一种使用热处理芳纶浆粕填充的复合材料的制备方法与流程

本发明涉及一种芳纶浆粕基橡胶复合材料及其制备方法，属于橡胶复合材料制备。

背景技术：

1、芳纶具有高模量高强度，优异的化学稳定性、热稳定性以及韧性，芳纶产品主要有长丝、短纤维和浆粕三大类。其中芳纶浆粕(ap)是通过芳纶聚合物液晶纺丝成形、短切、盘磨制备而成。ap是由芳纶短纤维经过高度的原纤化而来，主纤表面存在大量毛绒状微纤，芳纶纤维具有较大的比表面积和特有的“树枝状”三维立体结构，其表面有原纤维。从三维形态发现，ap表面毛绒状微纤众生可以使ap与橡胶基体结合更牢固，并且ap作为特殊添加剂分散到不同的基体材料中，能够改善橡胶复合材料的耐疲劳等性能芳纶浆粕是由单层或多层石墨片卷曲或嵌套组装成的无缝中空的纳米级同轴圆柱形管状材料。ap不仅能够提高橡胶的机械性能，同时可赋予其特殊的功能性。同时，氟醚橡胶经常应用于经受循环载荷的场合，循环载荷会以累积的方式引起损伤和材料性能的退化，而疲劳是材料在循环载荷作用下的主要破坏机理，对复合材料评价的一个重要方面是抗疲劳性，提高复合材料抗疲劳性能是保证复合材料使用寿命得到延长的重要手段。氟醚橡胶的使用也常伴随压力周期变化，存在疲劳失效的可能性，因此改善其抗疲劳性能十分重要，但现有技术并未针对疲劳行为的进行研究，故在此提出一种加入少量芳纶浆粕作为增强体到氟醚橡胶/炭黑基体中从而提升耐疲劳性能的新型复合材料的方法。

技术实现思路

1、一种使用热处理芳纶浆粕填充的复合材料的制备方法，包括以下三个步骤：

2、1)热氧化处理ap(芳纶浆粕)：将松散的ap置于300℃马弗炉，加热20mins，中途打开炉门，让氧气进入，得到h-ap；

3、2)制备母炼胶：在密炼机中加入fer/cb(氟醚橡胶/炭黑)基体材料，氟醚橡胶/

4、炭黑质量比为8：2，在温度130℃、转速80r/min条件下塑炼3mins，再将质量占比1％的步骤(1)中制得的热氧化处理芳纶浆粕加入密炼机中机械混炼7min，得到母炼胶h-ap/fer/cb；

5、3)制备混炼胶：将质量比为8:2的fer/cb基体材料作为生胶，采用双辊开炼机塑炼3min，再将步骤(2)制得的母炼胶、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化物)、氧化锌配合剂按100:2:3的比例依次加入混炼，薄通出片，放置24h得到混炼胶h-ap/fer/cb。

6、一种使用热处理芳纶浆粕填充的复合材料的硫化方式，其特征在于：取所得到的混炼胶h-ap/fer/cb片状胶料，裁剪成与硫化板模腔尺寸大小相同的方形胶片，在平板硫化机上在160℃条件下进行硫化，再在室温1h升温至200℃硫化2h，进行二段硫化。

7、与现有技术相比：使用热处理芳纶浆粕填充的复合材料损耗因子较低，该复合材料具有更优的承载能力和耐疲劳性能以及阻尼特性。

技术特征：

1.一种使用热处理芳纶浆粕填充的复合材料的制备方法，其特征在于包括以下三个步骤：

2.一种根据权利要求1所述的使用热处理芳纶浆粕填充的复合材料的制备方法制备的混炼胶h-ap/fer/cb在制备硫化胶h-ap/fer/cb中的应用。

3.如权利要求2所述应用，其特征在于:所述制备硫化胶h-ap/fer/cb的方法是将混炼胶h-ap/fer/cb裁剪成与硫化板模腔尺寸大小相同的方形胶片，然后置于平板硫化机上，于160℃℃条件下进行硫化，再在室温1h升温至200℃硫化2h，进行二段硫化,制得硫化胶h-ap/fer/cb。

技术总结
本发明公开了一种使用热处理芳纶浆粕填充的复合材料的制备方法，属于橡胶复合材料制备技术领域。本发明包括三个步骤，热氧化处理AP；密炼机中加入FER/CB基体材料塑炼后加入热氧化处理AP混炼得到母炼胶；将母炼胶、2,5‑二甲基‑2,5‑二(叔丁基过氧化物)硫化剂、氧化锌等配合剂按100:2：3的质量比依次加入混炼得到混炼胶。本方法在加入少量的AP在不影响氟醚橡胶优异的低温性能前提下可显著提高材料的抗疲劳性能。

技术研发人员：徐蒽云,陈禹霖,庞艳梅,张豪,黄薄丹,罗筑
受保护的技术使用者：贵州红阳机械有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25