一種導電納米橡膠復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種導電納米橡膠復合材料及其制備方法，原料為：丁苯橡膠、納米活性蒙脫土、鋁酸酯偶聯劑、氧化鎂、納米氧化鐵粉、炭黑、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、PE蠟和抗氧劑DNP；耐油性能好、耐高溫、耐腐蝕，成本低，邵氏硬度A為 78?80；可在 ?60~160℃下長期工作，耐磨性高、導電性能和彈性優良；原料資源豐富，可重復利用，拉伸強度為16?18MPa，具有耐腐蝕、耐用；可以在各種極端環境下廣泛使用，在高溫環境下長期工作不易老化，符合環保要求。
【專利說明】
一種導電納米橡膠復合材料及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及橡膠材料技術領域，尤其涉及一種導電納米橡膠復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近幾年來，橡膠行業得到不少發展，已有細分行業穩中有升，新生橡膠細分行業則飛速發展，但同時，橡膠行業也還存在環境、資源、災害、創新等問題。
[0003]2004年，全國丁苯橡膠種植總面積69.62萬公頃，開割面積45.19萬公頃，干膠產量57.33萬噸。其中農墾橡膠種植面積41.1萬公頃，民營28.52萬公頃，分別占全國橡膠總面積的59.03%和40.97%。
[0004]2011年，橡膠等原材料價格出現巨幅波動，丁苯橡膠一季度創下43500元/噸的歷史最高紀錄，合成橡膠二、三季度發力上攻，漲幅達10000元/噸，之后均出現大幅下跌。受橡膠價格劇烈波動影響，輪胎等主要橡膠制品企業首當其沖，生產經營成本難以控制，庫存風險加大，利潤空間壓縮至2%-5%，行業面臨嚴峻挑戰。
[0005]由于橡膠原材料價格大幅波動，國內外市場持續低迷，內需放緩，我國主要橡膠產品產量增幅回落、出口回落，但沒有出現大起大落的局面，保持了經濟運行總體平穩。同時，運行質量有所優化:產品結構調整取得進展，輪胎子午化率達到86.5%，同比提高了2.5 %，其他產品結構也有較大改善;轉變橡膠工業增長方式初見成效，輪胎對外需的依賴度降低；推行低碳經濟效果顯著，行業能耗降低，出現一批節能設備，綠色輪胎等產品和綠色原材料不斷涌現。這些變化說明，當經濟增長速度適度降低時，反而對調結構、推動各項改革有所幫助。我國橡膠工業經濟運行開始駛入良性發展軌道。
[0006]橡膠工業是隨著汽車工業發展起來的。六十年代汽車工業與石油化學工業高速發展，使橡膠工業生產水平有了很大的提高;進入七十年代，為適應汽車的高速、安全和節約能源，消除污染，防止公害等方面的需要，促進了輪胎新品種的不斷出觀。原料膠消耗在交通運輸方面占有相當大的比重。例如:一輛解放牌4噸載重汽車，需要橡膠制品200多千克，一節硬座車廂需裝配橡膠制品總重300多千克，一艘萬噸巨輪就需橡膠制品近10噸重，一架噴氣式客機需要將近600千克的橡膠。在海、陸、空交通運輸上，哪一個都離不開橡膠制品。作為運輸工具，輪胎是個主要的配件。除生產普通輪胎外，還大力發展子午線輪胎、無內胎輪胎地下鐵道有的也采用了橡膠輪胎。鐵路車輛及汽車推廣應用橡膠彈簧減展制品，氣密橡放。大型商店、車站、地鐵也在采用載人運輸帶。此外，還有用橡膠制做的“氣墊船”、“氣墊車，，等。
[0007]日常生活中有不少橡膠制品在為我們服務，遍為城鄉居民所穿用，它是B用橡膠制品中消費量很大的一種。其他如雨衣、熱水援、松紫帶、兒童玩具、海綿座墊以及乳膠浸漬制品等，在人民生活里都在發揮它的作用。
【發明內容】
[0008]本發明提供一種硬度高、拉伸強度高、耐低溫和耐高溫的導電納米橡膠復合材料及其制備方法，解決現有橡膠材料硬度低和拉伸強度低等技術問題。
[0009]本發明采用以下技術方案:一種導電納米橡膠復合材料，其原料按質量份數配比如下:丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土 2-8份，鋁酸酯偶聯劑16-20份，氧化鎂3.5-4.5份，納米氧化鐵粉3-5份，炭黑為45-55份，過氧化甲乙酮1-3份，環烷酸鈷10-20份，PE蠟8-10份，抗氧劑DNP0.5-2.5份。
[0010]作為本發明的一種優選技術方案:所述導電納米橡膠復合材料的原料按質量份數配比如下:丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土2份，鋁酸酯偶聯劑16份，氧化鎂3.5份，納米氧化鐵粉3份，炭黑為45份，過氧化甲乙酮I份，環烷酸鈷10份，PE蠟8份，抗氧劑DNP0.5份。
[0011]作為本發明的一種優選技術方案:所述導電納米橡膠復合材料的原料按質量份數配比如下:丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土8份，鋁酸酯偶聯劑20份，氧化鎂4.5份，納米氧化鐵粉5份，炭黑為55份，過氧化甲乙酮3份，環烷酸鈷20份，PE蠟10份，抗氧劑DNP2.5份。
[0012]作為本發明的一種優選技術方案:所述導電納米橡膠復合材料的原料按質量份數配比如下:丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土 5份，鋁酸酯偶聯劑18份，氧化鎂4份，納米氧化鐵粉4份，炭黑為50份，過氧化甲乙酮2份，環烷酸鈷15份，PE蠟9份，抗氧劑DNP1.5份。
[0013]—種制備所述的導電納米橡膠復合材料的方法，步驟為:
第一步:按照質量份數配比稱取丁苯橡膠、納米活性蒙脫土、鋁酸酯偶聯劑、氧化鎂、納米氧化鐵粉、炭黑、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、PE蠟和抗氧劑DNP;
第二步:將丁苯橡膠投入高速混合機中，升溫至110_130°C，加入剩余原料，升溫至130-140°C，混合速度850-950r/min，混合 10-30min;
第三步:混合后的原料通過塑煉、混煉工藝，形成混煉膠，然后壓延出片而形成橡膠。
[0014]有益效果
本發明所述一種導電納米橡膠復合材料及其制備方法采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:1、耐油性能好、耐高溫、耐腐蝕，成本低，邵氏硬度A為78-80;2、可在-60?160°C下長期工作，耐磨性高、導電性能和彈性優良；3、原料資源豐富，可重復利用，拉伸強度為16-18MPa，具有耐腐蝕、耐用;4、可以在各種極端環境下廣泛使用，在高溫環境下長期工作不易老化，符合環保要求，可以廣泛生產并不斷代替現有材料。
【具體實施方式】
[0015]以下結合實例對本發明作進一步的描述，實施例僅用于對本發明進行說明，并不構成對權利要求范圍的限制，本領域技術人員可以想到的其他替代手段，均在本發明權利要求范圍內。
[0016]實施例1:
第一步:按照質量份數配比稱取丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土 2份，招酸酯偶聯劑16份，氧化鎂3.5份，納米氧化鐵粉3份，炭黑為45份，過氧化甲乙酮I份，環烷酸鈷10份，PE蠟8份，抗氧劑DNP0.5份。
[0017]第二步:將丁苯橡膠投入高速混合機中，升溫至110°C，加入剩余原料，升溫至1300C，混合速度900r/min，混合15min。
[0018]第三步:混合后的原料通過塑煉、混煉工藝，形成混煉膠，然后壓延出片而形成橡膠。
[0019]耐油性能好、耐高溫、耐腐蝕，成本低，邵氏硬度A為78;可在-60?160°C下長期工作，耐磨性高、導電性能和彈性優良；原料資源豐富，可重復利用，拉伸強度為16MPa，具有耐腐蝕、耐用；可以在各種極端環境下廣泛使用，在高溫環境下長期工作不易老化，符合環保要求。
[0020]
實施例2:
第一步:按照質量份數配比稱取丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土 8份，招酸酯偶聯劑20份，氧化鎂4.5份，納米氧化鐵粉5份，炭黑為55份，過氧化甲乙酮3份，環烷酸鈷20份，PE蠟10份，抗氧劑DNP2.5份。
[0021]第二步:將丁苯橡膠投入高速混合機中，升溫至130°C，加入剩余原料，升溫至1400C，混合速度 1000r/min，混合35min。
[0022]第三步:混合后的原料通過塑煉、混煉工藝，形成混煉膠，然后壓延出片而形成橡膠。
[0023]耐油性能好、耐高溫、耐腐蝕，成本低，邵氏硬度A為79;可在-60?160°C下長期工作，耐磨性高、導電性能和彈性優良；原料資源豐富，可重復利用，拉伸強度為17MPa，具有耐腐蝕、耐用；可以在各種極端環境下廣泛使用，在高溫環境下長期工作不易老化，符合環保要求。
[0024]
實施例3:
第一步:按照質量份數配比稱取丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土 5份，招酸酯偶聯劑18份，氧化鎂4份，納米氧化鐵粉4份，炭黑為50份，過氧化甲乙酮2份，環烷酸鈷15份，PE蠟9份，抗氧劑DNP1.5份。
[0025]第二步:將丁苯橡膠投入高速混合機中，升溫至120°C，加入剩余原料，升溫至1350C，混合速度950r/min，混合25min。
[0026]第三步:混合后的原料通過塑煉、混煉工藝，形成混煉膠，然后壓延出片而形成橡膠。
[0027]耐油性能好、耐高溫、耐腐蝕，成本低，邵氏硬度A為80;可在-60?160°C下長期工作，耐磨性高、導電性能和彈性優良；原料資源豐富，可重復利用，拉伸強度為18MPa，具有耐腐蝕、耐用；可以在各種極端環境下廣泛使用，在高溫環境下長期工作不易老化，符合環保要求。
【主權項】
1.一種導電納米橡膠復合材料，其特征在于，所述導電納米橡膠復合材料的原料按質量份數配比如下:丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土 2-8份，鋁酸酯偶聯劑16-20份，氧化鎂3.5-4.5份，納米氧化鐵粉3-5份，炭黑為45-55份，過氧化甲乙酮1-3份，環烷酸鈷10-20份，PE蠟8-10份，抗氧劑DNP0.5-2.5份。2.根據權利要求1所述的一種導電納米橡膠復合材料，其特征在于，所述導電納米橡膠復合材料的原料按質量份數配比如下:丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土 2份，鋁酸酯偶聯劑16份，氧化鎂3.5份，納米氧化鐵粉3份，炭黑為45份，過氧化甲乙酮I份，環烷酸鈷10份，PE蠟8份，抗氧劑DNP0.5份。3.根據權利要求1所述的一種導電納米橡膠復合材料，其特征在于，所述導電納米橡膠復合材料的原料按質量份數配比如下:丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土 8份，鋁酸酯偶聯劑20份，氧化鎂4.5份，納米氧化鐵粉5份，炭黑為55份，過氧化甲乙酮3份，環烷酸鈷20份，PE蠟10份，抗氧劑0冊2.5份。4.根據權利要求1所述的一種導電納米橡膠復合材料，其特征在于，所述導電納米橡膠復合材料的原料按質量份數配比如下:丁苯橡膠100份，納米活性蒙脫土 5份，鋁酸酯偶聯劑18份，氧化鎂4份，納米氧化鐵粉4份，炭黑為50份，過氧化甲乙酮2份，環烷酸鈷15份，PE蠟9份，抗氧劑DNP1.5份。5.一種制備權利要求1所述的導電納米橡膠復合材料的方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:按照質量份數配比稱取丁苯橡膠、納米活性蒙脫土、鋁酸酯偶聯劑、氧化鎂、納米氧化鐵粉、炭黑、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、PE蠟和抗氧劑DNP; 第二步:將丁苯橡膠投入高速混合機中，升溫至110_130°C，加入剩余原料，升溫至130-140°C，混合速度900-1000r/min，混合 15-35min; 第三步:混合后的原料通過塑煉、混煉工藝，形成混煉膠，然后壓延出片而形成橡膠。
【文檔編號】C08K5/098GK105968462SQ201610518552
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月5日
【發明人】黨斌
【申請人】蘇州科淼新材料有限公司