一种耐热耐老化实验室台面垫的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及实验室材料技术领域，尤其涉及一种耐热耐老化实验室台面垫。
【背景技术】
[0002]实验室台面垫是实验室内最常见也是最普及的设备，由于进行实验的工作人员常在实验台上完成各种化学或者药学等实验的操作，因而就对工作台上的台面垫提出了特别的要求，一般而言，要求台面垫具有防化学腐蚀、耐热性、耐老化性和耐油性。
[0003]目前，实验室台面垫的种类多种多样，但是随着社会的发展，人们对实验室台面的性能提出了更高的要求，现有台面垫其耐热性和耐老化性不是很理想，在使用的过程中容易出现开裂、起皮的现象，限制了其应用。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐热耐老化实验室台面垫，其强度高、耐热性能好，耐老化和耐腐蚀性能优异。
[0005]本发明提出的一种耐热耐老化实验室台面垫，采用顺丁橡胶/环氧树脂复合材料制作而成，其中所述顺丁橡胶/环氧树脂复合材料的原料按重量份包括以下组分:顺丁橡胶50-70份、环氧树脂20-30份、环氧化天然橡胶10-20份、纳米二氧化硅20-35份、改性石墨烯10-25份、氧化铝5-10份、氧化镁2-6份、甲基丙烯酸锌3_8份、氧化锌3-7份、硬脂酸1-2.5份、硫磺0.5-1份、过氧化苯甲酰1-2份、2-乙基-4-甲基咪唑8_20份、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷5-20份、磷酸二辛酯10-20份、邻苯二甲酸二丁酯3-7份、防老剂3-6份、促进剂2-5份；
[0006]其中，所述改性石墨烯按照以下工艺进行制备:
[0007]S1、在氮气的保护下将钛酸四丁酯、N, N- 二乙基羟胺、磷酸二辛酯、甲基丙烯酸、α -羟基乙酸混合后搅拌均匀，然后升温进行反应，反应结束后经洗涤、蒸馏得到改性剂；
[0008]S2、在反应容器中加入乙醇，调节乙醇的pH为酸性，加入得到的改性剂，搅拌均匀，加入氧化石墨烯，搅拌均匀后升温进行反应，反应结束后加入丙酮，并经抽滤、洗涤、干燥得到改性石墨稀。
[0009]优选地，所述顺丁橡胶/环氧树脂复合材料的原料中，顺丁橡胶、环氧树脂、环氧化天然橡胶的重量比为56-67:22-28:12-19。
[0010]优选地，所述顺丁橡胶/环氧树脂复合材料的原料中，纳米二氧化硅、改性石墨烯、氧化铝、氧化镁、甲基丙烯酸锌的重量比为23-32:14-22:6.5-9:3.4-5.6:5_7。
[0011]优选地，所述顺丁橡胶/环氧树脂复合材料的原料中，氧化锌、硬脂酸、硫磺、过氧化苯甲酰的重量比为 4.2-5.3:1.4-2.2:0.7-0.9:1.4-1.8。
[0012]优选地，所述顺丁橡胶/环氧树脂复合材料的原料按重量份包括以下组分:顺丁橡胶60-65份、环氧树脂24-26份、环氧化天然橡胶15-18份、纳米二氧化硅28-31份、改性石墨稀16-20份、氧化招7.5-8.2份、氧化儀4-5.2份、甲基丙稀酸锌5.8-6.3份、氧化锌4.8-5.2份、硬脂酸1.6-2.1份、硫磺0.75-0.83份、过氧化苯甲酰1.5-1.7份、2-乙基-4-甲基咪唑13-17份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷12-16份、磷酸二辛酯13-17份、邻苯二甲酸二丁酯5.8-6.4份、防老剂5.2-5.9份、促进剂3.8-4.5份。
[0013]优选地，所述顺丁橡胶/环氧树脂复合材料的原料按重量份包括以下组分:顺丁橡胶62份、环氧树脂25份、环氧化天然橡胶15.8份、纳米二氧化硅30份、改性石墨烯18份、氧化铝7.8份、氧化镁4.6份、甲基丙烯酸锌6份、氧化锌5份、硬脂酸2份、硫磺0.81份、过氧化苯甲酰1.6份、2-乙基-4-甲基咪唑15份、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷14份、磷酸二辛酯13.4份、邻苯二甲酸二丁酯6份、防老剂5.4份、促进剂4.1份。
[0014]优选地，所述防老剂为防老剂SP、防老剂RD、防老剂4010ΝΑ、防老剂ΜΒ、防老剂MBZ中的一种或者多种的组合。
[0015]优选地，所述促进剂为促进剂DTDM、促进剂DM、促进剂DPTT、促进剂ZDC、促进剂TMTD、促进剂ΝΑ-22中的一种或者多种的组合。
[0016]优选地，所述改性石墨烯按照以下工艺进行制备:
[0017]S1、在反应容器中通入氮气，按重量份加入40-50份钛酸四丁酯和0.4-0.8份N, N- 二乙基羟胺，然后依次加入15-25份磷酸二辛酯、5-15份甲基丙烯酸和5_10份α -羟基乙酸并搅拌均匀，升温至70-85°C进行反应3-4h，反应结束后用异丙醇洗涤并进行减压蒸馏得到改性剂；
[0018]S2、按重量份在反应容器中加入40-55份乙醇并调节乙醇的pH为2-6，加入1.5-3份得到的改性剂，搅拌均匀，加入30-50份氧化石墨烯，搅拌均匀后升温至55-70°C进行反应3-5h，反应结束后加入8-20份丙酮，并用混纤微孔滤膜进行抽滤，并进行醇洗至中性，真空干燥得到改性石墨烯。
[0019]优选地，所述改性石墨烯按照以下工艺进行制备:
[0020]S1、在反应容器中通入氮气，按重量份加入42-48份钛酸四丁酯和0.45-0.76份N, N- 二乙基羟胺，然后依次加入17-23份磷酸二辛酯、6-12份甲基丙烯酸和6_9份α -羟基乙酸并搅拌均匀，升温至74-83°C进行反应3.6-3.8h，反应结束后用异丙醇洗涤并进行减压蒸馏得到改性剂；
[0021 ] S2、按重量份在反应容器中加入42-50份乙醇并调节乙醇的pH为3_6，加入1.7-2.4份得到的改性剂，搅拌均匀，加入36-47份氧化石墨烯，搅拌均匀后升温至62-68°C进行反应3.8-4.5h，反应结束后加入10-17份丙酮，并用混纤微孔滤膜进行抽滤，并进行醇洗至中性，真空干燥得到改性石墨烯。
[0022]优选地，所述改性石墨烯按照以下工艺进行制备:
[0023]S1、在反应容器中通入氮气，按重量份加入46份钛酸四丁酯和0.5份N，N- 二乙基羟胺，然后依次加入21份磷酸二辛酯、9份甲基丙烯酸和8.3份α -羟基乙酸并搅拌均匀，升温至79°C进行反应3.7h，反应结束后用异丙醇洗涤并进行减压蒸馏得到改性剂；
[0024]S2、按重量份在反应容器中加入46份乙醇并调节乙醇的pH为5，加入2.1份得到的改性剂，搅拌均匀，加入39份氧化石墨烯，搅拌均匀后升温至66°C进行反应4.2h,反应结束后加入14份丙酮，并用混纤微孔滤膜进行抽滤，并进行醇洗至中性，真空干燥得到改性石墨烯。
[0025]本发明所述顺丁橡胶/环氧树脂复合材料，可以按照常规的橡胶制备工艺，将各原料按配比进行混炼、硫化得到。
[0026]本发明所述顺丁橡胶/环氧树脂复合材料中，顺丁橡胶耐低温性能、弹性和耐磨性能优异，且生热性能低，环氧树脂机械性能和耐高温性能优异，在环氧化天然橡胶的辅助下，顺丁橡胶与环氧树脂的共混性好，通过控制顺丁橡胶和环氧树脂的比例，使环氧树脂在顺丁橡胶中形成了连续的网络结构，赋予复合材料优异的耐低温性、耐磨性、弹性和抗冲击性能，且环氧树脂均匀地分散在橡胶基体中，能中止基体中橡胶长时间在高温下的氧化裂解，提高橡胶的抗热老化性能；钛酸四丁酯与磷酸二辛酯、甲基丙烯酸和α-羟基乙酸中的羟基发生反应，生成了钛酸酯偶联剂，与氧化石墨烯混合后，钛酸酯偶联剂的一端能够与氧化石墨烯表面的羟基发生反应，另一端能与橡胶发生反应，在橡胶基体和填料之间起到了桥梁的作用，改善了橡胶基体和填料之间的相容性，增加了氧化石墨烯与橡胶基体之间的结合力，使氧化石墨烯在橡胶基体中分散均匀，其中的层状结构能够阻止橡胶分解过程中产生的小分子的挥发，抑制橡胶的分解，与氧化铝配合后，提高复合材料的热稳定性，当复合材料受到外力作用的情况下，橡胶基体能有效地将载荷转移到高模量、高强度的氧化石墨烯填料上，从而起到了明显的增强作用，与纳米二氧化硅、氧化铝和氧化镁配合，提高了复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、定伸应力和硬度；乙烯基三甲氧基乙氧基)硅烷其中的一端可以与环氧树脂反应，另一端可以与改性石墨烯和橡胶进行反应，改善了相容性的同时，提高了材料的耐热性；在橡胶材料燃烧的过程中，氧化石墨烯可以分解为二氧化碳等不燃小分子气体，并形成致密连续的炭层，阻止了热的传递和物质的传递，提高了复合材料的阻燃性能，且氧化石墨烯具有好的介电性能，加入到复合材料中，赋予复合材料高的介电性能，使其在高压下不易被击穿。
[0027]本发明中，所述顺丁橡胶/环氧树脂复合材料综合性能好，用其制作的实验室台面垫强度高、耐热性能好，耐老化和耐腐蚀性能优异。
【具体实施方式】
[0028]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0029]在具体实施例中，本发明所述顺丁橡胶/环氧树脂复合材料的原料中，顺丁橡胶的重量份可以为 50、52、53、54.5、56、58、59.3、60、62、63、64.5、67、68.3、6