一種耐熱耐老化實驗室臺面墊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及實驗室材料技術領域，尤其涉及一種耐熱耐老化實驗室臺面墊。
【背景技術】
[0002]實驗室臺面墊是實驗室內最常見也是最普及的設備，由于進行實驗的工作人員常在實驗臺上完成各種化學或者藥學等實驗的操作，因而就對工作臺上的臺面墊提出了特別的要求，一般而言，要求臺面墊具有防化學腐蝕、耐熱性、耐老化性和耐油性。
[0003]目前，實驗室臺面墊的種類多種多樣，但是隨著社會的發展，人們對實驗室臺面的性能提出了更高的要求，現有臺面墊其耐熱性和耐老化性不是很理想，在使用的過程中容易出現開裂、起皮的現象，限制了其應用。
【發明內容】
[0004]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種耐熱耐老化實驗室臺面墊，其強度高、耐熱性能好，耐老化和耐腐蝕性能優異。
[0005]本發明提出的一種耐熱耐老化實驗室臺面墊，采用順丁橡膠/環氧樹脂復合材料制作而成，其中所述順丁橡膠/環氧樹脂復合材料的原料按重量份包括以下組分:順丁橡膠50-70份、環氧樹脂20-30份、環氧化天然橡膠10-20份、納米二氧化硅20-35份、改性石墨烯10-25份、氧化鋁5-10份、氧化鎂2-6份、甲基丙烯酸鋅3_8份、氧化鋅3-7份、硬脂酸1-2.5份、硫磺0.5-1份、過氧化苯甲酰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、鄰苯二甲酸二丁酯3-7份、防老劑3-6份、促進劑2-5份；
[0006]其中，所述改性石墨烯按照以下工藝進行制備:
[0007]S1、在氮氣的保護下將鈦酸四丁酯、N, N- 二乙基羥胺、磷酸二辛酯、甲基丙烯酸、α -羥基乙酸混合后攪拌均勻，然后升溫進行反應，反應結束后經洗滌、蒸餾得到改性劑；
[0008]S2、在反應容器中加入乙醇，調節乙醇的pH為酸性，加入得到的改性劑，攪拌均勻，加入氧化石墨烯，攪拌均勻后升溫進行反應，反應結束后加入丙酮，并經抽濾、洗滌、干燥得到改性石墨稀。
[0009]優選地，所述順丁橡膠/環氧樹脂復合材料的原料中，順丁橡膠、環氧樹脂、環氧化天然橡膠的重量比為56-67:22-28:12-19。
[0010]優選地，所述順丁橡膠/環氧樹脂復合材料的原料中，納米二氧化硅、改性石墨烯、氧化鋁、氧化鎂、甲基丙烯酸鋅的重量比為23-32:14-22:6.5-9:3.4-5.6:5_7。
[0011]優選地，所述順丁橡膠/環氧樹脂復合材料的原料中，氧化鋅、硬脂酸、硫磺、過氧化苯甲酰的重量比為 4.2-5.3:1.4-2.2:0.7-0.9:1.4-1.8。
[0012]優選地，所述順丁橡膠/環氧樹脂復合材料的原料按重量份包括以下組分:順丁橡膠60-65份、環氧樹脂24-26份、環氧化天然橡膠15-18份、納米二氧化硅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、甲基丙稀酸鋅5.8-6.3份、氧化鋅4.8-5.2份、硬脂酸1.6-2.1份、硫磺0.75-0.83份、過氧化苯甲酰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、鄰苯二甲酸二丁酯5.8-6.4份、防老劑5.2-5.9份、促進劑3.8-4.5份。
[0013]優選地，所述順丁橡膠/環氧樹脂復合材料的原料按重量份包括以下組分:順丁橡膠62份、環氧樹脂25份、環氧化天然橡膠15.8份、納米二氧化硅30份、改性石墨烯18份、氧化鋁7.8份、氧化鎂4.6份、甲基丙烯酸鋅6份、氧化鋅5份、硬脂酸2份、硫磺0.81份、過氧化苯甲酰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、鄰苯二甲酸二丁酯6份、防老劑5.4份、促進劑4.1份。
[0014]優選地，所述防老劑為防老劑SP、防老劑RD、防老劑4010ΝΑ、防老劑ΜΒ、防老劑MBZ中的一種或者多種的組合。
[0015]優選地，所述促進劑為促進劑DTDM、促進劑DM、促進劑DPTT、促進劑ZDC、促進劑TMTD、促進劑ΝΑ-22中的一種或者多種的組合。
[0016]優選地，所述改性石墨烯按照以下工藝進行制備:
[0017]S1、在反應容器中通入氮氣，按重量份加入40-50份鈦酸四丁酯和0.4-0.8份N, N- 二乙基羥胺，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 -羥基乙酸并攪拌均勻，升溫至70-85°C進行反應3-4h，反應結束后用異丙醇洗滌并進行減壓蒸餾得到改性劑；
[0018]S2、按重量份在反應容器中加入40-55份乙醇并調節乙醇的pH為2-6，加入1.5-3份得到的改性劑，攪拌均勻，加入30-50份氧化石墨烯，攪拌均勻后升溫至55-70°C進行反應3-5h，反應結束后加入8-20份丙酮，并用混纖微孔濾膜進行抽濾，并進行醇洗至中性，真空干燥得到改性石墨烯。
[0019]優選地，所述改性石墨烯按照以下工藝進行制備:
[0020]S1、在反應容器中通入氮氣，按重量份加入42-48份鈦酸四丁酯和0.45-0.76份N, N- 二乙基羥胺，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 -羥基乙酸并攪拌均勻，升溫至74-83°C進行反應3.6-3.8h，反應結束后用異丙醇洗滌并進行減壓蒸餾得到改性劑；
[0021 ] S2、按重量份在反應容器中加入42-50份乙醇并調節乙醇的pH為3_6，加入1.7-2.4份得到的改性劑，攪拌均勻，加入36-47份氧化石墨烯，攪拌均勻后升溫至62-68°C進行反應3.8-4.5h，反應結束后加入10-17份丙酮，并用混纖微孔濾膜進行抽濾，并進行醇洗至中性，真空干燥得到改性石墨烯。
[0022]優選地，所述改性石墨烯按照以下工藝進行制備:
[0023]S1、在反應容器中通入氮氣，按重量份加入46份鈦酸四丁酯和0.5份N，N- 二乙基羥胺，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 -羥基乙酸并攪拌均勻，升溫至79°C進行反應3.7h，反應結束后用異丙醇洗滌并進行減壓蒸餾得到改性劑；
[0024]S2、按重量份在反應容器中加入46份乙醇并調節乙醇的pH為5，加入2.1份得到的改性劑，攪拌均勻，加入39份氧化石墨烯，攪拌均勻后升溫至66°C進行反應4.2h,反應結束后加入14份丙酮，并用混纖微孔濾膜進行抽濾，并進行醇洗至中性，真空干燥得到改性石墨烯。
[0025]本發明所述順丁橡膠/環氧樹脂復合材料，可以按照常規的橡膠制備工藝，將各原料按配比進行混煉、硫化得到。
[0026]本發明所述順丁橡膠/環氧樹脂復合材料中，順丁橡膠耐低溫性能、彈性和耐磨性能優異，且生熱性能低，環氧樹脂機械性能和耐高溫性能優異，在環氧化天然橡膠的輔助下，順丁橡膠與環氧樹脂的共混性好，通過控制順丁橡膠和環氧樹脂的比例，使環氧樹脂在順丁橡膠中形成了連續的網絡結構，賦予復合材料優異的耐低溫性、耐磨性、彈性和抗沖擊性能，且環氧樹脂均勻地分散在橡膠基體中，能中止基體中橡膠長時間在高溫下的氧化裂解，提高橡膠的抗熱老化性能；鈦酸四丁酯與磷酸二辛酯、甲基丙烯酸和α-羥基乙酸中的羥基發生反應，生成了鈦酸酯偶聯劑，與氧化石墨烯混合后，鈦酸酯偶聯劑的一端能夠與氧化石墨烯表面的羥基發生反應，另一端能與橡膠發生反應，在橡膠基體和填料之間起到了橋梁的作用，改善了橡膠基體和填料之間的相容性，增加了氧化石墨烯與橡膠基體之間的結合力，使氧化石墨烯在橡膠基體中分散均勻，其中的層狀結構能夠阻止橡膠分解過程中產生的小分子的揮發，抑制橡膠的分解，與氧化鋁配合后，提高復合材料的熱穩定性，當復合材料受到外力作用的情況下，橡膠基體能有效地將載荷轉移到高模量、高強度的氧化石墨烯填料上，從而起到了明顯的增強作用，與納米二氧化硅、氧化鋁和氧化鎂配合，提高了復合材料的拉伸強度、扯斷伸長率、定伸應力和硬度；乙烯基三甲氧基乙氧基)硅烷其中的一端可以與環氧樹脂反應，另一端可以與改性石墨烯和橡膠進行反應，改善了相容性的同時，提高了材料的耐熱性；在橡膠材料燃燒的過程中，氧化石墨烯可以分解為二氧化碳等不燃小分子氣體，并形成致密連續的炭層，阻止了熱的傳遞和物質的傳遞，提高了復合材料的阻燃性能，且氧化石墨烯具有好的介電性能，加入到復合材料中，賦予復合材料高的介電性能，使其在高壓下不易被擊穿。
[0027]本發明中，所述順丁橡膠/環氧樹脂復合材料綜合性能好，用其制作的實驗室臺面墊強度高、耐熱性能好，耐老化和耐腐蝕性能優異。
【具體實施方式】
[0028]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0029]在具體實施例中，本發明所述順丁橡膠/環氧樹脂復合材料的原料中，順丁橡膠的重量份可以為 50、52、53、54.5、56、58、59.3、60、62、63、64.5、67、68.3、6