CN109503872A - 一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶及其制备方法 - Google Patents

一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶及其制备方法，本发明的导电橡胶由丁腈橡胶离聚体与石墨烯或导电炭黑进行复合得到。所述丁腈橡胶离聚体由丁腈橡胶胶乳、去离子水、乳化剂混合后，加入甲酸和双氧水在40℃进行环氧化，随后加入亚硫酸氢钠及催化剂制备得到。所述乳化剂为十二烷基苯磺酸，所述石墨烯或导电炭黑的含量在丁腈橡胶离聚体总重量的10‑40％之间。本发明的丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶为由丁腈橡胶离聚体和石墨烯或导电炭黑共混物形成的弹性材料，不仅具有丁腈橡胶的耐油性，也具有石墨烯或导电炭黑的导电性，本发明的导电材料选用石墨烯或导电炭黑，导电性和稳定性好。

Description

一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及丁腈橡胶制备方法，具体涉及一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶及其制备方法。
背景技术
丁腈橡胶(NBR)是丁二烯和丙烯腈的无规共聚物。由于NBR分子结构中含强极性基团-腈基(-CN)，因此它极易被电场极化，使具有优异的电介性能。其体积电阻为3.5×l 07MΩ·m，介电强度为9.88MN/m，介电常数为13.0，功率因数为3.0，且NBR属唯一的半导体橡胶。同时NBR还具有优异的耐油性、耐热性(可在120℃以下的空气中长期使用)，较好的拉伸强度、回弹性、耐磨性、气密性、耐寒性和耐老化性。因此，NBR已成为纺纱胶辊的首选胶种。由于NBR是非结晶无规性橡胶，生胶强度低，因此，其制品须使用补强剂增强。同时，由于NBR具有耐屈挠龟裂性差、不耐臭氧老化、胶料自粘性差等缺点；因此，为弥补其不足，还应选择特种橡胶加以并用，以提高NBR的耐磨性、耐臭氧龟裂、耐屈挠龟裂和耐天候老化以及力学性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、在搅拌条件下，向反应釜中依次加入丁腈橡胶胶乳、去离子水和乳化剂，后再加入甲酸和双氧水在35-45℃进行环氧化，随后向反应釜中加入亚硫酸氢钠及催化剂后制备得到丁腈橡胶离聚体乳液；
步骤2、在丁腈橡胶离聚体乳液中加入防老剂，后向反应后的乳液中加入石墨烯或导电炭黑，原位制得导电材料-丁腈橡胶离聚体乳液，再向反应后的导电材料-丁腈橡胶离聚体乳液中倒入大量的丙酮沉淀出产物，真空干燥后制备出导电橡胶膜，膜厚度为2-5毫米。
进一步的，丁腈橡胶胶乳、甲酸、双氧水和乳化剂的质量比为50:13-15:20-30:10-15。
进一步的，所述步骤1中的乳化剂为十二烷基苯磺酸。
进一步的，所述步骤2中，各组分的质量比为，丁腈橡胶离聚体：防老剂：石墨烯或导电炭黑＝50:1:5-35。
一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶，由丁腈橡胶离聚体与石墨烯或导电炭黑进行复合得到的。
进一步的，所述丁腈橡胶离聚体由丁腈橡胶胶乳、去离子水、乳化剂混合后，加入甲酸和双氧水在40℃进行环氧化，随后加入亚硫酸氢钠及催化剂制备得到。
进一步的，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸，所述石墨烯或导电炭黑的含量在丁腈橡胶离聚体总重量的10-40％之间。
本发明的有益效果为：本发明的丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶为由丁腈橡胶离聚体和石墨烯或导电炭黑共混物形成的弹性材料，不仅具有丁腈橡胶的耐油性，也具有石墨烯或导电炭黑的导电性，本发明的导电材料选用石墨烯或导电炭黑，导电性和稳定性好，丁腈橡胶胶乳中的乳化剂十二烷基苯磺酸作为导电材料的掺杂剂，导电材料作为丁腈橡胶离聚体高分子弹性体的增强体，离子簇作为丁腈橡胶离聚体高分子弹性体的交联剂,导电材料的含量在10-40％之间，导电材料和丁腈橡胶离聚体高分子弹性体之间以化学作用力紧密联接，导电材料与丁腈橡胶离聚体高分子弹性体呈均相分布。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、在搅拌条件下，向反应釜中依次加入丁腈橡胶胶乳、去离子水和乳化剂，后再加入甲酸和双氧水在35-45℃进行环氧化，随后向反应釜中加入亚硫酸氢钠及催化剂后制备得到丁腈橡胶离聚体乳液；
步骤2、在丁腈橡胶离聚体乳液中加入防老剂，后向反应后的乳液中加入石墨烯或导电炭黑，原位制得导电材料-丁腈橡胶离聚体乳液，再向反应后的导电材料-丁腈橡胶离聚体乳液中倒入大量的丙酮沉淀出产物，真空干燥后制备出导电橡胶膜，膜厚度为2-5毫米。
丁腈橡胶胶乳、甲酸、双氧水和乳化剂的质量比为50:13-15:20-30:10-15。
所述步骤1中的乳化剂为十二烷基苯磺酸。
所述步骤2中，各组分的质量比为，丁腈橡胶离聚体：防老剂：石墨烯或导电炭黑＝50:1:5-35。
一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶，由丁腈橡胶离聚体与石墨烯或导电炭黑进行复合得到的。
所述丁腈橡胶离聚体由丁腈橡胶胶乳、去离子水、乳化剂混合后，加入甲酸和双氧水在40℃进行环氧化，随后加入亚硫酸氢钠及催化剂制备得到。
所述乳化剂为十二烷基苯磺酸，所述石墨烯或导电炭黑的含量在丁腈橡胶离聚体总重量的10-40％之间。
本发明的丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶为由丁腈橡胶离聚体和石墨烯或导电炭黑共混物形成的弹性材料，不仅具有丁腈橡胶的耐油性，也具有石墨烯或导电炭黑的导电性，本发明的导电材料选用石墨烯或导电炭黑，导电性和稳定性好，丁腈橡胶胶乳中的乳化剂十二烷基苯磺酸作为导电材料的掺杂剂，导电材料作为丁腈橡胶离聚体高分子弹性体的增强体，离子簇作为丁腈橡胶离聚体高分子弹性体的交联剂,导电材料的含量在10-40％之间，导电材料和丁腈橡胶离聚体高分子弹性体之间以化学作用力紧密联接，导电材料与丁腈橡胶离聚体高分子弹性体呈均相分布。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在搅拌条件下，向反应釜中依次加入丁腈橡胶胶乳、去离子水和乳化剂，后再加入甲酸和双氧水在35-45℃进行环氧化，随后向反应釜中加入亚硫酸氢钠及催化剂后制备得到丁腈橡胶离聚体乳液；
步骤2、在丁腈橡胶离聚体乳液中加入防老剂，后向反应后的乳液中加入石墨烯或导电炭黑，原位制得导电材料-丁腈橡胶离聚体乳液，再向反应后的导电材料-丁腈橡胶离聚体乳液中倒入大量的丙酮沉淀出产物，真空干燥后制备出导电橡胶膜，膜厚度为2-5毫米。
2.根据权利要求1所述的丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，丁腈橡胶胶乳、甲酸、双氧水和乳化剂的质量比为50:13-15:20-30:10-15。
3.根据权利要求1所述的丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的乳化剂为十二烷基苯磺酸。
4.根据权利要求1所述的丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，各组分的质量比为，丁腈橡胶离聚体：防老剂：石墨烯或导电炭黑＝50:1:5-35。
5.一种丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶，其特征在于，由丁腈橡胶离聚体与石墨烯或导电炭黑进行复合得到。
6.根据权利要求5所述的丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶，其特征在于，所述丁腈橡胶离聚体由丁腈橡胶胶乳、去离子水、乳化剂混合后，向混合物中加入甲酸和双氧水在40℃进行环氧化，随后向混合物中加入亚硫酸氢钠及催化剂后得到。
7.根据权利要求6所述的丁腈橡胶离聚体高分子弹性体导电橡胶，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸，所述石墨烯或导电炭黑的含量在丁腈橡胶离聚体总重量的10-40％之间。
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蔡文婧等: "石墨烯补强乳液聚合橡胶研究进展", 《功能材料》 *

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