一种橡胶材料及其制备方法与流程

文档序号:11894501阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种橡胶材料,其特征在于,由以下重量份的原料制成:生胶100份、炭黑10-60份、纳米钻石烯1-7份、其它填充剂0-20份、硫化剂0.5-5份、硫化促进剂0-3份、防老剂1-3份、松焦油3-15份、其它助剂0-20份。

2.如权利要求1所述的橡胶材料,其特征在于,所述生胶选自天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氟橡胶和硅橡胶中的一种或两种以上的混合物。

3.如权利要求1所述的橡胶材料,其特征在于,所述炭黑为高耐磨炭黑;所述其它填充剂为氧化锌、白炭黑或氧化镁。

4.如权利要求1所述的橡胶材料,其特征在于,所述硫化促进剂选自胍类、秋兰姆类、噻唑类等中的一种或两种以上的混合物;所述防老剂选自胺类、酚类等中的一种或两种以上的混合物。

5.如权利要求4所述的橡胶材料,其特征在于,所述硫化促进剂选自硫化促进剂D、硫化促进剂TMTD、硫化促进剂M中的一种或两种以上的混合物;所述防老剂选自防老剂A、防老剂SP等中的一种或两种以上的混合物。

6.如权利要求1所述的橡胶材料,其特征在于,所述其它助剂为硬脂酸、蜡或TP-95增塑剂。

7.如权利要求1所述的橡胶材料,其特征在于,所述纳米钻石烯由粒度为50nm、100nm、200nm的纳米钻石烯组成,50nm、100nm、200nm的纳米钻石烯的用量比例为(1-2):(2-3):(4-5 )。

8.如权利要求1所述的橡胶材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将松焦油加热至100-150℃,搅拌条件下,添加纳米钻石烯后,超声分散8-10min,得混合液A;搅拌速度为1000-1500rpm;

2)两段混炼:先将生胶加入密炼机中,然后依次加入步骤1)的混合液A、防老剂、其它填充剂、其它助剂、炭黑,于80-150℃下进行一段混炼,混炼时间为4-6min,然后下片,即得母料;母料冷却至50-75℃,将母料、硫化剂、硫化促进剂依次加入到混炼机中,于50-75℃下进行二段混炼,混炼时间为2-3min,然后排料、压片得胶片。

3)硫化:步骤2)胶片冷却后,于140-200℃下硫化,即得橡胶材料。

9.如权利要求8所述的橡胶材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中纳米钻石烯加入前依次经过活化处理和表面改性处理,

活化处理的具体步骤为:a超声波碱洗:将纳米钻石烯加入浓度为10%-12%的氢氧化钠溶液中,于50-55℃下超声碱洗并搅拌;超声的频率30-35 KHz,搅拌的速度为20-30rpm,碱洗的时间为25-30min;b超声波清洗:将碱洗后的纳米钻石烯放入去离子水中超声清洗,超声频率为30-35KHz,同时以20-30rpm的搅拌速度搅拌,搅拌时间为15-20min,反复清洗直至上层清液pH=7;c酸洗活化:于20-30℃下,将清洗过的纳米钻石烯放入浓度为25% -30%的硫酸溶液中酸洗活化,同时以15-20rpm的搅拌速度搅拌,搅拌时间为5~10min;d超声波水洗:将酸洗活化后的纳米钻石烯放入去离子水中以30~35 KHz的超声频率超声波水洗,并以10~20 rpm的搅拌速度搅拌,搅拌时间为5~10min,反复清洗直至上层清液pH=7;d烘干、冷却即可;

表面改性处理的具体步骤为:将活化处理后的纳米钻石烯超声分散在无水乙醇稀释过的钛酸酯偶联剂溶液中,分散时间为20-30min,然后加热至50-60℃,搅拌15-20min后,于100℃下,真空干燥、冷却,得表面改性的纳米钻石烯;钛酸酯偶联剂的加入量为纳米钻石烯重量的1%-3%,纳米钻石烯的加入量为无水乙醇重量的2%-3%。

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