CN105384997A - 一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶20-35份、硬脂酸1.5-2.5份、氧化锌1-2.5份、硫磺0.2-0.45份、过氧化二异丙苯2-3.5份、酚醛树脂再生料3-10份、氧化镁2-5份、纳米氢氧化铝5-15份、蒙脱土3-15份、凹凸棒土3-15份、废弃聚乙烯回收料5-12份、聚四氟乙烯4-10份、防老剂2-3.5份、硅烷偶联剂2-10份、促进剂2-5份、增塑剂5-18份、纳米稀土氧化物3-8份。本发明提出的废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其耐老化性和耐热性好，贮存稳定性能优异，且利用了废弃塑料作为原料，节约了成本，环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及氯丁橡胶技术领域，尤其涉及一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料。
背景技术
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，具有耐热、耐光性能优良，耐燃性和化学稳定性较高，耐水性良好的优点，目前已被广泛用于制作运输皮带和传动带，电线、电缆的包皮材料，耐油胶管、垫圈以及耐化学腐蚀的设备衬里等。作为橡胶材料的一种，氯丁橡胶在长期使用的过程中，会发生老化现象，出现胶料发硬、表面结炭、龟裂，有时还会出现脱层的情况，所以往往需要改性。随着社会的发展，人们对氯丁橡胶材料的性能提出了更高的要求，现有的氯丁橡胶材料其耐老化性和贮存稳定性仍不是很理想，不能满足各个方面的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其耐老化性和耐热性好，贮存稳定性能优异，且利用了废弃塑料作为原料，节约了成本，环境友好。
本发明提出的一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶20-35份、硬脂酸1.5-2.5份、氧化锌1-2.5份、硫磺0.2-0.45份、过氧化二异丙苯2-3.5份、酚醛树脂再生料3-10份、氧化镁2-5份、纳米氢氧化铝5-15份、蒙脱土3-15份、凹凸棒土3-15份、废弃聚乙烯回收料5-12份、聚四氟乙烯4-10份、防老剂2-3.5份、硅烷偶联剂2-10份、促进剂2-5份、增塑剂5-18份、纳米稀土氧化物3-8份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶28-33份、硬脂酸1.9-2.1份、氧化锌1.7-2.3份、硫磺0.32-0.4份、过氧化二异丙苯2.7-3份、酚醛树脂再生料5.8-7份、氧化镁3.6-4.2份、纳米氢氧化铝8-13份、蒙脱土8.5-12份、凹凸棒土8.5-10份、废弃聚乙烯回收料9-11份、聚四氟乙烯8-9.5份、防老剂2.8-3.3份、硅烷偶联剂5.8-7份、促进剂3.2-4份、增塑剂10-15份、纳米稀土氧化物5.5-7份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶30份、硬脂酸2份、氧化锌1.8份、硫磺0.38份、过氧化二异丙苯2.8份、酚醛树脂再生料6.3份、氧化镁4份、纳米氢氧化铝10份、蒙脱土9份、凹凸棒土9.5份、废弃聚乙烯回收料10份、聚四氟乙烯9份、防老剂3份、硅烷偶联剂6.5份、促进剂3.8份、增塑剂12份、纳米稀土氧化物6.3份。
优选地，所述酚醛树脂再生料由酚醛树脂废弃物破碎并碾磨成粉，过50目筛得到。
优选地，所述防老剂为防老剂MB、防老剂SP-C、防老剂DFC-34、防老剂4020、防老剂4010NA中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述促进剂为促进剂CZ、促进剂ETU、促进剂TETD、促进剂D中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述纳米稀土氧化物为纳米氧化镧、纳米氧化铈、纳米氧化钇中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述纳米稀土氧化物为改性纳米稀土氧化物，所述改性纳米稀土氧化物按照以下工艺进行制备：按重量份将20-50份纳米稀土氧化物在500-750℃下煅烧2-3h，冷却至室温，然后加入3-5份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1-8份乙烯基三乙氧基硅烷、2-3.5份防老剂MC、0.1-1份过氧化二异丙苯和20-40份丙二醇，升温至50-65℃，在3000-5000r/min的转速下分散10-15min，过滤后烘干、粉碎、过筛得到所述改性纳米稀土氧化物。
优选地，所述纳米稀土氧化物为改性纳米稀土氧化物，所述改性纳米稀土氧化物按照以下工艺进行制备：按重量份将40份纳米稀土氧化物在700℃下煅烧2.6h，冷却至室温，然后加入4.3份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、5.5份乙烯基三乙氧基硅烷、3份防老剂MC、0.7份过氧化二异丙苯和30份丙二醇，升温至60℃，在4000r/min的转速下分散12min，过滤后烘干、粉碎、过筛得到所述改性纳米稀土氧化物；改性纳米稀土氧化物的制备过程中，首先将纳米稀土氧化物进行了煅烧，除去了一些杂质，并减小了纳米稀土氧化物的粒度，之后加入的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯与乙烯基三乙氧基硅烷配合后，改变了纳米稀土氧化物的表面性质，同时将乙烯基引入了纳米稀土氧化物的表面，在过氧化二异丙苯的作用下，其中的乙烯基可以与防老剂MC中的活性双键进行反应，从而将防老剂MC与纳米稀土氧化物结合在了一起，增加了防老剂MC和纳米稀土氧化物在体系中的分散性，且防老剂MC与纳米稀土氧化物具有协同作用，改善了复合材料的耐老化性，提高了复合材料的贮存稳定性。
本发明中，以氯丁橡胶为主料，赋予复合材料优异的机械性能、耐油性和耐热性，并配合添加了氟硅橡胶与其配合，通过调节氯丁橡胶与氟硅橡胶的比例，使两者的性能协同，改善了复合材料的耐寒性和贮存稳定性；加入的酚醛树脂再生料与硫磺和过氧化二异丙苯配合后，具有协同作用，提高了复合材料的交联密度，改善了复合材料的机械性能，同时节约了成本，保护了环境；废弃聚乙烯回收料、聚四氟乙烯加入体系中与氧化镁、纳米氢氧化铝、蒙脱土和凹凸棒土配合，具有协同作用，一方面改善了复合材料的机械性能，另一方面改善了复合材料的耐热性、耐水性和耐老化性，同时节约了成本；纳米稀土氧化物加入体系中，与防老剂具有协同作用，改善了复合材料的耐老化性。
本发明所述废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料可以按照常规的橡胶制备工艺，将各原料混合后经塑炼、混炼、硫化得到。
对本发明所述废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料进行性能检测，其邵氏A硬度为68-72，扯断强度为19-25MPa，扯断伸长率为350-405％；155℃，120h热空气老化后，其邵氏A硬度变化2-3，扯断强度变化率为-(8-15)％，扯断伸长率变化率为-(12-15)％。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶20份、硬脂酸2.5份、氧化锌1份、硫磺0.45份、过氧化二异丙苯2份、酚醛树脂再生料10份、氧化镁2份、纳米氢氧化铝15份、蒙脱土3份、凹凸棒土15份、废弃聚乙烯回收料5份、聚四氟乙烯10份、防老剂2份、硅烷偶联剂10份、促进剂2份、增塑剂18份、纳米稀土氧化物3份。
实施例2
本发明提出的一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶35份、硬脂酸1.5份、氧化锌2.5份、硫磺0.2份、过氧化二异丙苯3.5份、酚醛树脂再生料3份、氧化镁5份、纳米氢氧化铝5份、蒙脱土15份、凹凸棒土3份、废弃聚乙烯回收料12份、聚四氟乙烯4份、防老剂MB3.5份、硅烷偶联剂2份、促进剂5份、增塑剂5份、纳米稀土氧化物8份。
实施例3
本发明提出的一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶28份、硬脂酸2.1份、氧化锌1.7份、硫磺0.4份、过氧化二异丙苯2.7份、酚醛树脂再生料7份、氧化镁3.6份、纳米氢氧化铝13份、蒙脱土8.5份、凹凸棒土10份、废弃聚乙烯回收料9份、聚四氟乙烯9.5份、防老剂SP-C1.6份、防老剂DFC-341.2份、硅烷偶联剂7份、促进剂CZ3.2份、增塑剂15份、纳米稀土氧化物5.5份；
其中，所述纳米稀土氧化物为改性纳米稀土氧化物，所述改性纳米稀土氧化物按照以下工艺进行制备：按重量份将20份纳米稀土氧化物在750℃下煅烧2h，冷却至室温，然后加入5份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1份乙烯基三乙氧基硅烷、3.5份防老剂MC、0.1份过氧化二异丙苯和40份丙二醇，升温至50℃，在5000r/min的转速下分散10min，过滤后烘干、粉碎、过筛得到所述改性纳米稀土氧化物；
所述酚醛树脂再生料由酚醛树脂废弃物破碎并碾磨成粉，过50目筛得到。
所述纳米稀土氧化物为纳米氧化镧、纳米氧化铈按重量比为4:3的混合物。
实施例4
本发明提出的一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶33份、硬脂酸1.9份、氧化锌2.3份、硫磺0.32份、过氧化二异丙苯3份、酚醛树脂再生料5.8份、氧化镁4.2份、纳米氢氧化铝8份、蒙脱土12份、凹凸棒土8.5份、废弃聚乙烯回收料11份、聚四氟乙烯8份、防老剂MB1份、防老剂SP-C1.3份、防老剂DFC-340.5份、防老剂40200.2份、防老剂4010NA0.3份、硅烷偶联剂5.8份、促进剂TETD3份、促进剂D1份、增塑剂10份、纳米稀土氧化物7份；
其中，所述纳米稀土氧化物为改性纳米稀土氧化物，所述改性纳米稀土氧化物按照以下工艺进行制备：按重量份将50份纳米稀土氧化物在500℃下煅烧3h，冷却至室温，然后加入3份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、8份乙烯基三乙氧基硅烷、2份防老剂MC、1份过氧化二异丙苯和20份丙二醇，升温至65℃，在3000r/min的转速下分散15min，过滤后烘干、粉碎、过筛得到所述改性纳米稀土氧化物；
所述纳米稀土氧化物为纳米氧化镧、纳米氧化铈、纳米氧化钇按重量比为3:5:2的混合物；所述酚醛树脂再生料由酚醛树脂废弃物破碎并碾磨成粉，过50目筛得到。
实施例5
本发明提出的一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶30份、硬脂酸2份、氧化锌1.8份、硫磺0.38份、过氧化二异丙苯2.8份、酚醛树脂再生料6.3份、氧化镁4份、纳米氢氧化铝10份、蒙脱土9份、凹凸棒土9.5份、废弃聚乙烯回收料10份、聚四氟乙烯9份、防老剂40201.6份、防老剂4010NA1.4份、硅烷偶联剂6.5份、促进剂CZ1份、促进剂ETU1.1份、促进剂TETD0.7份、促进剂D1份、增塑剂12份、纳米稀土氧化物6.3份；
其中，所述纳米稀土氧化物为改性纳米稀土氧化物，所述改性纳米稀土氧化物按照以下工艺进行制备：按重量份将40份纳米稀土氧化物在700℃下煅烧2.6h，冷却至室温，然后加入4.3份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、5.5份乙烯基三乙氧基硅烷、3份防老剂MC、0.7份过氧化二异丙苯和30份丙二醇，升温至60℃，在4000r/min的转速下分散12min，过滤后烘干、粉碎、过筛得到所述改性纳米稀土氧化物；
所述纳米稀土氧化物为纳米氧化镧；所述酚醛树脂再生料由酚醛树脂废弃物破碎并碾磨成粉，过50目筛得到。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶20-35份、硬脂酸1.5-2.5份、氧化锌1-2.5份、硫磺0.2-0.45份、过氧化二异丙苯2-3.5份、酚醛树脂再生料3-10份、氧化镁2-5份、纳米氢氧化铝5-15份、蒙脱土3-15份、凹凸棒土3-15份、废弃聚乙烯回收料5-12份、聚四氟乙烯4-10份、防老剂2-3.5份、硅烷偶联剂2-10份、促进剂2-5份、增塑剂5-18份、纳米稀土氧化物3-8份。
2.根据权利要求1所述废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶28-33份、硬脂酸1.9-2.1份、氧化锌1.7-2.3份、硫磺0.32-0.4份、过氧化二异丙苯2.7-3份、酚醛树脂再生料5.8-7份、氧化镁3.6-4.2份、纳米氢氧化铝8-13份、蒙脱土8.5-12份、凹凸棒土8.5-10份、废弃聚乙烯回收料9-11份、聚四氟乙烯8-9.5份、防老剂2.8-3.3份、硅烷偶联剂5.8-7份、促进剂3.2-4份、增塑剂10-15份、纳米稀土氧化物5.5-7份。
3.根据权利要求1或2所述废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氟硅橡胶30份、硬脂酸2份、氧化锌1.8份、硫磺0.38份、过氧化二异丙苯2.8份、酚醛树脂再生料6.3份、氧化镁4份、纳米氢氧化铝10份、蒙脱土9份、凹凸棒土9.5份、废弃聚乙烯回收料10份、聚四氟乙烯9份、防老剂3份、硅烷偶联剂6.5份、促进剂3.8份、增塑剂12份、纳米稀土氧化物6.3份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其特征在于，所述酚醛树脂再生料由酚醛树脂废弃物破碎并碾磨成粉，过50目筛得到。
5.根据权利要求1-4中任一项所述废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其特征在于，所述防老剂为防老剂MB、防老剂SP-C、防老剂DFC-34、防老剂4020、防老剂4010NA中的一种或者多种的混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其特征在于，所述促进剂为促进剂CZ、促进剂ETU、促进剂TETD、促进剂D中的一种或者多种的混合物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其特征在于，所述纳米稀土氧化物为纳米氧化镧、纳米氧化铈、纳米氧化钇中的一种或者多种的混合物。
8.根据权利要求1-7中任一项所述废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其特征在于，所述纳米稀土氧化物为改性纳米稀土氧化物，所述改性纳米稀土氧化物按照以下工艺进行制备：按重量份将20-50份纳米稀土氧化物在500-750℃下煅烧2-3h，冷却至室温，然后加入3-5份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1-8份乙烯基三乙氧基硅烷、2-3.5份防老剂MC、0.1-1份过氧化二异丙苯和20-40份丙二醇，升温至50-65℃，在3000-5000r/min的转速下分散10-15min，过滤后烘干、粉碎、过筛得到所述改性纳米稀土氧化物。
9.根据权利要求1-8中任一项所述废弃塑料改性氯丁橡胶复合材料，其特征在于，所述纳米稀土氧化物为改性纳米稀土氧化物，所述改性纳米稀土氧化物按照以下工艺进行制备：按重量份将40份纳米稀土氧化物在700℃下煅烧2.6h，冷却至室温，然后加入4.3份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、5.5份乙烯基三乙氧基硅烷、3份防老剂MC、0.7份过氧化二异丙苯和30份丙二醇，升温至60℃，在4000r/min的转速下分散12min，过滤后烘干、粉碎、过筛得到所述改性纳米稀土氧化物。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160309 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |