CN109251383A - 一种高强度环保结构胶的配方及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度环保结构胶，包括以下按照重量份的原料：胶粉50‑80份、炭黑60‑70份、稳定剂3‑5份、改性剂10‑15份、交联剂8‑12份、环保型妥尔油8‑9份、复合氢氧化物10‑15份、纤维素8‑15份、钼粉11‑17份、谷壳灰15‑23份；本发明还公开了所述高强度环保结构胶的制造方法，本发明制作工艺简单，添加了谷壳灰、环保型妥尔油等物质，从而达到了环保的要求，同时在谷壳灰和钼粉的作用下，大大提升了本发明的拉伸强度、拉扯伸长率、回弹性能以及耐磨损指数，各种性能大大提升，具有很好的推广前景。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶领域，具体是一种高强度环保结构胶的配方及制造方法。
背景技术
随着社会的不断发展，人们对环境保护的呼声也越来越高，对新材料的应用也越来越重视，现有社会经常用到橡胶，橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状，橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度低，分子量往往很大，大于几十万。不仅仅是工业上，在人们的日常生活中，也会经常用到橡胶，橡胶通常为线型结构，是未硫化橡胶的普遍结构，因为橡胶的分子量很大，当没有外力作用时，大分子链就会呈没有规则、卷曲线团形状；当有外力作用，撤除外力，大分子链的纠缠度发生变化，并发生反弹，产生强烈的复原倾向，这便是橡胶高弹性的由来。而在环保的基础上，增加胶体的强度，是发展的一种趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度环保结构胶的配方及制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强度环保结构胶，包括以下按照重量份的原料：胶粉50-80份、炭黑60-70份、稳定剂3-5份、改性剂10-15份、交联剂8-12份、环保型妥尔油8-9份、复合氢氧化物10-15份、纤维素8-15份、钼粉11-17份、谷壳灰15-23份。
作为本发明进一步的方案：所述复合氢氧化物的制备方法，具体步骤如下：
S1、配制碱性溶液，称取1.6-1.8g的氢氧化钠放置于100ml的去离子水中，搅拌，制成碱性溶液；
S2、称取2.5-2.8g的Mg(NO3)2.6H2O以及4.8-5.0g的纳米稀土氧化物；加入碱性溶液中，制成混合溶液；
S3、将混合溶液在100℃下继续反应8-10小时，反应结束后将浆液冷却至室温，沉淀物经离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥8-10小时即得复合氢氧化物。
作为本发明进一步的方案：所述改性剂为氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种；
作为本发明进一步的方案：所述纤维素为碳酸钙、二氧化硅、硬脂酸镁、羧甲基纤维素钠中的一种。
作为本发明进一步的方案：所述交联剂为聚酰胺-多胺-环氧氯丙烷、聚酰胺聚胺表氯醇、壳聚糖-丙烯酰胺、马来酸均聚物中的一种。
作为本发明进一步的方案：所述高强度环保结构胶的制备方法，具体步骤如下：
S1、将胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素加入容器中，容器中加入所述胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素4-5倍的去离子水，使用电热炉保持温度为100℃下加热，至混合均匀，加热速率为每分钟20-30℃；
S22、将稳定剂、改性剂、交联剂、钼粉、谷壳灰加入步骤S21中的混合溶液中，同时保持温度与70-80℃加热，混合均匀；
S23，混合均匀后，将S22步骤中的混合溶液降温至20-25℃，加入混合物料1-1.5倍重量乙醇溶液，再以同样的加热速率加热至70-80℃，并搅拌均匀，搅拌均匀后过滤，滤液真空浓缩后冷冻干燥即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制作工艺简单，添加了谷壳灰、环保型妥尔油等物质，从而达到了环保的要求，同时在谷壳灰和钼粉的作用下，大大提升了本发明的拉伸强度、拉扯伸长率、回弹性能以及耐磨损指数，各种性能大大提升，具有很好的推广前景。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高强度环保结构胶，包括以下按照重量份的原料：胶粉50份、炭黑60份、稳定剂3份、改性剂10份、交联剂8份、环保型妥尔油8份、复合氢氧化物10份、纤维素8份、钼粉11份、谷壳灰15份。
本实施例中，所述复合氢氧化物的制备方法，具体步骤如下：
S1、配制碱性溶液，称取1.6g的氢氧化钠放置于100ml的去离子水中，搅拌，制成碱性溶液；
S2、称取2.5g的Mg(NO3)2.6H2O以及4.8g的纳米稀土氧化物；加入碱性溶液中，制成混合溶液；
S3、将混合溶液在100℃下继续反应8小时，反应结束后将浆液冷却至室温，沉淀物经离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥8小时即得复合氢氧化物。
本实施例中，所述改性剂为氢氧化钾。
本实施例中，所述纤维素为碳酸钙。
本实施例中，所述交联剂为聚酰胺-多胺-环氧氯丙烷。
所述高强度环保结构胶的制备方法，具体步骤如下：
S11、将胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素加入容器中，容器中加入所述胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素4倍的去离子水，使用电热炉保持温度为100℃下加热，至混合均匀，加热速率为每分钟20℃；
S22、将稳定剂、改性剂、交联剂、钼粉、谷壳灰加入步骤S21中的混合溶液中，同时保持温度与70℃加热，混合均匀；
S23，混合均匀后，将S22步骤中的混合溶液降温至20℃，加入混合物料1倍重量乙醇溶液，再以同样的加热速率加热至70℃，并搅拌均匀，搅拌均匀后过滤，滤液真空浓缩后冷冻干燥即可。
实施例2
一种高强度环保结构胶，包括以下按照重量份的原料：胶粉60份、炭黑63份、稳定剂3.5份、改性剂12份、交联剂9份、环保型妥尔油8份、复合氢氧化物11份、纤维素35份、钼粉13份、谷壳灰17份。
本实施例中，所述复合氢氧化物的制备方法，具体步骤如下：
S1、配制碱性溶液，称取1.7g的氢氧化钠放置于100ml的去离子水中，搅拌，制成碱性溶液；
S2、称取2.6g的Mg(NO3)2.6H2O以及4.85g的纳米稀土氧化物；加入碱性溶液中，制成混合溶液；
S3、将混合溶液在100℃下继续反应8.5小时，反应结束后将浆液冷却至室温，沉淀物经离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥8.5小时即得复合氢氧化物。
本实施例中，所述改性剂为氢氧化镁。
本实施例中，所述纤维素为二氧化硅。
本实施例中，所述交联剂为聚酰胺聚胺表氯醇。
所述高强度环保结构胶的制备方法，具体步骤如下：
S11、将胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素加入容器中，容器中加入所述胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素4.3倍的去离子水，使用电热炉保持温度为100℃下加热，至混合均匀，加热速率为每分钟23℃；
S22、将稳定剂、改性剂、交联剂、钼粉、谷壳灰加入步骤S21中的混合溶液中，同时保持温度与72℃加热，混合均匀；
S23，混合均匀后，将S22步骤中的混合溶液降温至24℃，加入混合物料1.2倍重量乙醇溶液，再以同样的加热速率加热至72℃，并搅拌均匀，搅拌均匀后过滤，滤液真空浓缩后冷冻干燥即可。
实施例3
一种高强度环保结构胶，包括以下按照重量份的原料：胶粉70份、炭黑68份、稳定剂4份、改性剂14份、交联剂10份、环保型妥尔油9份、复合氢氧化物14份、纤维素13份、钼粉15份、谷壳灰21份。
本实施例中，所述复合氢氧化物的制备方法，具体步骤如下：
S1、配制碱性溶液，称取1.75g的氢氧化钠放置于100ml的去离子水中，搅拌，制成碱性溶液；
S2、称取2.7g的Mg(NO3)2.6H2O以及4.9g的纳米稀土氧化物；加入碱性溶液中，制成混合溶液；
S3、将混合溶液在100℃下继续反应10小时，反应结束后将浆液冷却至室温，沉淀物经离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥10小时即得复合氢氧化物。
本实施例中，所述改性剂为氢氧化钡。
本实施例中，所述纤维素为硬脂酸镁。
本实施例中，所述交联剂为壳聚糖-丙烯酰胺。
所述高强度环保结构胶的制备方法，具体步骤如下：
S11、将胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素加入容器中，容器中加入所述胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素5倍的去离子水，使用电热炉保持温度为100℃下加热，至混合均匀，加热速率为每分钟28℃；
S22、将稳定剂、改性剂、交联剂、钼粉、谷壳灰加入步骤S21中的混合溶液中，同时保持温度与80℃加热，混合均匀；
S23，混合均匀后，将S22步骤中的混合溶液降温至24℃，加入混合物料1.4倍重量乙醇溶液，再以同样的加热速率加热至78℃，并搅拌均匀，搅拌均匀后过滤，滤液真空浓缩后冷冻干燥即可。
实施例4
一种高强度环保结构胶，包括以下按照重量份的原料：胶粉80份、炭黑70份、稳定剂5份、改性剂15份、交联剂12份、环保型妥尔油9份、复合氢氧化物15份、纤维素15份、钼粉17份、谷壳灰23份。
本实施例中，所述复合氢氧化物的制备方法，具体步骤如下：
S1、配制碱性溶液，称取1.8g的氢氧化钠放置于100ml的去离子水中，搅拌，制成碱性溶液；
S2、称取2.8g的Mg(NO3)2.6H2O以及5.0g的纳米稀土氧化物；加入碱性溶液中，制成混合溶液；
S3、将混合溶液在100℃下继续反应10小时，反应结束后将浆液冷却至室温，沉淀物经离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥10小时即得复合氢氧化物。
本实施例中，所述改性剂为氢氧化钡。
本实施例中，所述纤维素为羧甲基纤维素钠。
本实施例中，所述交联剂为马来酸均聚物。
所述高强度环保结构胶的制备方法，具体步骤如下：
S11、将胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素加入容器中，容器中加入所述胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素5倍的去离子水，使用电热炉保持温度为100℃下加热，至混合均匀，加热速率为每分钟30℃；
S22、将稳定剂、改性剂、交联剂、钼粉、谷壳灰加入步骤S21中的混合溶液中，同时保持温度与80℃加热，混合均匀；
S23，混合均匀后，将S22步骤中的混合溶液降温至25℃，加入混合物料1.5倍重量乙醇溶液，再以同样的加热速率加热至80℃，并搅拌均匀，搅拌均匀后过滤，滤液真空浓缩后冷冻干燥即可。
对比例1
对比例1与实施例3的区别在于，不添加钼粉，其余同实施例3。
对比例2
对比例2与实施例3的区别在于，不添加谷壳灰，其余同实施例3。
对比例3
对比例3与实施例3的区别在于，不添加钼粉和谷壳灰，其余同实施例3。
综上所述，本发明添加了钼粉、谷壳灰，增强了拉伸强度、扯断伸长率、回弹性、及DIN磨损指数等性能，同时也增强了环保性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种高强度环保结构胶，其特征在于,包括以下按照重量份的原料：胶粉50-80份、炭黑60-70份、稳定剂3-5份、改性剂10-15份、交联剂8-12份、环保型妥尔油8-9份、复合氢氧化物10-15份、纤维素8-15份、钼粉11-17份、谷壳灰15-23份。
2.根据权利要求1所述的高强度环保结构胶，其特征在于，所述复合氢氧化物的制备方法，具体步骤如下：
S1、配制碱性溶液，称取1.6-1.8g的氢氧化钠放置于100ml的去离子水中，搅拌，制成碱性溶液；
S2、称取2.5-2.8g的Mg(NO3)2.6H2O以及4.8-5.0g的纳米稀土氧化物；加入碱性溶液中，制成混合溶液；
S3、将混合溶液在100℃下继续反应8-10小时，反应结束后将浆液冷却至室温，沉淀物经离心洗涤至pH值小于8，将样品在100℃烘箱中干燥8-10小时即得复合氢氧化物。
3.根据权利要求2所述的高强度环保结构胶，其特征在于，所述改性剂为氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种。
4.根据权利要求3所述的高强度环保结构胶，其特征在于，所述纤维素为碳酸钙、二氧化硅、硬脂酸镁、羧甲基纤维素钠中的一种。
5.根据权利要求4所述的高强度环保结构胶，其特征在于，所述交联剂为聚酰胺-多胺-环氧氯丙烷、聚酰胺聚胺表氯醇、壳聚糖-丙烯酰胺、马来酸均聚物中的一种。
6.一种如权利要求1-5任一所述的高强度环保结构胶的制造方法，其特征在于，制作步骤如下：
S21、将胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素加入容器中，容器中加入所述胶粉、炭黑、复合氢氧化物、纤维素4-5倍的去离子水，使用电热炉保持温度为100℃下加热，至混合均匀，加热速率为每分钟20-30℃；
S22、将稳定剂、改性剂、交联剂、钼粉、谷壳灰加入步骤S21中的混合溶液中，同时保持温度与70-80℃加热，混合均匀；
S23，混合均匀后，将S22步骤中的混合溶液降温至20-25℃，加入乙醇溶液，再以同样的加热速率加热至70-80℃，并搅拌均匀，搅拌均匀后过滤，滤液真空浓缩后冷冻干燥即可。
7.根据权利要求6所述的高强度环保结构胶的制造方法，其特征在于，步骤S23中，加入的乙醇溶液为混合物料1-1.5倍重量。
8.如权利要求1-5所述的高强度环保结构胶在制备环保产品中的用途。
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