一种新型轻便隔热性橡胶及其制备方法与流程

文档序号:25646284发布日期:2021-06-25 17:23阅读:86来源:国知局

1.本发明涉及高分子领域,更具体的说是涉及一种新型轻便隔热性橡胶。


背景技术:

2.橡胶是常见的高分子材料,现有技术中往往会添加大量的白炭黑进行改性,“《合成橡胶工业》的2008
‑5‑
15,31(3):219~220”中,公开了一篇名为《白炭黑/si

69填充剂对轮胎胶料导热系数的影响》的期刊,其中介绍了白炭黑的大量使用,会使得导热系数增大,从而降低了隔热性能,并且白炭黑的密度也较大,因此质量较高,因而不适用轻质隔热橡胶。


技术实现要素:

3.针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种新型轻便隔热性橡胶。
4.为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
5.一种新型轻便隔热性橡胶,
6.包括下述重量份组成:
7.丁苯橡胶:30~40份
8.氯丁橡胶:30~40份
9.碳酸锌:4~8份
10.硬脂酸:1~3份
11.促进剂m:1~2份
12.促进剂dm:2~3份
13.聚乙二醇:3~5份
14.白油:10~30份
15.醚化木屑:20~30份
16.作为本发明的进一步改进,
17.所述醚化木屑生产步骤为:
18.步骤a:将木屑浸泡在氢氧化钠水溶液中进行预处理;
19.步骤b:将预处理后的木屑加入醋酸中和;
20.步骤c:将中和过后的木屑进行清洗,之后烘干;
21.步骤d:将烘干后的木屑加入到醚化剂中,升温至40℃进行反应;
22.步骤e:得到醚化木屑后经过清洗后烘干得到醚化木屑。
23.作为本发明的进一步改进,
24.所述步骤a中氢氧化钠水溶液为8%质量浓度的氢氧化钠水溶液。
25.作为本发明的进一步改进,
26.所述步骤a中浸泡时间为0.5~4小时。
27.作为本发明的进一步改进,
28.所述步骤b中醋酸浓度为10%质量浓度的醋酸。
29.作为本发明的进一步改进,
30.所述步骤c中清洗使用清水,清洗2~4次,烘干温度为80℃。
31.作为本发明的进一步改进,
32.所述步骤d中醚化剂用量为木屑质量的1%~5%。
33.作为本发明的进一步改进,
34.所述步骤e中清洗使用清水,清洗2~3次,烘干温度为80℃。
35.作为本发明的进一步改进,
36.所述醚化剂为:3


‑2‑
羟丙基三甲基氯化铵或环氧乙烷。
37.作为本发明的另一发明目的,提供一种新型轻便隔热性橡胶的制备方法,
38.步骤一:采用密炼机对丁苯橡胶、氯丁橡胶、碳酸锌、硬脂酸、醚化木屑、聚乙二醇进行混合,混炼时间8~10min,混炼温度70
±
5℃,将混炼好的橡胶至少停放12h;
39.步骤二:将停放后的橡胶加入开炼机中,并加入促进剂m、促进剂dm、白油,进一步混炼4~5min;
40.步骤三:将加硫的橡胶通过20~25℃的压延机,压制成橡胶片,并对橡胶片进行冷却出料。
41.本发明的有益效果,通过添加醚化木屑可以降低导热率的同时,还能够保证橡胶的拉伸强度,拉伸强度不会有明显下降,并且木屑密度一般在0.5g/cm^3,而白炭黑密度一般在2.6g/cm^3,因而添加醚化木屑的橡胶,其质地更轻。而木屑在经过碱化和醚化之后,其表面的活性基团更多,因而与橡胶的相容性更好,从而保证了力学强度基本保持不变的性能。
具体实施方式
42.实施例一:
43.包括下述重量份组成:
44.丁苯橡胶:40份
45.氯丁橡胶:40份
46.碳酸锌5份
47.硬脂酸:2份
48.促进剂m:1份
49.促进剂dm:2份
50.聚乙二醇:5份
51.白油:10份
52.醚化木屑:20份
53.所述醚化木屑生产步骤为:
54.步骤a:将木屑浸泡在8%质量浓度的氢氧化钠水溶液中浸泡1小时进行预处理;
55.步骤b:将预处理后的木屑加入10%质量浓度的醋酸中和;
56.步骤c:将中和过后的木屑进行清洗,清洗使用清水,清洗2~4次,之后烘干,烘干温度为80℃,30分钟烘干;
57.步骤d:将烘干后的木屑加入到3


‑2‑
羟丙基三甲基氯化铵中,醚化剂用量为木屑质量的3%,升温至40℃进行反应;
58.步骤e:得到醚化木屑后清洗使用清水,清洗2~3次,烘干温度为80℃进行烘干,30分钟烘干,得到醚化木屑。
59.制备方法:步骤一:采用密炼机对丁苯橡胶、氯丁橡胶、碳酸锌、硬脂酸、醚化木屑、聚乙二醇进行混合,混炼时间10min,混炼温度70
±
5℃,将混炼好的橡胶至少停放12h;
60.步骤二:将停放后的橡胶加入开炼机中,并加入促进剂m、促进剂dm、白油,进一步混炼5min;
61.步骤三:将加硫的橡胶通过25℃的压延机,压制成橡胶片,并对橡胶片进行冷却出料。
62.实施例二:
63.包括下述重量份组成:
64.丁苯橡胶:40份
65.氯丁橡胶:40份
66.碳酸锌5份
67.硬脂酸:2份
68.促进剂m:1份
69.促进剂dm:2份
70.聚乙二醇:5份
71.白油:10份
72.醚化木屑:20份
73.所述醚化木屑生产步骤为:
74.步骤a:将木屑浸泡在8%质量浓度的氢氧化钠水溶液中浸泡1小时进行预处理;
75.步骤b:将预处理后的木屑加入10%质量浓度的醋酸中和;
76.步骤c:将中和过后的木屑进行清洗,清洗使用清水,清洗2~4次,之后烘干,烘干温度为80℃,30分钟烘干;
77.步骤d:将烘干后的木屑加入到环氧乙烷中,醚化剂用量为木屑质量的3%,升温至40℃进行反应;
78.步骤e:得到醚化木屑后清洗使用清水,清洗2~3次,烘干温度为80℃进行烘干,30分钟烘干,得到醚化木屑。
79.制备方法:步骤一:采用密炼机对丁苯橡胶、氯丁橡胶、碳酸锌、硬脂酸、醚化木屑、聚乙二醇进行混合,混炼时间10min,混炼温度70
±
5℃,将混炼好的橡胶至少停放12h;
80.步骤二:将停放后的橡胶加入开炼机中,并加入促进剂m、促进剂dm、白油,进一步混炼5min;
81.步骤三:将加硫的橡胶通过25℃的压延机,压制成橡胶片,并对橡胶片进行冷却出料。
82.对比例一:
83.包括下述重量份组成:
84.丁苯橡胶:40份
85.氯丁橡胶:40份
86.碳酸锌5份
87.硬脂酸:2份
88.促进剂m:1份
89.促进剂dm:2份
90.聚乙二醇:5份
91.白油:10份
92.制备方法:步骤一:采用密炼机对丁苯橡胶、氯丁橡胶、碳酸锌、硬脂酸、聚乙二醇进行混合,混炼时间10min,混炼温度70
±
5℃,将混炼好的橡胶至少停放12h;
93.步骤二:将停放后的橡胶加入开炼机中,并加入促进剂m、促进剂dm、白油,进一步混炼5min;
94.步骤三:将加硫的橡胶通过25℃的压延机,压制成橡胶片,并对橡胶片进行冷却出料。
95.对比例二:
96.包括下述重量份组成:
97.丁苯橡胶:40份
98.氯丁橡胶:40份
99.碳酸锌5份
100.硬脂酸:2份
101.促进剂m:1份
102.促进剂dm:2份
103.聚乙二醇:5份
104.白油:10份
105.白炭黑:20份
106.制备方法:步骤一:采用密炼机对丁苯橡胶、氯丁橡胶、碳酸锌、硬脂酸、白炭黑、聚乙二醇进行混合,混炼时间10min,混炼温度70
±
5℃,将混炼好的橡胶至少停放12h;
107.步骤二:将停放后的橡胶加入开炼机中,并加入促进剂m、促进剂dm、白油,进一步混炼5min;
108.步骤三:将加硫的橡胶通过25℃的压延机,压制成橡胶片,并对橡胶片进行冷却出料。
109.对比例三:
110.包括下述重量份组成:
111.丁苯橡胶:40份
112.氯丁橡胶:40份
113.碳酸锌5份
114.硬脂酸:2份
115.促进剂m:1份
116.促进剂dm:2份
117.聚乙二醇:5份
118.白油:10份
119.干燥木屑:20份
120.木屑经过80℃,30分钟烘干得到干燥木屑;
121.制备方法:步骤一:采用密炼机对丁苯橡胶、氯丁橡胶、碳酸锌、硬脂酸、白炭黑、干燥木屑、聚乙二醇进行混合,混炼时间10min,混炼温度70
±
5℃,将混炼好的橡胶至少停放12h;
122.步骤二:将停放后的橡胶加入开炼机中,并加入促进剂m、促进剂dm、白油,进一步混炼5min;
123.步骤三:将加硫的橡胶通过25℃的压延机,压制成橡胶片,并对橡胶片进行冷却出料。
124.测试方法:
125.导热率测试:《gb/t 11205

2009》
126.拉伸强度测试:《gb/t 528

92》
127.测试结果:
[0128] 拉伸强度(mpa)导热率(w/(m.k))实施例一150.13实施例二140.14对比例一150.21对比例二60.15对比例三190.28
[0129]
通过上述检测结果可以看出,对比例一位未添加木屑或白炭黑,可以作为空白组,在实施例一和实施例二中,添加的是醚化木屑,可以看到拉伸强度几乎没有变化,有微量的下降,几乎不影响使用,而导热率有明显下降,而对比例二则是没有醚化的木屑,其拉伸强度有大幅度下降,造成这样的现象主要是因为木屑颗粒较大,而与橡胶的相容性较差,因而导致其在力学测试的时候发生橡胶与木屑的分离,从而导致了整体拉伸强度的下降,并且导热系数也有明显下降,这是由于木屑本身的导热能力相对于橡胶导热率更低,从而影响了整体材料的导热率下降,而对比例三则是添加了白炭黑,如预期的一样,拉伸强度增大,而导热率明显上升。
[0130]
因而通过添加醚化木屑可以降低导热率的同时,还能够保证橡胶的拉伸强度,拉伸强度不会有明显下降,并且木屑密度一般在0.5g/cm^3,而白炭黑密度一般在2.6g/cm^3,因而添加醚化木屑的橡胶,其质地更轻。而木屑在经过碱化和醚化之后,其表面的活性基团更多,因而与橡胶的相容性更好,从而保证了力学强度基本保持不变的性能。
[0131]
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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