CN105968779A - 一种铁纤维纳米橡胶导电材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁纤维纳米橡胶导电材料及其制备方法，原料为：聚氨酯橡胶、纳米三氧化二铝、硅烷偶联剂、氢氧化钙、双酚A、乙炔炭黑、过氧化甲乙酮、环烷酸钴、铁纤维和DCP；耐油性能好、耐高温、耐腐蚀，成本低，邵氏硬度A为74‑78；可在‑60~160℃下长期工作，耐磨性高、导电性能和弹性优良；原料资源丰富，可重复利用，拉伸强度为17‑19MPa，具有耐腐蚀、耐用；可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易老化，符合环保要求。

Description

一种铁纤维纳米橡胶导电材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种铁纤维纳米橡胶导电材料及其制备方法。

背景技术

2011年，橡胶等原材料价格出现巨幅波动，聚氨酯橡胶一季度创下43500元/吨的历史最高纪录，合成橡胶二、三季度发力上攻，涨幅达10000 元/吨，之后均出现大幅下跌。受橡胶价格剧烈波动影响，轮胎等主要橡胶制品企业首当其冲，生产经营成本难以控制，库存风险加大，利润空间压缩至2%-5%，行业面临严峻挑战。

橡胶工业是随着汽车工业发展起来的。六十年代汽车工业与石油化学工业高速发展，使橡胶工业生产水平有了很大的提高；进入七十年代，为适应汽车的高速、安全和节约能源，消除污染，防止公害等方面的需要，促进了轮胎新品种的不断出观。原料胶消耗在交通运输方面占有相当大的比重。例如：一辆解放牌4吨载重汽车，需要橡胶制品200多千克，一节硬座车厢需装配橡胶制品总重300多千克，一艘万吨巨轮就需橡胶制品近10吨重，一架喷气式客机需要将近600千克的橡胶。在海、陆、空交通运输上，哪一个都离不开橡胶制品。作为运输工具，轮胎是个主要的配件。除生产普通轮胎外，还大力发展子午线轮胎、无内胎轮胎地下铁道有的也采用了橡胶轮胎。铁路车辆及汽车推广应用橡胶弹簧减展制品，气密橡放。大型商店、车站、地铁也在采用载人运输带。此外，还有用橡胶制做的“气垫船”、“气垫车”等。

日常生活中有不少橡胶制品在为我们服务，遍为城乡居民所穿用，它是B用橡胶制品中消费量很大的一种。其他如雨衣、热水援、松紫带、儿童玩具、海绵座垫以及乳胶浸渍制品等，在人民生活里都在发挥它的作用。

发明内容

本发明提供一种硬度高、拉伸强度高、耐低温和耐高温的铁纤维纳米橡胶导电材料及其制备方法，解决现有橡胶材料硬度低和拉伸强度低等技术问题。

本发明采用以下技术方案：一种铁纤维纳米橡胶导电材料，其原料按质量份数配比如下：聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝3-5份，硅烷偶联剂16-20份，氢氧化钙3-7份，双酚A1.2-1.8份，乙炔炭黑为45-55份，过氧化甲乙酮1-3份，环烷酸钴10-20份，铁纤维20-30份，DCP3-5份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述铁纤维纳米橡胶导电材料的原料按质量份数配比如下：聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝3份，硅烷偶联剂16份，氢氧化钙3份，双酚A1.2份，乙炔炭黑为45份，过氧化甲乙酮1份，环烷酸钴10份，铁纤维20份，DCP3份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述铁纤维纳米橡胶导电材料的原料按质量份数配比如下：聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝5份，硅烷偶联剂20份，氢氧化钙7份，双酚A1.8份，乙炔炭黑为55份，过氧化甲乙酮3份，环烷酸钴20份，铁纤维30份，DCP5份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述铁纤维纳米橡胶导电材料的原料按质量份数配比如下：聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝4份，硅烷偶联剂18份，氢氧化钙5份，双酚A1.5份，乙炔炭黑为50份，过氧化甲乙酮2份，环烷酸钴15份，铁纤维25份，DCP4份。

一种制备所述的铁纤维纳米橡胶导电材料的方法，步骤为：

第一步：按照质量份数配比称取聚氨酯橡胶、纳米三氧化二铝、硅烷偶联剂、氢氧化钙、双酚A、乙炔炭黑、过氧化甲乙酮、环烷酸钴、铁纤维和DCP；

第二步：将聚氨酯橡胶投入高速混合机中，升温至90-110℃，加入剩余原料，升温至140-150℃，混合速度950-1050r/min，混合30-50min；

第三步：混合后的原料通过塑炼、混炼工艺，形成混炼胶，然后压延出片而形成橡胶。

有益效果

本发明所述一种铁纤维纳米橡胶导电材料及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、耐油性能好、耐高温、耐腐蚀，成本低，邵氏硬度A为 74-78；2、可在 -60~160℃下长期工作，耐磨性高、导电性能和弹性优良；3、原料资源丰富，可重复利用，拉伸强度为17-19MPa，具有耐腐蚀、耐用；4、可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易老化，符合环保要求，可以广泛生产并不断代替现有材料。

具体实施方式

以下结合实例对本发明作进一步的描述，实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。

实施例1：

第一步：按照质量份数配比称取聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝3份，硅烷偶联剂16份，氢氧化钙3份，双酚A1.2份，乙炔炭黑为45份，过氧化甲乙酮1份，环烷酸钴10份，铁纤维20份，DCP3份。

第二步：将聚氨酯橡胶投入高速混合机中，升温至90℃，加入剩余原料，升温至140℃，混合速度950r/min，混合30min。

第三步：混合后的原料通过塑炼、混炼工艺，形成混炼胶，然后压延出片而形成橡胶。

耐油性能好、耐高温、耐腐蚀，成本低，邵氏硬度A为 74；可在 -60~160℃下长期工作，耐磨性高、导电性能和弹性优良；原料资源丰富，可重复利用，拉伸强度为17MPa，具有耐腐蚀、耐用；可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易老化，符合环保要求。

实施例2：

第一步：按照质量份数配比称取聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝5份，硅烷偶联剂20份，氢氧化钙7份，双酚A1.8份，乙炔炭黑为55份，过氧化甲乙酮3份，环烷酸钴20份，铁纤维30份，DCP5份。

第二步：将聚氨酯橡胶投入高速混合机中，升温至110℃，加入剩余原料，升温至150℃，混合速度1050r/min，混合50min。

第三步：混合后的原料通过塑炼、混炼工艺，形成混炼胶，然后压延出片而形成橡胶。

耐油性能好、耐高温、耐腐蚀，成本低，邵氏硬度A为 76；可在 -60~160℃下长期工作，耐磨性高、导电性能和弹性优良；原料资源丰富，可重复利用，拉伸强度为18MPa，具有耐腐蚀、耐用；可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易老化，符合环保要求。

实施例3：

第一步：按照质量份数配比称取聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝4份，硅烷偶联剂18份，氢氧化钙5份，双酚A1.5份，乙炔炭黑为50份，过氧化甲乙酮2份，环烷酸钴15份，铁纤维25份，DCP4份。

第二步：将聚氨酯橡胶投入高速混合机中，升温至100℃，加入剩余原料，升温至145℃，混合速度1000r/min，混合40min。

第三步：混合后的原料通过塑炼、混炼工艺，形成混炼胶，然后压延出片而形成橡胶。

耐油性能好、耐高温、耐腐蚀，成本低，邵氏硬度A为 78；可在 -60~160℃下长期工作，耐磨性高、导电性能和弹性优良；原料资源丰富，可重复利用，拉伸强度为19MPa，具有耐腐蚀、耐用；可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易老化，符合环保要求。

Claims (5)

1.一种铁纤维纳米橡胶导电材料，其特征在于，所述铁纤维纳米橡胶导电材料的原料按质量份数配比如下：聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝3-5份，硅烷偶联剂16-20份，氢氧化钙3-7份，双酚A1.2-1.8份，乙炔炭黑为45-55份，过氧化甲乙酮1-3份，环烷酸钴10-20份，铁纤维20-30份，DCP3-5份。

2.根据权利要求1所述的一种铁纤维纳米橡胶导电材料，其特征在于，所述铁纤维纳米橡胶导电材料的原料按质量份数配比如下：聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝3份，硅烷偶联剂16份，氢氧化钙3份，双酚A1.2份，乙炔炭黑为45份，过氧化甲乙酮1份，环烷酸钴10份，铁纤维20份，DCP3份。

3.根据权利要求1所述的一种铁纤维纳米橡胶导电材料，其特征在于，所述铁纤维纳米橡胶导电材料的原料按质量份数配比如下：聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝5份，硅烷偶联剂20份，氢氧化钙7份，双酚A1.8份，乙炔炭黑为55份，过氧化甲乙酮3份，环烷酸钴20份，铁纤维30份，DCP5份。

4.根据权利要求1所述的一种铁纤维纳米橡胶导电材料，其特征在于，所述铁纤维纳米橡胶导电材料的原料按质量份数配比如下：聚氨酯橡胶100份，纳米三氧化二铝4份，硅烷偶联剂18份，氢氧化钙5份，双酚A1.5份，乙炔炭黑为50份，过氧化甲乙酮2份，环烷酸钴15份，铁纤维25份，DCP4份。

5.一种制备权利要求1所述的铁纤维纳米橡胶导电材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：按照质量份数配比称取聚氨酯橡胶、纳米三氧化二铝、硅烷偶联剂、氢氧化钙、双酚A、乙炔炭黑、过氧化甲乙酮、环烷酸钴、铁纤维和DCP；

第二步：将聚氨酯橡胶投入高速混合机中，升温至90-110℃，加入剩余原料，升温至140-150℃，混合速度950-1050r/min，混合30-50min；

第三步：混合后的原料通过塑炼、混炼工艺，形成混炼胶，然后压延出片而形成橡胶。