CN104119558A - 一种耐磨高压胶管材料用改性石墨及其制备方法 - Google Patents

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杨月琴
杨晓伟
郑海波
武子静
万丽丽
沈先明
牛保
余海飞
杨辉
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Abstract

本发明公开了一种耐磨高压胶管材料用改性石墨及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：石墨62-76、二硫化钼22-28、聚四氟乙烯微粉16-24、椰油酸二乙醇胺2.5-3.5、柠檬酸单甘酯3-5、二乙烯三胺2-4、二甲苯甲醛树脂4-8、锂皂石34-42、炉窑渣18-26、纳米碳化铬10-15、大豆卵磷脂3-6、正丁醛苯胺缩合物2-4、三烯丙基异三聚氰酸酯1.5-2.5、N-环己基硫代酞酰亚胺1-2、超高分子量聚乙烯50-60、二邻甲苯胍2-3、石蜡油4-7、碳酸锌5-8、二苯甲酰对醌二肟2-3、聚氨基甲酸酯25-35、助剂3-6。本发明改性的石墨分散性优越，填充效果好，可以明显改善橡胶的耐磨性、抗震性、耐热性、耐腐蚀性、机械强度和硬度等性能，可以应用于耐磨高压胶管材料的填充。

Description

一种耐磨高压胶管材料用改性石墨及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐磨高压胶管材料用改性石墨及其制备方法，属于无机填料技术领域。
背景技术
石墨资源丰富，价格便宜，用途广泛，是由自然界中含碳化合物经长时间气成作用和深度变质作用形成的矿产资源，天然石墨可分为鳞片石墨和隐晶质石墨。石墨具有质软、滑腻、导电、导热、耐高温、化学稳定性好等特性，可用作橡胶材料的功能填料和补强填料。但是目前市场上的石墨填充效果差，在聚合物中不易分散均匀，因此，必须对石墨进行改性处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分散性好、填充效果好的耐磨高压胶管材料用改性石墨及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种耐磨高压胶管材料用改性石墨，由以下重量份的原料制成：石墨62-76、二硫化钼22-28、聚四氟乙烯微粉16-24、椰油酸二乙醇胺2.5-3.5、柠檬酸单甘酯3-5、二乙烯三胺2-4、二甲苯甲醛树脂4-8、锂皂石34-42、炉窑渣18-26、纳米碳化铬10-15、大豆卵磷脂3-6、正丁醛苯胺缩合物2-4、三烯丙基异三聚氰酸酯1.5-2.5、N-环己基硫代酞酰亚胺1-2、超高分子量聚乙烯50-60、二邻甲苯胍2-3、石蜡油4-7、碳酸锌5-8、二苯甲酰对醌二肟2-3、聚氨基甲酸酯25-35、助剂3-6；
所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料:四氟硼酸三叔丁基膦3-6、三乙酰丙酮铝2-4、甲基丙烯酸十八酯5-8、六次甲基四胺2.5-4.5、菱苦土6-12、二聚环戊二烯5-10、对甲苯亚磺酸锌1.5-2.5、废玻璃粉10-15、竹炭粉5-10、二缩甘露醇单油酸酯2-3、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1-2、双酚s0.5-1.5、N-苯基马来酰亚胺2-3；b、将菱苦土、废玻璃粉、竹炭粉、甲基丙烯酸十八酯、二缩甘露醇单油酸酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷混合均匀，高速分散4-6min，烘干后与余下原料混合搅拌3-5min，烘干即得所述助剂。
本发明的耐磨高压胶管材料用改性石墨的制备方法，包括以下步骤：首先将锂皂石、炉窑渣混合均匀，700-750℃煅烧2-3h，冷却至室温，粉碎，过300-400目筛后与石墨、二硫化钼、纳米碳化铬、一同投入高速搅拌机内，于160-220℃下搅拌4-8min，使得物料含水量小于0.5％，待物料降温至80-90℃时，加入聚四氟乙烯微粉、椰油酸二乙醇胺、柠檬酸单甘酯、大豆卵磷脂和二甲苯甲醛树脂，搅拌3-6min，物料冷却至45℃以下时出料，烘干；最后将烘干后的物料与余下原料一同投入双螺杆挤出机内熔融挤出，切粒，干燥，冷却，筛选，包装即可。
本发明的有益效果：
本发明改性的石墨分散性优越，填充效果好，可以明显改善橡胶的耐磨性、抗震性、耐热性、耐腐蚀性、机械强度和硬度等性能，可以应用于耐磨高压胶管材料的填充。
具体实施方式
一种耐磨高压胶管材料用改性石墨，由以下重量(kg)的原料制成：石墨68、二硫化钼24、聚四氟乙烯微粉18、椰油酸二乙醇胺3、柠檬酸单甘酯4、二乙烯三胺3、二甲苯甲醛树脂6、锂皂石38、炉窑渣22、纳米碳化铬12、大豆卵磷脂4、正丁醛苯胺缩合物3、三烯丙基异三聚氰酸酯2、N-环己基硫代酞酰亚胺1.5、超高分子量聚乙烯55、二邻甲苯胍2.5、石蜡油5、碳酸锌6、二苯甲酰对醌二肟2.5、聚氨基甲酸酯30、助剂5；
所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量(kg)的原料:四氟硼酸三叔丁基膦5、三乙酰丙酮铝3.5、甲基丙烯酸十八酯7、六次甲基四胺4、菱苦土9、二聚环戊二烯6、对甲苯亚磺酸锌1.5、废玻璃粉12、竹炭粉7、二缩甘露醇单油酸酯2.5、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1.5、双酚s1、N-苯基马来酰亚胺2.5；b、将菱苦土、废玻璃粉、竹炭粉、甲基丙烯酸十八酯、二缩甘露醇单油酸酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷混合均匀，高速分散4min，烘干后与余下原料混合搅拌3min，烘干即得所述助剂。
耐磨高压胶管材料用改性石墨的制备方法，包括以下步骤：首先将锂皂石、炉窑渣混合均匀，700℃下煅烧3h，冷却至室温，粉碎，过350目筛后与石墨、二硫化钼、纳米碳化铬、一同投入高速搅拌机内，于220℃下搅拌4min，使得物料含水量小于0.5％，待物料降温至90℃时，加入聚四氟乙烯微粉、椰油酸二乙醇胺、柠檬酸单甘酯、大豆卵磷脂和二甲苯甲醛树脂，搅拌3min，物料冷却至45℃以下时出料，烘干；最后将烘干后的物料与余下原料一同投入双螺杆挤出机内熔融挤出，切粒，干燥，冷却，筛选，包装即可。
上述实施例制得的改性石墨用于填充高压胶管材料的力学性能测试结果如下表所示：
表1填充改性石墨的高压胶管材料的力学性能测试结果
项目 普通石墨 本发明改性后的石墨
硬度(邵尔A，度) 46 68
300％定伸应力(MPa) 6.2 10.5
拉伸强度(MPa) 9.9 16.8
弯曲强度(MPa) 14.5 22.6
断裂伸长率(％) 242 284
撕裂强度(kN/m) 15.4 23.8
缺口冲击强度(kJ/m2) 14.7 27.3

Claims (2)

1.一种耐磨高压胶管材料用改性石墨，其特征在于，由以下重量份的原料制成：石墨 62-76、二硫化钼 22-28、聚四氟乙烯微粉16-24、椰油酸二乙醇胺2.5-3.5、柠檬酸单甘酯 3-5、二乙烯三胺 2-4、二甲苯甲醛树脂 4-8、锂皂石 34-42、炉窑渣18-26、纳米碳化铬10-15、大豆卵磷脂3-6、正丁醛苯胺缩合物2-4、三烯丙基异三聚氰酸酯1.5-2.5、N-环己基硫代酞酰亚胺1-2、超高分子量聚乙烯50-60、二邻甲苯胍2-3、石蜡油4-7、碳酸锌5-8、二苯甲酰对醌二肟2-3、聚氨基甲酸酯25-35、助剂 3-6；
所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料: 四氟硼酸三叔丁基膦3-6、三乙酰丙酮铝2-4、甲基丙烯酸十八酯5-8、六次甲基四胺2.5-4.5、菱苦土6-12、二聚环戊二烯5-10、对甲苯亚磺酸锌1.5-2.5、废玻璃粉 10-15、竹炭粉5-10、二缩甘露醇单油酸酯2-3、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1-2、双酚s 0.5-1.5、 N-苯基马来酰亚胺 2-3；b、将菱苦土、废玻璃粉、竹炭粉、甲基丙烯酸十八酯、二缩甘露醇单油酸酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷混合均匀，高速分散4-6min，烘干后与余下原料混合搅拌3-5min，烘干即得所述助剂。
2.根据权利要求1所述的耐磨高压胶管材料用改性石墨的制备方法，其特征在于包括以下步骤：首先将锂皂石、炉窑渣混合均匀，700-750℃煅烧2-3h，冷却至室温，粉碎，过300-400目筛后与石墨、二硫化钼、纳米碳化铬一同投入高速搅拌机内，于160-220℃下搅拌4-8min，使得物料含水量小于0.5%，待物料降温至80-90℃时，加入聚四氟乙烯微粉、椰油酸二乙醇胺、柠檬酸单甘酯、大豆卵磷脂和二甲苯甲醛树脂，搅拌3-6min，物料冷却至45℃以下时出料，烘干；最后将烘干后的物料与余下原料一同投入双螺杆挤出机内熔融挤出，切粒，干燥，冷却，筛选，包装即可。
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