CN104910462A - 一种微晶纤维素改性橡胶材料 - Google Patents

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陈子育
赵志刚
刘云飞
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刘长征
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Abstract

本发明公开了一种微晶纤维素改性橡胶材料,它是由下述重量份的原料组成的:防老剂BPS 3-4、8-10%的硫酸0.2-0.6、三聚氰胺26-30、37%甲醛溶液5-8、尿素7-10、微晶纤维素6-10、异丙醇1-1.2、硫磺2-3、马来酸酐3-4、氯丁橡胶S40V 210-230、氟硅酸钠3-4、蒙脱土粉20-26、钛酸四丁酯5-7、炭黑20-24、肉桂酸钠0.4-1、松香醇2-3、棕榈蜡2-4、二甲氨基丙胺1-2,本发明将微晶纤维素通过马来酸酐的交联作用,然后与松香醇共混处理,提高了表面粘度,促进与物料间的相容性,还具有很好的抗氧化效果,在三聚氰胺、尿素和甲醛形成的三聚氰胺树脂中形成更为密切的网络结构,很好的提高了树脂的粘度和抵抗拉伸形变性能,在橡胶材料中起到一定的补强和增粘作用,提高了抗曲挠龟裂、热空气老化性能和稳定性。

Description

一种微晶纤维素改性橡胶材料
[0001]
技术领域
[0002] 本发明主要涉及橡胶领域,尤其涉及一种微晶纤维素改性橡胶材料。
背景技术
[0003] 氯丁橡胶是以氯丁二烯为主要原料,通过均聚或少量其它单体共聚而成的。如抗张强度高,耐热、耐光、耐老化性能优良,耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性,其化学稳定性较高,耐水性良好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能,耐寒性能较差,生胶在贮存时不稳定。氯丁橡胶用途广泛,如用来制作运输皮带和传动带,电线、电缆的包皮材料,制造耐油胶管、垫圈以及耐化学腐蚀的设备衬里;
纤维素具有与淀粉相似的化学结构,是植物通过光合作用合成的天然高分子材料,它广泛存在于植物、动物和细菌中,每年自然界可产生的纤维素高达1010〜1011吨,具有石油化工产品无可比拟的可降解性、可再生性和环境友好性,是对生态环境无污染、无破坏的理想的绿色资源,其中微晶纤维素资源具有资源丰富,可再生、成本低、密度低、强度高、环境友好等优点,用于橡胶材料中可以改善力学、热氧老化性能。
发明内容
[0004] 本发明目的就是提供一种微晶纤维素改性橡胶材料。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的:
一种微晶纤维素改性橡胶材料,它是由下述重量份的原料组成的:
防老剂BPS 3-4、8-10%的硫酸0.2-0.6、三聚氰胺26_30、37%甲醛溶液5-8、尿素7-10、微晶纤维素6-10、异丙醇1-1.2、硫磺2-3、马来酸酐3-4、氯丁橡胶S40V 210-230、氟硅酸钠3-4、蒙脱土粉20-26、钛酸四丁酯5-7、炭黑20-24、肉桂酸钠0.4_1、松香醇2_3、棕榈蜡2-4、二甲氨基丙胺1-2。
[0006] 一种微晶纤维素改性橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将微晶纤维素加入到2-3倍水中,加入异丙醇、马来酸酐,搅拌均匀后加入8-10%的硫酸,在50-60°C的水浴中反应6-7h,调节pH至中性,减压蒸出水分和异丙醇,得酸酐纤维素;
(2)将松香醇、酸酐纤维素混合,50-60°C下保温搅拌10-13分钟,冷却至常温,得高粘度酸酐纤维素;
(3)将三聚氰胺、尿素、37%甲醛溶液混合加入到反应釜中,加热到70-80°C时,密封反应10-15小时,加入高粘度酸酐纤维素,调节温度为60-65°C,自然反应140-150分钟,调节PH到7-7.5,加入棕榈蜡,蒸馏浓缩,得酸酐纤维素树脂;
(4)将蒙脱土粉在700-800°C下煅烧1-2小时,冷却后与酸酐纤维素树脂混合磨粉,加入钛酸四丁酯、氯丁橡胶S40V,调节开炼机的辊距为1mm,在开炼机上薄通包辊塑炼Imin,加入炭黑,在棍距为2mm下开炼2-3min,加入肉桂酸钠、防老剂BPS,在3mm棍距下开练
6-10min,加入剩余各原料,打三角包5_6次,出片,停放6_7小时,送入平板硫化机硫化成型,硫化温度150-160°C、硫化压力8-10Mpa,硫化时间12_15min。
[0007] 本发明的优点是:
本发明将微晶纤维素通过马来酸酐的交联作用,然后与松香醇共混处理,提高了表面粘度,促进与物料间的相容性,还具有很好的抗氧化效果,在三聚氰胺、尿素和甲醛形成的三聚氰胺树脂中形成更为密切的网络结构,很好的提高了树脂的粘度和抵抗拉伸形变性能,在橡胶材料中起到一定的补强和增粘作用,提高了抗曲挠龟裂、热空气老化性能和稳定性。
具体实施方式
[0008] 实施例1:
一种微晶纤维素改性橡胶材料,其特征在于它是由下述重量份的原料组成的:
防老剂BPS 4,8-10%的硫酸0.6、三聚氰胺30、37%甲醛溶液5、尿素7、微晶纤维素10、异丙醇1.2、硫磺3、马来酸酐4、氯丁橡胶S40V 230、氟硅酸钠3、蒙脱土粉26、钛酸四丁酯7、炭黑20、肉桂酸钠0.4、松香醇3、棕榈蜡4、二甲氨基丙胺2。
[0009] 一种微晶纤维素改性橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:
(O将微晶纤维素加入到2倍水中,加入异丙醇、马来酸酐,搅拌均匀后加入10%的硫酸,在60°C的水浴中反应7h,调节pH至中性,减压蒸出水分和异丙醇,得酸酐纤维素;
(2)将松香醇、酸酐纤维素混合,60°C下保温搅拌13分钟,冷却至常温,得高粘度酸酐纤维素;
(3)将三聚氰胺、尿素、37%甲醛溶液混合加入到反应釜中,加热到80°C时,密封反应15小时,加入高粘度酸酐纤维素,调节温度为65°C,自然反应150分钟,调节PH到7.5,加入棕榈蜡,蒸馏浓缩,得酸酐纤维素树脂;
(4)将蒙脱土粉在800°C下煅烧I小时,冷却后与酸酐纤维素树脂混合磨粉,加入钛酸四丁酯、氯丁橡胶S40V,调节开炼机的辊距为1mm,在开炼机上薄通包辊塑炼Imin,加入炭黑,在棍距为2mm下开炼3min,加入肉桂酸钠、防老剂BPS,在3mm棍距下开练lOmin,加入剩余各原料,打三角包6次,出片,停放6小时,送入平板硫化机硫化成型,硫化温度160°C、硫化压力lOMpa,硫化时间12min。
[0010] 性能测试:
拉伸强度:19.4MPa ;
断裂伸长率:396% ;
耐油性-.20#机油100°C X70h,断裂伸长率保持率72.4%、抗拉强度保持率72.8% ; 耐臭氧:25°C、24h、臭氧浓度0.025%,无开裂;
耐老化:120°C、150h,抗拉强度保持率89.6%,断裂伸长率保持率77.4% ;
耐寒实验:(-40°C、4h):无裂纹。

Claims (2)

1.一种微晶纤维素改性橡胶材料,其特征在于它是由下述重量份的原料组成的: 防老剂BPS 3-4、8-10%的硫酸0.2-0.6、三聚氰胺26_30、37%甲醛溶液5-8、尿素7-10、微晶纤维素6-10、异丙醇1-1.2、硫磺2-3、马来酸酐3-4、氯丁橡胶S40V 210-230、氟硅酸钠3-4、蒙脱土粉20-26、钛酸四丁酯5-7、炭黑20-24、肉桂酸钠0.4_1、松香醇2_3、棕榈蜡2-4、二甲氨基丙胺1-2。
2.一种如权利要求1所述的微晶纤维素改性橡胶材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤: (1)将微晶纤维素加入到2-3倍水中,加入异丙醇、马来酸酐,搅拌均匀后加入8-10%的硫酸,在50-60°C的水浴中反应6-7h,调节pH至中性,减压蒸出水分和异丙醇,得酸酐纤维素; (2)将松香醇、酸酐纤维素混合,50-60°C下保温搅拌10-13分钟,冷却至常温,得高粘度酸酐纤维素; (3)将三聚氰胺、尿素、37%甲醛溶液混合加入到反应釜中,加热到70-80°C时,密封反应10-15小时,加入高粘度酸酐纤维素,调节温度为60-65°C,自然反应140-150分钟,调节PH到7-7.5,加入棕榈蜡,蒸馏浓缩,得酸酐纤维素树脂; (4)将蒙脱土粉在700-800°C下煅烧1-2小时,冷却后与酸酐纤维素树脂混合磨粉,加入钛酸四丁酯、氯丁橡胶S40V,调节开炼机的辊距为1mm,在开炼机上薄通包辊塑炼Imin,加入炭黑,在棍距为2mm下开炼2-3min,加入肉桂酸钠、防老剂BPS,在3mm棍距下开练6-10min,加入剩余各原料,打三角包5_6次,出片,停放6_7小时,送入平板硫化机硫化成型,硫化温度150-160°C、硫化压力8-10Mpa,硫化时间12_15min。
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