竹炭纤维‑乙丙橡胶复合材料的制备方法与流程

文档序号:12402140阅读:176来源:国知局

本发明属于复合材料领域,尤其涉及一种竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料的制备方法。



背景技术:

乙丙橡胶是以乙烯、丙烯为主要单体的合成橡胶,依据分子链中单体组成的不同,有二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶之分,前者为乙烯和丙烯的共聚物,以EPM表示,后者为乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃第三单体的共聚物,以EPDM表示。两者统称为乙丙橡胶,即ethylene propylene rubber(EPR)。广泛应用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件、润滑油添加剂及其它制品。

申请号为CN201110261805.8的中国专利申请公开了一种彩色乙丙橡胶的制备方法。其通过采用对颜料和橡胶进行预先处理混炼的方法,采用了部分高活性超速促进剂,且添加了部分活性剂,从而进一步改善胶料的硫化反应活性,使得在较大程度上提高了胶料的硫化速度,减少了硫化时间,同时,配方性能也较原来有所提高;其产品具有外观优良,硫化时间少。但是该橡胶的力学性能一般。



技术实现要素:

本发明为了解决现有技术乙丙橡胶力学性能一般的问题,提供了一种竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料的制备方法,通过加入竹炭纤维、透明质酸和粉煤灰制成复合材料,明显增强了本发明的综合力学性能。

为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,将竹炭纤维放入纤维疏解机中疏解1~2min,转速为10000~11000r/min,处理后的竹炭纤维抄造成定量为600g/m2的手抄片,干燥后干解离为蓬松状的纤维,于120℃条件下干燥至恒重;

第二步,将透明质酸以2~3%的质量浓度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均匀喷洒在竹炭纤维的表面,于120℃条件下干燥至恒重;

第三步,按重量份计将粉煤灰10~20份和竹炭纤维50~100份和乙丙橡胶200~300份放入密炼机密炼,密炼温度为400~600℃,转子速度60~70r/min;

第四步,在平板硫化机上将密炼混合物模压成片材,冷压至室温出模。

作为优选,第一步疏解时间1.5min,疏解机转速为10500r/min。

作为优选,透明质酸是质量比为1:2的大分子透明质酸和小分子透明质酸。

作为优选,第三步中所述的粉煤灰15份和竹炭纤维70份和乙丙橡胶250份。

作为优选,第三步中所述的粉煤灰20份和竹炭纤维63份和乙丙橡胶280份。

作为优选,第三步的密炼温度为500~600℃。

作为优选,第三步的转子速度为63~65r/min。

作为优选,第三步中,所述的密炼温度为550℃,转子速度65r/min。

作为优选,第四步的硫化温度为150℃。

作为优选,第四步的片材厚度为3mm。

本发明具有以下有益效果:本发明的拉伸强度为18~20MPa,冲击强度2~3kJ/m2,弯曲强度26~30MPa,经本发明发明制备的竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料具有良好的力学性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍。

实施例1

竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,将竹炭纤维放入纤维疏解机中疏解1.5min,转速为10500r/min,处理后的竹炭纤维抄造成定量为600g/m2的手抄片,干燥后干解离为蓬松状的纤维,于120℃条件下干燥至恒重;

第二步,将透明质酸以2.5%的质量浓度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均匀喷洒在竹炭纤维的表面,于120℃条件下干燥至恒重;所述透明质酸是质量比为1:2的大分子透明质酸和小分子透明质酸;

第三步,按重量份计将粉煤灰15份和竹炭纤维70份和乙丙橡胶250份放入密炼机密炼,密炼温度为500℃,转子速度65r/min;

第四步,在硫化温度为150℃的平板硫化机上将密炼混合物模压成厚度为3mm的片材,冷压至室温出模。

实施例2

竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,将竹炭纤维放入纤维疏解机中疏解1min,转速为10000r/min,处理后的竹炭纤维抄造成定量为600g/m2的手抄片,干燥后干解离为蓬松状的纤维,于120℃条件下干燥至恒重;

第二步,将透明质酸以2%的质量浓度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均匀喷洒在竹炭纤维的表面,于120℃条件下干燥至恒重;所述透明质酸是质量比为1:2的大分子透明质酸和小分子透明质酸;

第三步,按重量份计将粉煤灰10份和竹炭纤维50份和乙丙橡胶200份放入密炼机密炼,密炼温度为400℃,转子速度60r/min;

第四步,在硫化温度为150℃的平板硫化机上将密炼混合物模压成厚度为3mm的片材,冷压至室温出模。

实施例3

竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,将竹炭纤维放入纤维疏解机中疏解2min,转速为11000r/min,处理后的竹炭纤维抄造成定量为600g/m2的手抄片,干燥后干解离为蓬松状的纤维,于120℃条件下干燥至恒重;

第二步,将透明质酸以3%的质量浓度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均匀喷洒在竹炭纤维的表面,于120℃条件下干燥至恒重;所述透明质酸是质量比为1:2的大分子透明质酸和小分子透明质酸;

第三步,按重量份计将粉煤灰20份和竹炭纤维100份和乙丙橡胶300份放入密炼机密炼,密炼温度为600℃,转子速度70r/min;

第四步,在硫化温度为150℃的平板硫化机上将密炼混合物模压成厚度为3mm的片材,冷压至室温出模。

实施例4

竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,将竹炭纤维放入纤维疏解机中疏解2min,转速为10500r/min,处理后的竹炭纤维抄造成定量为600g/m2的手抄片,干燥后干解离为蓬松状的纤维,于120℃条件下干燥至恒重;

第二步,将透明质酸以2%的质量浓度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均匀喷洒在竹炭纤维的表面,于120℃条件下干燥至恒重;所述透明质酸是质量比为1:2的大分子透明质酸和小分子透明质酸;

第三步,按重量份计将粉煤灰14份和竹炭纤维85份和乙丙橡胶280份放入密炼机密炼,密炼温度为550℃,转子速度62r/min;

第四步,在硫化温度为150℃的平板硫化机上将密炼混合物模压成厚度为3mm的片材,冷压至室温出模。

对照例1

与实施例1的区别在于:不加透明质酸。

竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,将竹炭纤维放入纤维疏解机中疏解1.5min,转速为10500r/min,处理后的竹炭纤维抄造成定量为600g/m2的手抄片,干燥后干解离为蓬松状的纤维,于120℃条件下干燥至恒重;

第二步,将N,N-二甲基甲酰胺均匀喷洒在竹炭纤维的表面,于120℃条件下干燥至恒重;

第三步,按重量份计将粉煤灰15份和竹炭纤维70份和乙丙橡胶250份放入密炼机密炼,密炼温度为500℃,转子速度65r/min;

第四步,在硫化温度为150℃的平板硫化机上将密炼混合物模压成厚度为3mm的片材,冷压至室温出模。

对照例2

与实施例2的区别在于:不加粉煤灰。

竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,将竹炭纤维放入纤维疏解机中疏解1min,转速为10000r/min,处理后的竹炭纤维抄造成定量为600g/m2的手抄片,干燥后干解离为蓬松状的纤维,于120℃条件下干燥至恒重;

第二步,将透明质酸以2%的质量浓度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均匀喷洒在竹炭纤维的表面,于120℃条件下干燥至恒重;所述透明质酸是质量比为1:2的大分子透明质酸和小分子透明质酸;

第三步,按重量份计将竹炭纤维50份和乙丙橡胶200份放入密炼机密炼,密炼温度为400℃,转子速度60r/min;

第四步,在硫化温度为150℃的平板硫化机上将密炼混合物模压成厚度为3mm的片材,冷压至室温出模。

性能测试:

从表中可以看出,本发明的拉伸强度为18~20MPa,冲击强度2~3kJ/m2,弯曲强度26~30MPa,说明经本发明发明制备的竹炭纤维-乙丙橡胶复合材料具有良好的力学性能。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方案,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

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