CN104558707A - 一种管道用改性天然橡胶复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道用改性天然橡胶复合材料，涉及天然橡胶加工技术领域，由以下质量份数的原料制成：天然橡胶80-100份、碳纳米管10-15份、碳酸镁5-10份、硅酸钙3-8份、二苯基硅二醇2-6份、香豆酮茚树脂3-8份、松香1-5份、偏苯三甲酸三辛酯2-5份、高岭土2-3.5份、二烷基二硫代磷酸锌0.5-3份、钛白粉1-2份、过氧化苯甲酰3-8份、超细氢氧化镁2-6份、硼酸锌1-5份。本发明利用碳纳米管对天然橡胶进行改性，制得的橡胶复合材料具有耐高温、耐磨、耐湿滑、抗老化性能和良好的力学性能。

Description

一种管道用改性天然橡胶复合材料
技术领域：
本发明涉及天然橡胶加工技术领域，具体涉及一种管道用改性天然橡胶复合材料。
背景技术：
天然橡胶是一种具有优越综合性能的可再生高分子材料，具有高弹性、高强度和耐磨等特点，广泛应用于航空航天、国防军工、轮胎、医用弹性体中，在国民经济中占有非常重要的地位。如何利用天然橡胶的优点，制备性能优异的管道用橡胶复合材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种原料易得、耐磨耗、使用寿命长的管道用改性天然橡胶复合材料。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种管道用改性天然橡胶复合材料，由以下质量份数的原料制成：
天然橡胶80-100份、碳纳米管10-15份、碳酸镁5-10份、硅酸钙3-8份、二苯基硅二醇2-6份、香豆酮茚树脂3-8份、松香1-5份、偏苯三甲酸三辛酯2-5份、高岭土2-3.5份、二烷基二硫代磷酸锌0.5-3份、钛白粉1-2份、过氧化苯甲酰3-8份、超细氢氧化镁2-6份、硼酸锌1-5份。
所述管道用改性天然橡胶复合材料由以下质量份数的原料制成：
天然橡胶90份、碳纳米管12份、碳酸镁8份、硅酸钙5份、二苯基硅二醇4份、香豆酮茚树脂5份、松香3份、偏苯三甲酸三辛酯4份、高岭土3份、二烷基二硫代磷酸锌2份、钛白粉2份、过氧化苯甲酰5份、超细氢氧化镁4份、硼酸锌3份。
所述碳纳米管的细度为10-20nm。
所述超细氢氧化镁的平均粒径为1-2μm。
本发明的有益效果是：本发明利用碳纳米管对天然橡胶进行改性，并在其余组分的协同作用下制得天然橡胶复合材料，它不仅具有耐高温、耐磨、耐湿滑和抗老化性能，还具有良好的力学性能，适用于管道的制造。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
所述管道用改性天然橡胶复合材料由以下质量份数的原料制成：天然橡胶80份、碳纳米管10份、碳酸镁5份、硅酸钙3份、二苯基硅二醇2份、香豆酮茚树脂3份、松香2份、偏苯三甲酸三辛酯2份、高岭土2份、二烷基二硫代磷酸锌1份、钛白粉1份、过氧化苯甲酰3份、超细氢氧化镁2份、硼酸锌2份。其中，碳纳米管的细度为10-20nm；超细氢氧化镁的平均粒径为1-2μm。
将天然橡胶加入到开炼机中，塑炼温度为30-40℃，时间为15-20min；待其包辊后依次加入其余原料，混炼1h后排料，在滤胶机中滤胶后冷却至室温；放置24-48h后送入硫化机硫化，硫化温度为140-150℃，硫化时间为30-40min，即得目标橡胶复合材料。
实施例2
所述管道用改性天然橡胶复合材料由以下质量份数的原料制成：天然橡胶90份、碳纳米管12份、碳酸镁8份、硅酸钙5份、二苯基硅二醇4份、香豆酮茚树脂5份、松香3份、偏苯三甲酸三辛酯4份、高岭土3份、二烷基二硫代磷酸锌2份、钛白粉2份、过氧化苯甲酰5份、超细氢氧化镁4份、硼酸锌3份。其中，碳纳米管的细度为10-20nm；超细氢氧化镁的平均粒径为1-2μm。
将天然橡胶加入到开炼机中，塑炼温度为30-40℃，时间为15-20min；待其包辊后依次加入其余原料，混炼1h后排料，在滤胶机中滤胶后冷却至室温；放置24-48h后送入硫化机硫化，硫化温度为140-150℃，硫化时间为30-40min，即得目标橡胶复合材料。
实施例3
所述管道用改性天然橡胶复合材料由以下质量份数的原料制成：天然橡胶100份、碳纳米管15份、碳酸镁10份、硅酸钙8份、二苯基硅二醇6份、香豆酮茚树脂8份、松香5份、偏苯三甲酸三辛酯5份、高岭土3.5份、二烷基二硫代磷酸锌3份、钛白粉2份、过氧化苯甲酰8份、超细氢氧化镁6份、硼酸锌5份。其中，碳纳米管的细度为10-20nm；超细氢氧化镁的平均粒径为1-2μm。
将天然橡胶加入到开炼机中，塑炼温度为30-40℃，时间为15-20min；待其包辊后依次加入其余原料，混炼1h后排料，在滤胶机中滤胶后冷却至室温；放置24-48h后送入硫化机硫化，硫化温度为140-150℃，硫化时间为30-40min，即得目标橡胶复合材料。
将上述制得的改性天然橡胶复合材料进行一系列的性能检测，结果如表1所示。
表1 本发明的改性天然橡胶复合材料的性能指标
项目 实施例1 实施例2 实施例3
邵尔A硬度/度 62 70 72
100％定伸应力/MPa 2 3 3
300％定伸应力/MPa 11 14 13
拉伸强度/MPa 23 30 27
断裂伸长率/％ 340 375 358
撕裂强度/kN.m-1 116 145 153
耐磨耗指数 104 107 109
热空气老化系数 0.62 0.55 0.58
热空气中伸长变化率/％ 11 12 15
由表1可以看出，本发明制得的改性天然橡胶复合材料具有良好的力学性能，较强的耐磨性、耐高温性和抗老化性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种管道用改性天然橡胶复合材料，其特征在于，由以下质量份数的原料制成：天然橡胶80-100份、碳纳米管10-15份、碳酸镁5-10份、硅酸钙3-8份、二苯基硅二醇2-6份、香豆酮茚树脂3-8份、松香1-5份、偏苯三甲酸三辛酯2-5份、高岭土2-3.5份、二烷基二硫代磷酸锌0.5-3份、钛白粉1-2份、过氧化苯甲酰3-8份、超细氢氧化镁2-6份、硼酸锌1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种管道用改性天然橡胶复合材料，其特征在于，所述管道用改性天然橡胶复合材料由以下质量份数的原料制成：天然橡胶90份、碳纳米管12份、碳酸镁8份、硅酸钙5份、二苯基硅二醇4份、香豆酮茚树脂5份、松香3份、偏苯三甲酸三辛酯4份、高岭土3份、二烷基二硫代磷酸锌2份、钛白粉2份、过氧化苯甲酰5份、超细氢氧化镁4份、硼酸锌3份。
3.根据权利要求1或2所述的一种管道用改性天然橡胶复合材料，其特征在于：所述碳纳米管的细度为10-20nm。
4.根据权利要求1或2所述的一种管道用改性天然橡胶复合材料，其特征在于：所述超细氢氧化镁的平均粒径为1-2μm。
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