CN104194104B - 一种抗撕裂橡胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于功能材料领域，涉及一种抗撕裂橡胶材料及其制备方法，该抗撕裂橡胶材料中各成份的重量百分比为：氧化铝3-8%，过氧化苯甲酰0.5-0.8%，硬脂酸钠1-3%，三氯甲烷1-3%，环氧化大豆油1-3%，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体18-21%，溴化钠0.1-0.3%，其余为氯丁橡胶。本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种抗撕裂橡胶材料，具有撕裂强度高的特点；本发明的另一目的是提供一种抗撕裂橡胶材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于功能材料领域，涉及一种抗撕裂橡胶材料及其制备方法。
背景技术
CN200810181666.6涉及一种橡胶组合物。橡胶组合物，其中含有下述成分(A)、(B)、(C)、(D)和(E)。(A)：乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物橡胶(B)：天然橡胶(C)：有机过氧化物(D)：芳香族胺类化合物E)：二氧化铝。2.权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述成分(E)的BET比表面积为30～60m2/g。所述的橡胶组合物，其中，所述成分(D)是具有4个以上苯基的芳香族胺类化合物。所述的橡胶组合物，其中，相对于成分(A)和成分(B)的总量100重量份，成分(A)的含量为30～95重量份、成分(B)的含量为5～70重量份、成分(C)的含量为0.1～15重量份、成分(D)的含量为0.01～10重量份、成分(E)的含量为0.5～50重量份，但该发明的不足之处在于撕裂强度较低。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种抗撕裂橡胶材料，具有撕裂强度高的特点；
本发明的另一目的是提供一种抗撕裂橡胶材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。
本发明技术方案如下：
一种抗撕裂橡胶材料，该材料中各成份的重量百分比为：氧化铝3-8％，过氧化苯甲酰0.5-0.8％，硬脂酸钠1-3％，三氯甲烷1-3％，环氧化大豆油1-3％，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体18-21％，溴化钠0.1-0.3％，其余为氯丁橡胶；
所述聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体由聚对苯二甲酸乙二醇酯和花岗石按重量比10：2-4混合而成，其中花岗石中各成份的重量百分比为：长石40-60％，石英20-40％。
所述氧化铝的粒径为100-120微米，氯丁橡胶的粒径为1-3mm。
所述抗撕裂橡胶材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)花岗石的准备：取上述成份的花岗石，研磨成粒径为10-20微米的花岗石粉体，备用；
(2)聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备：将聚对苯二甲酸乙二醇酯加热到230-240℃得到呈熔融态的聚对苯二甲酸乙二醇酯，备用；
(3)制备聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体：按重量比将步骤(1)所得花岗石粉体加入到步骤(2)所得熔融态的聚对苯二甲酸乙二醇酯中，并搅拌均匀，然后自然冷却到室温得到聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体；然后将聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体放入液氮池中的液氮上部空间，在-185℃～-175℃保温10-15分钟，然后取出碎化，碎化后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体粉体，粒径为100-120微米；
(4)制备抗撕裂橡胶材料：取三氯甲烷1-3％，溴化钠0.1-0.3％，上述氯丁橡胶，三者搅拌均匀，然后加热到40-50℃进行干燥，干燥5-10分钟，再加入过氧化苯甲酰0.5-0.8％，硬脂酸钠1-3％，环氧化大豆油1-3％，氧化铝3-8％，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体18-21％，进行混炼直到混炼均匀，混炼温度为70-85℃，然后置于95-105℃保温1-1.5h，即得到橡胶材料。
本发明的有益效果：
本发明抗撕裂橡胶材料，其中氯丁橡胶形成基体，三氯甲烷可软化氯丁橡胶，环氧化大豆油起增塑作用，过氧化苯甲酰为硫化剂，硬脂酸钠可以促进硫化，氧化铝为填料，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体为材料增强体。其中花岗岩具有高强度的耐热稳定性，它不会因为外界温度的改变而发生变化，花岗岩因其密度很高而不会因温度及空气成份的改变而发生变化，花岗岩具有很强的抗腐蚀性；聚对苯二甲酸乙二醇酯具有很好的光学性能和耐候性，另外具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体既具有花岗石的强硬性能，又具有高分子材料的柔韧性。溴化钠促进连接基体氯丁橡胶和菲林花岗石混合体的连接；
本发明抗撕裂橡胶材料在制备过程中，没有大量使用稀贵材料，所取原料成本降低，采用废料做原料，制备工艺简便，过程简单，可以应用于运输、建筑、军事等领域，具有防震、缓和冲击、绝热、隔音等作用。
附图说明
图1为本发明实施例一制备的抗撕裂橡胶材料的组织图。
由图可见，组织均匀致密。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：花岗石中各成份的重量百分比为：长石40-60％，石英20-40％；聚对苯二甲酸乙二醇酯来自聚对苯二甲酸乙二醇酯；氧化铝的粒径为100-120微米，氯丁橡胶的粒径为1-3mm。
实施例一：
本发明抗撕裂橡胶材料，其制备方法如下：
(1)花岗石的准备
取花岗石，研磨成粒径为10-20微米的花岗石粉体，备用；
(2)聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备
将聚对苯二甲酸乙二醇酯加热到230℃得到呈熔融态的聚对苯二甲酸乙二醇酯，备用；
(3)制备聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体
按重量比2:10将步骤(1)所得花岗石粉体加入到步骤(2)所得熔融态的聚对苯二甲酸乙二醇酯中，并搅拌均匀，然后自然冷却到室温得到聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体；然后将聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体放入液氮池中的液氮上部空间，在-175℃保温10分钟，然后取出碎化，碎化后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体粉体，粒径为100-120微米；
(4)制备抗撕裂橡胶材料
取三氯甲烷1％，溴化钠0.1％，氯丁橡胶75.4％，三者搅拌均匀，然后加热到40℃，干燥5分钟，再加入过氧化苯甲酰0.5％，硬脂酸钠1％，环氧化大豆油1％，氧化铝3％，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体18％，进行混炼直到混炼均匀，然后置于95℃保温1h，即得到橡胶材料。
实施例二：
本发明抗撕裂橡胶材料，其制备方法如下：
(1)花岗石的准备
取花岗石，研磨成粒径为10-20微米的花岗石粉体，备用；
(2)聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备
将聚对苯二甲酸乙二醇酯加热到235℃得到呈熔融态的聚对苯二甲酸乙二醇酯，备用；
(3)制备聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体
按重量比3:10将步骤(1)所得花岗石粉体加入到步骤(2)所得熔融态的聚对苯二甲酸乙二醇酯中，并搅拌均匀，然后自然冷却到室温得到聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体；然后将聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体放入液氮池中的液氮上部空间，在-180℃保温13分钟，然后取出碎化，碎化后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体粉体，粒径为100-120微米；
(4)制备抗撕裂橡胶材料
取三氯甲烷2％，溴化钠0.2％，氯丁橡胶68.1％，三者搅拌均匀，然后加热到45℃，干燥8分钟，再加入过氧化苯甲酰0.7％，硬脂酸钠2％，环氧化大豆油2％，氧化铝6％，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体19％，进行混炼直到混炼均匀，然后置于100℃保温1.3h，即得到橡胶材料。
实施例三：
本发明抗撕裂橡胶材料，其制备方法如下：
(1)花岗石的准备
取花岗石，研磨成粒径为10-20微米的花岗石粉体，备用；
(2)聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备
将聚对苯二甲酸乙二醇酯加热到240℃得到呈熔融态的聚对苯二甲酸乙二醇酯，备用；
(3)制备聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体
按重量比4:10将步骤(1)所得花岗石粉体加入到步骤(2)所得熔融态的聚对苯二甲酸乙二醇酯中，并搅拌均匀，然后自然冷却到室温得到聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体；然后将聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体放入液氮池中的液氮上部空间，在-185℃保温15分钟，然后取出碎化，碎化后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体粉体，粒径为100-120微米；
(4)制备抗撕裂橡胶材料
取三氯甲烷3％，溴化钠0.3％，氯丁橡胶60.9％，三者搅拌均匀，然后加热到50℃，干燥10分钟，再加入过氧化苯甲酰0.8％，硬脂酸钠3％，环氧化大豆油3％，氧化铝8％，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体21％，进行混炼，直到混炼均匀，然后置于105℃保温1.5h，即得到橡胶材料。
实施例四：(步骤(4)中成份配比不在本发明设计比例范围内)
本发明抗撕裂橡胶材料，其制备方法如下：
步骤(1)-(3)同实施例三中的步骤(1)-(3)。
(4)制备抗撕裂橡胶材料
取三氯甲烷0.5％，溴化钠0.05％，氯丁橡胶81.15％，三者搅拌均匀，然后加热到30℃，干燥2分钟，再加入过氧化苯甲酰0.3％，硬脂酸钠0.5％，环氧化大豆油0.5％，氧化铝1％，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体16％，进行混炼直到混炼均匀，然后置于80℃保温0.5h，即得到橡胶材料。
实施例五：(步骤(4)中成份配比不在本发明设计比例范围内)
本发明抗撕裂橡胶材料，其制备方法如下：
步骤(1)-(3)同实施例三中的步骤(1)-(3)。
(4)制备抗撕裂橡胶材料
取三氯甲烷5％，溴化钠0.5％，氯丁橡胶50.5％，三者搅拌均匀，然后加热到60℃，干燥20分钟，再加入过氧化苯甲酰1.0％，硬脂酸钠5％，环氧化大豆油5％，氧化铝10％，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体23％，进行混炼直到混炼均匀，然后置于130℃保温3h，即得到橡胶材料。
表一
由上表可以看出，实施例一至三，成分配比在本发明的设计比例范围内，相比于对比材料以及实施例四和五，制备出的材料的压缩永久变形较低和撕裂强度较高。本发明抗撕裂橡胶材料，氯丁橡胶为基体，其过多则添加物会减少，各种添加物的功能降低；橡胶太少，基体的粘接作用降低，材料的强度也会降低。
Claims (2)
1.一种抗撕裂橡胶材料的制备方法，其特征是：该材料中各成份的重量百分比为：氧化铝3-8%，过氧化苯甲酰0.5-0.8%，硬脂酸钠1-3%，三氯甲烷1-3%，环氧化大豆油1-3%，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体18-21%，溴化钠0.1-0.3%，其余为氯丁橡胶；
所述聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体由聚对苯二甲酸乙二醇酯和花岗石按重量比10：2-4混合而成，其中花岗石中各成份的重量百分比为：长石40-60%，石英20-40%；
该方法包括以下步骤：
（1）花岗石的准备：取上述成份的花岗石，研磨成粒径为10-20微米的花岗石粉体，备用；
（2）聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备：将聚对苯二甲酸乙二醇酯加热到230-240℃得到呈熔融态的聚对苯二甲酸乙二醇酯，备用；
（3）制备聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体：按重量比将步骤（1）所得花岗石粉体加入到步骤（2）所得熔融态的聚对苯二甲酸乙二醇酯中，并搅拌均匀，然后自然冷却到室温得到聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体；然后将聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体放入液氮池中的液氮上部空间，在-185℃～-175保温10-15分钟，然后取出碎化，碎化后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体粉体，粒径为100-120微米；
（4）制备抗撕裂橡胶材料：取上述三氯甲烷，溴化钠，上述氯丁橡胶，三者搅拌均匀，然后加热到40-50℃进行干燥，干燥5-10分钟，再加入过氧化苯甲酰，硬脂酸钠，环氧化大豆油，氧化铝，聚对苯二甲酸乙二醇酯花岗石混合体，进行混炼直到混炼均匀，混炼温度为70-85℃，然后置于95-105℃保温1-1.5h，即得到橡胶材料。
2.根据权利要求1所述的抗撕裂橡胶材料的制备方法，其特征是：所述氧化铝的粒径为100-120微米，氯丁橡胶的粒径为1-3mm。
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