一種增韌印刷膠輥的包覆膠膠料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種增韌印刷膠輥的包覆膠膠料，它是由下述重量份的原料組成的：椰油酸二乙醇酰胺0.6?1、氧化石墨烯10?14、N?羥基琥珀酰亞胺6?7、1?乙基?(3?二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽10?12、對氨基苯磺酸7?9、苯乙烯30?40、過硫酸鉀0.1?0.2、氯化鑭0.3?0.4、乙二胺四乙酸2?3、碳纖維1.7?2、20?25%的氨水50?67、天然橡膠100?130、促進劑TP1?2、防老劑BPS1?2、聚異戊二烯10?14、四丁基溴化銨0.1?0.3、沉淀白炭黑10?16、馬來酸二丁酯7?9、丙二醇苯醚0.8?2、8?羥基喹啉0.4?1、硬脂酸鋁2?3、硫磺0.8?1。本發明的膠料具有很好韌性，抗磨性好，使用壽命長。
【專利說明】
一種増鋇印刷膠棍的包覆膠膠料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及印刷膠輥技術領域，尤其涉及一種增韌印刷膠輥的包覆膠膠料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]印刷膠輥是彈性橡膠與金屬輥芯經一定工藝加工而成的復合體，被廣泛地應用于各種的印刷工業中，而目前印刷膠輥的質量存在很多的問題，耐磨性不好，經常出現磨損、破洞的現象，嚴重影響了印刷品質，因此如何提高印刷膠輥的抗磨性及其力學性能，就顯得十分必要；
氧化石墨稀原料易得，價格低廉，是聚合物納米復合材料的理想填料，近年來，氧化石墨稀/聚合物納米復合材料的研究是當前關于石墨稀的研究熱點之一，尤其是在制備出了無支撐的氧化石墨稀紙和石墨稀/聚合物導電納米復合材料后，掀起了對氧化石墨烯應用研究的熱潮。
[0003]目前，隨著制備氧化石墨稀技術的成熟，人們己合成了各種氧化石墨烯/聚合物納米復合材料，常用的聚合物基體有聚苯乙稀，聚甲基丙稀酸甲酯，聚苯胺，聚丙稀酰胺，聚乙稀醇等。然而，人們發現在制備氧化石墨稀/聚合物復合物過程中存在的主要問題是氧化石墨稀很容易發生團聚，并在聚合物中分散性不均勾，氧化石墨稀與聚合物的結合界面狀況不佳，最終導致氧化石墨稀/聚合物復合材料的綜合性能不高，從而限制了其進一步的工業應用。為提高氧化石墨稀的加工性能，人們通常采用對其進行功能化改性的方法，并取得了引人注目的研究成果，這為制備石墨烯/聚合物復合材料提供了一條很好的思路。
【發明內容】
[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種增韌印刷膠輥的包覆膠膠料及其制備方法。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種增韌印刷膠輥的包覆膠膠料，它是由下述重量份的原料組成的:
椰油酸二乙醇酰胺0.6-1、氧化石墨烯10-14、^羥基琥珀酰亞胺6-7、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽10-12、對氨基苯磺酸7-9、苯乙烯30-40、過硫酸鉀0.1-0.2、氯化鑭0.3-0.4、乙二胺四乙酸2-3、碳纖維1.7-2、20-25%的氨水50-67、天然橡膠100-130、促進劑TP1-2、防老劑BPS1-2、聚異戊二烯10-14、四丁基溴化銨0.1-0.3、沉淀白炭黑10-16、馬來酸二丁酯7-9、丙二醇苯醚0.8-2、8-羥基喹啉0.4-1、硬脂酸鋁2-3、硫磺0.8-1。
[0006]—種所述的增韌印刷膠輥的包覆膠膠料的制備方法，包括以下步驟:
(I)將上述氧化石墨稀加入到其重量50-60倍的N，N-二甲基甲酰胺中，超聲處理20-30分鐘，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺，攪拌混合1.7-2小時，加入對氨基苯磺酸，室溫下攪拌反應23-24小時，用水洗滌3-4次，再次超聲10-15分鐘，得磺化石墨稀；(2)將磺化石墨稀、苯乙烯混合，加入混合料重量40-50%的去離子水，超聲10-15分鐘， 得磺化乳液；(3)將上述8-輕基喹啉加入到其中重量7-10倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入丙二醇苯醚，在60-70 °C下保溫攪拌3-5分鐘，得醇溶液；(4)將上述馬來酸二丁酯加入到聚異戊二烯中，送入110-120°C的油浴中，保溫攪拌10-15分鐘，出料，趁熱加入上述醇溶液，攪拌至常溫，得改性液體膠料；(5)將上述硬脂酸鋁加入到其重量10-12倍的去離子水中，攪拌均勻，加入椰油酸二乙醇酰胺，60-100轉/分攪拌3-4分鐘，得胺乳液；(6)將上述乙二胺四乙酸加入到20-25%的氨水中，加入氯化鑭，60-70 °C下保溫攪拌SOSO 分鐘 ，加入碳纖維 ，保溫浸泡 1-2 小時 ，加入上述胺乳液 ，攪拌均勻， 得稀土改性碳纖維溶液；(7)在上述磺化乳液中加入過硫酸鉀，攪拌均勻，在氮氣保護下，70-80°C保溫攪拌5-6 小時，冷卻到室溫，加入上述稀土改性碳纖維溶液，超聲處理10-15分鐘，加入上述改性液體膠料，100-200轉/分攪拌4-7分鐘，抽濾，除去濾液，在60-70 °C下真空干燥2-3小時，得聚合物改性復合填料；(8)將上述聚合物改性復合填料與天然橡膠混合，送入密煉機中，在65-90°C下密煉40-50s，加入除了硫磺以外的各原料，混煉10-12分鐘，排膠，冷卻至50°C以下，投入開煉機內， 加入剩余各原料，薄通3-5遍，即得。
[0007]本發明的優點是:本發明的膠料具有很好的抗磨性:氧化石墨烯納米片的邊緣含有大量的羧基基團，在縮合試劑1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽的作用下，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺首先與羧基反形成可與胺反應的0-酰基異脲中間產物，N-羥基琥珀酰亞胺起到提高其穩定性的作用，該中間產物進一步與含有伯胺基團的對氨基苯磺酸發生偶聯反應生成酰胺，得到磺化石墨烯，磺化石墨烯呈高度剝離的狀態均勻地分布在聚苯乙烯微球中，經過磺化改性后的氧化石墨稀具有較強的親水性，提高了其水中的分散性，同時磺酸根離子帶較強的負電荷，在聚合過程中，可以有效地防止其自身的團聚，然后引發劑(過硫酸鉀)首先通過靜電作用吸附到磺化石墨烯的表面，然后引發單體在其表面發生聚合反應，當沉積許多寡聚物后，疏水性提高， 并在水相中發生團聚，而疏水聚合物則相互作用形成初級核后，溶解在水相中的苯乙烯單體源源不斷地擴散到初級核中參與進一步的聚合反應，并隨著聚合反應的進行，成長核直徑不斷增大，石墨稀的覆蓋率下降，穩定作用下降，此時水相中游離的磺化石墨稀在較強的 31-31共輒作用下，被吸附到聚苯乙稀表面上，最終形成分散均勻的復合物；本發明的膠料具有很好的力學性能:本發明還加入了稀土纖維，未經表面處理的碳纖維由于其表面活性低，難以形成有效的界面粘結，因此復合材料力學性能很差，橡膠基體因摩擦熱作用很容易產生粘著磨損，隨之碳纖維產生松動，界面上的裂縫產生應力集中，疲勞裂紋生成，容易誘發復合材料進一步磨損，本發明采用稀土改性碳纖維于聚合物基體復合，使得碳纖維與聚合物基體間結合緊密，在摩擦過程中，碳纖維承擔起大部分載荷，并且載荷有效地通過界面傳遞到碳纖維，碳纖維有效地起到支撐載荷的作用，復合材料表面整體承受摩擦載荷，優良的界面結合使其摩擦系數和磨損量受往復滑動頻率的影響小。稀土元素可以與碳纖維表面的C、0、N發生配位化學反應，并與稀土溶液中的有機活性基團發生化學配位鍵合，當碳纖維與聚苯乙烯復合時，碳纖維表面與聚苯乙烯之間可以形成強的高韌性界面，從而提高了成品橡膠材料的力學性能。
[0008]本發明的膠料具有很好韌性，抗磨性好，使用壽命長。
【具體實施方式】
[0009]—種增韌印刷膠輥的包覆膠膠料，它是由下述重量份的原料組成的:
椰油酸二乙醇酰胺0.6、氧化石墨烯10、N羥基琥珀酰亞胺6、1乙基(3二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽10、對氨基苯磺酸7、苯乙烯30、過硫酸鉀0.1、氯化鑭0.3、乙二胺四乙酸2、碳纖維1.7、20%的氨水50、天然橡膠100、促進劑TPl、防老劑BPSl、聚異戊二烯10、四丁基溴化銨0.1、沉淀白炭黑10、馬來酸二丁酯7、丙二醇苯醚0.8、8羥基喹啉0.4、硬脂酸鋁2、硫磺0.8。
[0010]—種所述的增韌印刷膠輥的包覆膠膠料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述氧化石墨稀加入到其重量50倍的N，N二甲基甲酰胺中，超聲處理20分鐘，加入I乙基(3 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N輕基琥珀酰亞胺，攪拌混合1.7小時，加入對氨基苯磺酸，室溫下攪拌反應23小時，用水洗滌3次，再次超聲10分鐘，得磺化石墨稀；
(2)將磺化石墨稀、苯乙烯混合，加入混合料重量40%的去離子水，超聲10分鐘，得磺化乳液；
(3)將上述8羥基喹啉加入到其中重量7倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入丙二醇苯醚，在60 V下保溫攪拌3分鐘，得醇溶液；
(4)將上述馬來酸二丁酯加入到聚異戊二烯中，送入110°C的油浴中，保溫攪拌10分鐘，出料，趁熱加入上述醇溶液，攪拌至常溫，得改性液體膠料；
(5)將上述硬脂酸鋁加入到其重量10倍的去離子水中，攪拌均勻，加入椰油酸二乙醇酰胺，60轉/分攪拌3分鐘，得胺乳液；
(6 )將上述乙二胺四乙酸加入到20%的氨水中，加入氯化鑭，60 0C下保溫攪拌20分鐘，加入碳纖維，保溫浸泡I小時，加入上述胺乳液，攪拌均勻，得稀土改性碳纖維溶液；
(7)在上述磺化乳液中加入過硫酸鉀，攪拌均勻，在氮氣保護下，70°C保溫攪拌5小時，冷卻到室溫，加入上述稀土改性碳纖維溶液，超聲處理10分鐘，加入上述改性液體膠料，100轉/分攪拌4分鐘，抽濾，除去濾液，在60 0C下真空干燥2小時，得聚合物改性復合填料；
(8)將上述聚合物改性復合填料與天然橡膠混合，送入密煉機中，在65°C下密煉40s，加入除了硫磺以外的各原料，混煉10分鐘，排膠，冷卻至50°C以下，投入開煉機內，加入剩余各原料，薄通3遍，即得。
[0011]性能測試:
拉伸強度:13.9Mpa;
斷裂伸長率:433.9%;
70 0C X 22h X 20%壓縮永久變形:16.5%;
70 0C X 70h熱空氣老化試驗:
扯斷強度降低率:5.6%、斷裂伸長率降低率:8.9%。
【主權項】
1.一種增韌印刷膠輥的包覆膠膠料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的:椰油酸二乙醇酰胺0.6-1、氧化石墨烯10-14、N-羥基琥珀酰亞胺6-7、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽10-12、對氨基苯磺酸7-9、苯乙烯30-40、過硫酸鉀0.1-0.2、氯 化鑭0 ? 3-0 ? 4、乙二胺四乙酸2-3、碳纖維1 ? 7-2、20-25%的氨水50-67、天然橡膠100-130、促 進劑TP1-2、防老劑BPS1-2、聚異戊二烯10-14、四丁基溴化銨0.1-0.3、沉淀白炭黑10-16、馬 來酸二丁酯7-9、丙二醇苯醚0.8-2、8-羥基喹啉0.4-1、硬脂酸鋁2-3、硫磺0.8-1。2.—種如權利要求1所述的增韌印刷膠輥的包覆膠膠料的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟:(1)將上述氧化石墨稀加入到其重量50-60倍的N，N-二甲基甲酰胺中，超聲處理20-30 分鐘，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺，攪拌混合 1.7-2小時，加入對氨基苯磺酸，室溫下攪拌反應23-24小時，用水洗滌3-4次，再次超聲10-15分鐘，得磺化石墨稀；(2)將磺化石墨稀、苯乙烯混合，加入混合料重量40-50%的去離子水，超聲10-15分鐘， 得磺化乳液；(3)將上述8-羥基喹啉加入到其中重量7-10倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入丙二醇苯 醚，在60-70 °C下保溫攪拌3-5分鐘，得醇溶液；(4)將上述馬來酸二丁酯加入到聚異戊二烯中，送入110-120°C的油浴中，保溫攪拌10-15分鐘，出料，趁熱加入上述醇溶液，攪拌至常溫，得改性液體膠料；(5)將上述硬脂酸鋁加入到其重量10-12倍的去離子水中，攪拌均勻，加入椰油酸二乙 醇酰胺，60-100轉/分攪拌3-4分鐘，得胺乳液；(6)將上述乙二胺四乙酸加入到20-25%的氨水中，加入氯化鑭，60-70°C下保溫攪拌SOSO 分鐘 ，加入碳纖維 ，保溫浸泡 1-2 小時 ，加入上述胺乳液 ，攪拌均勻， 得稀土改性碳纖維溶 液；(7)在上述磺化乳液中加入過硫酸鉀，攪拌均勻，在氮氣保護下，70-80°C保溫攪拌5-6 小時，冷卻到室溫，加入上述稀土改性碳纖維溶液，超聲處理10-15分鐘，加入上述改性液體 膠料，100-200轉/分攪拌4-7分鐘，抽濾，除去濾液，在60-70 °C下真空干燥2-3小時，得聚合 物改性復合填料；(8)將上述聚合物改性復合填料與天然橡膠混合，送入密煉機中，在65-90°C下密煉40-50s，加入除了硫磺以外的各原料，混煉10-12分鐘，排膠，冷卻至50°C以下，投入開煉機內， 加入剩余各原料，薄通3-5遍，即得。
【文檔編號】C08K5/20GK105968444SQ201610590278
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月25日
【發明人】周正紅
【申請人】銅陵宏正網絡科技有限公司