CN115651415B - 一种弹性体材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及弹性体技术领域,尤其涉及一种弹性体材料及其制备方法和应用。本发明提供了一种弹性体材料,按重量份计,包括以下制备原料:橡胶50~90份,热塑性聚合物10~50份,氧化锌2~8份,硬脂酸1~4份,防老剂8~25份,石墨烯1~10份,炭黑30~70份,增塑剂10~30份,软化剂10~30份,硫磺0.5~2份,过氧化二异丙苯1~5份和促进剂2~5份。所述弹性体材料具有较高的使用寿命,受力时易弯曲,外力小时时易于恢复变形。
Description
技术领域
本发明涉及弹性体技术领域,尤其涉及一种弹性体材料及其制备方法和应用。
背景技术
为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩装置。桥梁伸缩装置主要是为了防止温度的变化引起路面结构的热胀冷缩过大而造成破坏。要求伸缩装置在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向上均能自由伸缩,牢固可靠,车辆行驶过时应应平顺、无突跳与噪声;要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞;安装,检查、养护和消除污物都要简易方便。实现伸缩装置自由变形及防水防尘的主要功能部件是防水密封橡胶条。
目前桥梁伸缩装置用防水密封橡胶条使用的材料多为天然橡胶、三元乙丙橡胶和氯丁橡胶。橡胶材料具有高弹性和高力学性能等优点,但是在长期受到机械力作用、紫外线照射,在高温等使用环境下,橡胶会出现老化裂纹、力学性能下降甚至断裂等现象,使防水密封橡胶条丧失作为调整桥梁伸缩变形、防水防尘的作用,影响行车舒适度和桥梁使用寿命;且橡胶材料本身的弹性模量低、抗变形和抗弯折性能比较低,不能作为受力原件使用,在受力时易于弯曲,外力消失时不易恢复变形。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种弹性体材料及其制备方法和应用,所述弹性体材料具有较高的使用寿命,受力时易弯曲,外力消失时易于恢复变形。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种弹性体材料,按重量份计,包括以下制备原料:橡胶50~90份,热塑性聚合物10~50份,氧化锌2~8份,硬脂酸1~4份,防老剂8~25份,石墨烯1~10份,炭黑30~70份,增塑剂10~30份,软化剂10~30份,硫磺0.5~2份,过氧化二异丙苯1~5份和促进剂2~5份;
所述弹性体材料中的橡胶与热塑性聚合物接枝交联,且所述橡胶为核,所述热塑性聚合物接枝包覆在所述橡胶的外表面。
优选的,所述橡胶包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶中的一种或几种。
优选的,所述热塑性聚合物包括氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯丙烯酸聚合物、聚乙烯醋酸乙烯聚合物、聚乙烯丙烯酸乙酯、聚乙烯丁烯高聚物和聚乙烯辛烯高聚物中的一种或几种。
优选的,所述防老剂包括6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、3-羟基丁醛-α-萘胺、2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一种或几种。
优选的,所述石墨烯的比表面积为500~1000m2/g,厚度为0.6~3.5nm,层数为2~10层。
优选的,所述炭黑包括中超耐磨炉黑、高耐磨炉黑、快压出炉黑、通用炉黑和高结构半补强炉黑中的一种或几种;
所述增塑剂包括癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和合成植物酯中的一种或几种。
优选的,所述促进剂包括N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、2-(4-吗啉硫代)苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、2-硫醇基苯骈噻唑、2,2'-二硫代二苯并噻唑、二正丁基二硫代氨基甲酸锌和二乙基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种。
优选的,所述软化剂包括环烷油、芳烃油、直链烷烃油和机油中的一种或几种。
本发明还提供了上述技术方案所述弹性体材料的制备方法,包括以下步骤:
将石墨烯、防老剂和增塑剂混合,得到石墨烯缓释防老体系;
将橡胶和炭黑混合后进行第一密炼后,加入热塑性聚合物和过氧化二异丙苯,进行第二密炼,得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,加入所述石墨烯缓释防老体系、氧化锌、硬脂酸和软化剂,进行第三密炼,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶、促进剂和硫磺混合,依次进行第四密炼、排胶和挤出硫化,得到所述弹性体材料。
本发明还提供了上述技术方案所述弹性体材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的弹性体材料在预制嵌压式弹性体密封伸缩装置中的应用。
本发明提供了一种弹性体材料,按重量份计,包括以下制备原料:橡胶50~90份,热塑性聚合物10~50份,氧化锌2~8份,硬脂酸1~4份,防老剂8~25份,石墨烯1~10份,炭黑30~70份,增塑剂10~30份,软化剂10~30份,硫磺0.5~2份,过氧化二异丙苯1~5份和促进剂2~5份。本发明所述弹性体材料中的热塑性聚合物会与橡胶发生接枝,形成以橡胶为核,以弹性体交联包覆橡胶为壳的复合核壳结构,所述复合结构可以使橡胶兼具高弹性和高力学性能,并且充分发挥热塑性聚合物的优异的耐紫外线、臭氧性能、耐高低温性能、高弹性、抗弯折性和耐冲击性能。利用所述弹性体材料制备成伸缩装置用防水材料后在工程使用过程中具有良好的挺性和支持变形能力,受力时易于弯曲,外力消失时易于恢复变形;在紫外线照射、高温、严寒地区仍能保持良好的使用状态;同时,在所述弹性体材料中加入石墨烯,所述石墨烯的添加还提高了所述弹性体材料的起始分解温度和最大分解速率温度,提高了复合材料的力学性能,所述石墨烯的层状结构还对氧气的渗透和降解产物的扩散起阻碍作用并有自由基吸附的能力,提高复合材料的老化性能;在所述弹性体材料中加入防老剂,能够明显的提高所述弹性体材料的使用寿命,但是常用配方设计过程中因防老剂与弹性体材料相容性有限,防老剂的使用数量是很少的,大量添加防老剂会造成防老剂的迁出,影响材料的力学性能,而所述石墨烯可以使防老剂负载在其片层结构中形成具有缓释、控释功效的防老体系,控制防老剂的渗出速度,使其在所述弹性体材料的整个生命周期内均匀释放防老剂,增加防老剂的使用效率,提高所述弹性体材料的使用寿命。
具体实施方式
本发明提供了一种弹性体材料,按重量份计,包括以下制备原料:橡胶50~90份,热塑性聚合物10~50份,氧化锌2~8份,硬脂酸1~4份,防老剂8~25份,石墨烯1~10份,炭黑30~70份,增塑剂10~30份,软化剂10~30份,硫磺0.5~2份,过氧化二异丙苯1~5份和促进剂2~5份;
所述弹性体材料中的橡胶与热塑性聚合物接枝交联,且所述橡胶为核,所述热塑性聚合物接枝包覆在所述橡胶的外表面。
在本发明中,若无特殊说明,所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
以重量份计,本发明所述弹性体材料包括50~90份橡胶,更优选为60~80份,最优选为65~75份。在本发明中,所述橡胶优选包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶中的一种或几种;当所述橡胶为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括10~50份的热塑性聚合物,优选为20~40份,更优选为25~35份。在本发明中,所述热塑性聚合物优选包括氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯丙烯酸聚合物、聚乙烯醋酸乙烯聚合物、聚乙烯丙烯酸乙酯、聚乙烯丁烯高聚物和聚乙烯辛烯高聚物中的一种或几种,当所述热塑性聚合物为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。
在本发明中,上述技术方案所述种类的热塑性聚合物具有优异的耐紫外线、耐臭氧性能、耐高低温性能,且弹性和耐冲击性均好,将上述种类的热塑性聚合物接枝到所述橡胶的表面可以使所述弹性体材料具有更加优良的力学性能和老化性能。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括2~8份氧化锌,优选为3~7份,更优选为4~6份。
在本发明中,所述氧化锌是橡胶硫化体系的活性剂。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括1~4份硬脂酸,优选为2~3份,更优选为2.3~2.6份。
在本发明中,所述硬脂酸是橡胶硫化体系的活性剂。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括8~25份防老剂,优选为10~20份,更优选为13~16份。在本发明中,所述防老剂优选包括6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(防老剂AW)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物(防老剂RD)、3-羟基丁醛-α-萘胺(防老剂AH)、2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)中的一种或几种,当所述防老剂为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。
在本发明中,通常防老剂用量较少,随着产品使用时间延长逐渐迁出而降低防老效果,本发明中防老剂用量较大,防老剂负载在其片层结构中形成具有缓释、控释功效的防老体系,控制防老剂的渗出速度,使其在所述弹性体材料的整个生命周期内均匀释放防老剂,增加防老剂的使用效率,提高所述弹性体材料的使用寿命。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括1~10份石墨烯,优选为3~8份,更优选为4~6份。在本发明中,所述石墨烯的比表面积优选为500~1000m2/g,厚度优选为0.6~3.5nm,层数优选为2~10层。
在本发明中,将所述石墨烯的比表面、厚度和层数等参数控制在上述范围内的优势是所选石墨烯为多层结构,层状结构对氧气的渗透和降解产物的扩散起阻碍作用并有自由基吸附的能力,提高复合材料的老化性能;其比表面积与炭黑相近,与橡胶的相容性更好,将所述石墨烯的用量控制在上述范围内的优势是根据试验结果,石墨烯的用量范围与防老剂用量匹配效果更好,防老效果更加显著。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括30~70份炭黑,优选为35~65份,更优选为40~60份。在本发明中,所述炭黑优选包括中超耐磨炉黑(ISAF)、高耐磨炉黑(HAF)、快压出炉黑(FEF)、通用炉黑(GPF)和高结构半补强炉黑(SRF-HS)中的一种或几种,当所述炭黑为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。
在本发明中,所述炭黑的作用是补强剂,将所述炭黑的种类和用量控制在上述范围内的优势是兼具补强作用和经济性。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括10~30份增塑剂,优选为15~25份,更优选为18~22份。在本发明中,所述增塑剂优选包括癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和合成植物酯中的一种或几种,当所述增塑剂为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配备没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。
在本发明中,所述增塑剂作为石墨烯和防老剂的融合介质,在高速剪切作为下,促使防老剂负载在石墨烯的片层结构中,将所述增塑剂的种类和用量可以使防老效果更加显著。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括10~30份软化剂,优选为15~25份,更优选为18~22份。在本发明中,所述软化剂优选包括环烷油、芳烃油、直链烷烃油和机油中的一种或几种,当所述软化剂为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。
在本发明中,所述软化剂的作用是调节橡胶硬度和弹性模量,所述软化剂的种类和用量控制在上述范围内的优势是为常用软化剂种类和用量,兼具功能性和经济性。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括0.5~2份硫磺,优选为0.8~1.6份,更优选为1.0~1.3份。
在本发明中,所述硫磺是交联剂,使弹性体材料形成空间网络交联结构,提高弹性体材料的力学性能和变形后的恢复性能,将所述硫磺的用量控制在上述范围内的优势是使弹性体材料具备高弹性和高力学性能。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括1~5份过氧化二异丙苯,优选为2~4份,更优选为2.5~3.5份。
在本发明中,所述过氧化二异丙苯是架桥剂,将橡胶与热塑性聚合物接枝交联,形成热塑性聚合物接枝包覆在橡胶外表面的核壳结构,将所述过氧化二异丙苯的用量控制在上述范围内可以使弹性体材料具备高弹性和高力学性能。
以所述橡胶的重量份为基准,本发明所述弹性体材料包括2~5份促进剂,优选为2.5~4.5份,更优选为3~4份。在本发明中,所述促进剂优选包括N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、2-(4-吗啉硫代)苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、2-硫醇基苯骈噻唑、2,2'-二硫代二苯并噻唑、二正丁基二硫代氨基甲酸锌和二乙基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种,当所述促进剂为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。
在本发明中,所述促进剂促进交联密度,缩短反应时间,将所述促进剂的种类和用量控制在上述范围内可以保证弹性体材料具备更好的弹性和力学性能。
本发明还提供了上述技术方案所述弹性体材料的制备方法,包括以下步骤:
将石墨烯、防老剂和增塑剂混合,得到石墨烯缓释防老体系;
将橡胶和炭黑混合后进行第一密炼后,加入热塑性聚合物和过氧化二异丙苯,进行第二密炼,得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,加入所述石墨烯缓释防老体系、氧化锌、硬脂酸和软化剂,进行第三密炼,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶、促进剂和硫磺混合,依次进行第四密炼、排胶和挤出硫化,得到所述弹性体材料。
本发明将石墨烯、防老剂和增塑剂混合,得到石墨烯缓释防老体系。
在本发明中,所述混合优选在超声的条件下进行,本发明对所述超声的频率没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的频率保证能够在1~5h内使其混合均匀即可。本发明对所述混合的顺序也没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的混合顺序进行即可。
得到所述石墨烯缓释防老体系后,本发明将橡胶和炭黑混合后进行第一密炼后,加入热塑性聚合物和过氧化二异丙苯,进行第二密炼,得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,加入所述石墨烯缓释防老体系、氧化锌、硬脂酸和软化剂,进行第三密炼,得到一段母炼胶。
将橡胶和炭黑进行混合前,本发明还优选包括将所述橡胶进行塑炼,所述塑炼的转速优选为10~30r/min,更优选为15~20r/min;温度优选为40~90℃,更优选为50~70℃;时间优选为20~50s,更优选为25~45s,最优选为30~40s。
加入所述热塑性聚合物前,本发明还优选包括将所述热塑性聚合物进行研磨,本发明对所述研磨的过程没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。
在本发明中,所述第一密炼的转速优选为20~40r/min,更优选为25~35r/min,最优选为28~32r/min;压力优选为0.3~0.7MPa,更优选为0.4~0.7MPa,最优选为0.5~0.6MPa;温度优选为70~120℃,更优选为80~110℃,最优选为90~100℃;时间优选为60~180s,更优选为80~150s,最优选为100~120s。
在本发明中,所述第二密炼的转速优选为60~80r/min,更优选为65~75r/min;压力优选为0.5~1.0MPa,更优选为0.6~0.9MPa,最优选为0.6~0.8MPa;温度优选为90~140℃,更优选为100~130℃,最优选为110~120℃;时间优选为30~60s,更优选为40~50s。
在本发明中,所述第三密炼的转速优选为20~40r/min,更优选为25~35r/min,最优选为28~32r/min;压力优选为0.3~0.7MPa,更优选为0.4~0.7MPa,最优选为0.5~0.6MPa;温度优选为130~160℃,更优选为135~155℃,最优选为140~150℃;时间优选为60~120s,更优选为80~100s。
所述第三密炼完成后,本发明还优选包括停放8h。
得到一段母炼胶后,本发明将所述一段母炼胶、促进剂和硫磺混合,依次进行第四密炼、排胶和挤出硫化,得到所述弹性体材料。
在本发明中,所述第四密炼的转速优选为15~35r/min,更优选为18~30r/min,最优选为20~25r/min;压力优选为0.3~0.7MPa,更优选为0.4~0.7MPa,最优选为0.5~0.6MPa;温度优选为70~110℃,更优选为75~95℃,最优选为80~90℃;时间优选为30~90s,更优选为40~80s。
在本发明中,所述挤出硫化的过程中,挤出的温度优选为50~90℃,更优选为60~80℃,最优选为65~75℃;硫化的温度优选为180~260℃,更优选为190~250℃,最优选为200~230℃;牵引速度优选为1.0~3.0m/s,更优选为1.5~2.5m/s,最优选为1.8~2.2m/s。
本发明还提供了上述技术方案所述弹性体材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的弹性体材料在预制嵌压式弹性体密封伸缩装置中的应用。本发明对所述应用的方法没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的方法应用即可。
下面结合实施例对本发明提供的弹性体材料及其制备方法和应用进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1~10中的“重量份”可以理解为既可以为实验室级别用量,也可以为工业级别用量。
实施例1
将1重量份石墨烯(比表面积为500m2/g,厚度为0.6nm,层数为2)、8重量份的防老剂(具体种类为4重量份的6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、4重量份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)和10重量份的增塑剂(具体种类为癸二酸二辛酯)混合,超声1h,得到石墨烯缓释防老体系;
将10重量份的热塑性聚合物(具体种类为氯化聚乙烯)研磨成粒径为100目的热塑性聚合物粉末备用;
将90重量份的橡胶(具体种类为天然橡胶)放入密炼机中塑炼20s(温度为40℃,转速为10r/min)后,加入30重量份的炭黑,加压上顶栓,进行第一密炼(转速为20r/min,压力为0.3MPa,时间为60s,温度为70℃),加入所述热塑性聚合物粉末和1重量份的过氧化二异丙苯,进行第二密炼(转速为60r/min,压力为0.5MPa,时间为30s,温度为90℃),得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,升起上顶栓,加入所述石墨烯缓释防老体系,2重量份的氧化锌、1重量份的硬脂酸和10重量份的软化剂(具体物质为环烷油),进行第三密炼(转速为20r/min,压力为0.3MPa,时间为60ss,温度为130℃)后,排胶后停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入5重量份促进剂(具体物质为3重量份的N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和2重量份的2-(4-吗啉硫代)苯并噻唑)和0.5重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为15r/min,压力为0.3MPa,时间为30s,温度为70℃)、排胶停放4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为50℃,硫化线的温度为180℃,牵引速度为1.0m/s,得到所述弹性体材料。
实施例2
将10重量份石墨烯(比表面积为1000m2/g,厚度为3.5nm,层数为10)、25重量份的防老剂(具体种类为13重量份的6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和12重量份的2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物)和30重量份的增塑剂(具体种类为癸二酸二丁酯)混合,超声5h,得到石墨烯缓释防老体系;
将50重量份的热塑性聚合物(具体种类为氯磺化聚乙烯)研磨成粒径为30目的热塑性聚合物粉末备用;
将50重量份的橡胶(具体种类为20重量份的丁苯橡胶和30重量份的天然橡胶)放入密炼机中塑炼50s(温度为90℃,转速为30r/min)后,加入70重量份的炭黑,加压上顶栓,进行第一密炼(转速为40r/min,压力为0.7MPa,时间为180s,温度为120℃),加入所述热塑性聚合物粉末和5重量份的过氧化二异丙苯,进行第二密炼(转速为80r/min,压力为1.0MPa,时间为60s,温度为140℃),得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,升起上顶栓,加入所述石墨烯缓释防老体系,8重量份的氧化锌、4重量份的硬脂酸和30重量份的软化剂(具体物质为芳烃油),进行第三密炼(转速为40r/min,压力为0.7MPa,时间为120s,温度为160℃)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入2重量份促进剂(具体物质为1重量份的N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和1重量份的二硫化四甲基秋兰姆TMTD)和2重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为35r/min,压力为0.7MPa,时间为90s,温度为110℃)、排胶停放4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为90℃,硫化线的温度为260℃,牵引速度为3.0m/s,得到所述弹性体材料。
实施例3
将1.5重量份石墨烯(比表面积为600m2/g,厚度为1nm,层数为3)、10重量份的防老剂(具体种类为5重量份N-异丙基-N'-苯基对苯二胺和5重量份的3-羟基丁醛-α-萘胺)和13重量份的增塑剂(具体种类为邻苯二甲酸二丁酯)混合,超声1.5h,得到石墨烯缓释防老体系;
将15重量份的热塑性聚合物(具体种类为聚氯乙烯)研磨成粒径为90目的热塑性聚合物粉末备用;
将85重量份的橡胶(具体种类为顺丁橡胶20重量份、天然橡胶65重量份)放入密炼机中塑炼23s(温度为50℃,转速为15r/min)后,加入25重量份的炭黑(具体种类为20重量份高耐磨炉黑和5重量份的快压出炉黑),加压上顶栓,进行第一密炼(转速为23r/min,压力为0.4MPa,时间为80s,温度为80℃),加入所述热塑性聚合物粉末和1.5重量份的过氧化二异丙苯,进行第二密炼(转速为65r/min,压力为0.6MPa,时间为35s,温度为100℃),得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,升起上顶栓,加入所述石墨烯缓释防老体系,3重量份的氧化锌、1.5重量份的硬脂酸和15重量份的软化剂(具体物质为直链烷烃油),进行第三密炼(转速为25r/min,压力为0.4MPa,时间为80s,温度为140℃)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入2.3重量份促进剂(具体物质为1.5重量份的N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和0.8重量份的2-(4-吗啉硫代)苯并噻唑)和1.8重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为18r/min,压力为0.4MPa,时间为40s,温度为75℃)、排胶停放4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为55℃,硫化线的温度为190℃,牵引速度为1.2m/s,得到所述弹性体材料。
实施例4
将2.5重量份石墨烯(比表面积为700m2/g,厚度为1.4nm,层数为4)、12重量份的防老剂(具体种类为6重量份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和6重量份的N-异丙基-N'-苯基对苯二胺)和10重量份的增塑剂(具体种类为邻苯二甲酸二辛酯)混合,超声2h,得到石墨烯缓释防老体系;
将20重量份的热塑性聚合物(具体种类为聚乙烯丙烯酸聚合物)研磨成粒径为80目的热塑性聚合物粉末备用;
将80重量份的橡胶(具体种类为三元乙丙橡胶)放入密炼机中塑炼28s(温度为80℃,转速为25r/min)后,加入40重量份的炭黑(具体种类为30重量份的中超耐磨炉黑和10重量份的通用炉黑),加压上顶栓,进行第一密炼(转速为25r/min,压力为0.5MPa,时间为150s,温度为110℃),加入所述热塑性聚合物粉末和2重量份的过氧化二异丙苯,进行第二密炼(转速为70r/min,压力为0.9MPa,时间为38s,温度为130℃),得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,升起上顶栓,加入所述石墨烯缓释防老体系,3.5重量份的氧化锌、2重量份的硬脂酸和18重量份的软化剂(具体物质为机油),进行第三密炼(转速为30r/min,压力为0.5MPa,时间为100s,温度为155℃)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入2.8重量份促进剂(具体物质为二正丁基二硫代氨基甲酸锌1.8重量份和二乙基二硫代氨基甲酸锌1.0重量份)和1.5重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为30/min,压力为0.4MPa,时间为40s,温度为75℃)、排胶停放4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为60℃,硫化线的温度为200℃,牵引速度为1.4m/s,得到所述弹性体材料。
实施例5
将3.5重量份石墨烯(比表面积为850m2/g,厚度为2.3nm,层数为7)、15重量份的防老剂(具体种类为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺 10重量份和2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)5重量份)和17重量份的增塑剂(具体种类为合成植物酯)混合,超声2.4h,得到石墨烯缓释防老体系;
将24重量份的热塑性聚合物(具体种类为聚乙烯醋酸乙烯聚合物)研磨成粒径为70目的热塑性聚合物粉末备用;
将75重量份的橡胶(具体种类为氯丁橡胶)放入密炼机中塑炼30s(温度为60℃,转速为18r/min)后,加入40重量份的炭黑(高耐磨炉黑 22份和高结构半补强炉黑18重量份),加压上顶栓,进行第一密炼(转速28/min,压力为0.6MPa,时间为100s,温度为90℃),加入所述热塑性聚合物粉末和2.4重量份的过氧化二异丙苯,进行第二密炼(转速为75r/min,压力为0.7MPa,时间为42s,温度为110℃),得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,升起上顶栓,加入所述石墨烯缓释防老体系,4重量份的氧化锌、3重量份的硬脂酸和22重量份的软化剂(具体物质为直链烷烃油),进行第三密炼(转速为35r/min,压力为0.6MPa,时间为65s,温度为135℃)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入3.3重量份促进剂(具体物质为N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.5重量份、2-(4-吗啉硫代)苯并噻唑1.0重量份和二正丁基二硫代氨基甲酸0.8重量份锌)和1.2重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为20r/min,压力为0.6MPa,时间为50s,温度为80℃)、排胶停放4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为65℃,硫化线的温度为210℃,牵引速度为1.6m/s,得到所述弹性体材料。
实施例6
将4.5重量份石墨烯(比表面积为900m2/g,厚度为2.6nm,层数为8)、16重量份的防老剂(具体种类为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉 8重量份和2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)10 重量份)和20重量份的增塑剂(具体种类为邻苯二甲酸二辛酯)混合,超声2.8h,得到石墨烯缓释防老体系;
将28重量份的热塑性聚合物(具体种类为聚乙烯丙烯酸乙酯)研磨成粒径为60目的热塑性聚合物粉末备用;
将70重量份的橡胶(具体种类为丁腈橡胶)放入密炼机中塑炼32s(温度为70℃,转速为22r/min)后,加入50重量份的炭黑(中超耐磨炉黑),加压上顶栓,进行第一密炼(转速为30r/min,压力为0.35MPa,时间为120s,温度为100℃),加入所述热塑性聚合物粉末和3重量份的过氧化二异丙苯,进行第二密炼(转速为80r/min,压力为0.8MPa,时间为46s,温度为120℃),得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,升起上顶栓,加入所述石墨烯缓释防老体系,4.6重量份的氧化锌、3.5重量份的硬脂酸和25重量份的软化剂(具体物质为芳烃油),进行第三密炼(转速为38r/min,压力为0.35MPa,时间为75s,温度为133℃)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入2.5重量份促进剂(具体物质为二硫化四甲基秋兰姆 1.0 重量份和2-硫醇基苯骈噻唑 1.5重量份)和1.0重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为25r/min,压力为0.35MPa,时间为60s,温度为90℃)、108℃排胶4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为70℃,硫化线的温度为220℃,牵引速度为1.8m/s,得到所述弹性体材料。
实施例7
将6.5重量份石墨烯(比表面积为950m2/g,厚度为3.0nm,层数为9)、18重量份的防老剂(具体种类为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉9重量份和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯9重量份)和22重量份的增塑剂(具体种类为癸二酸二丁酯)混合,超声3.2h,得到石墨烯缓释防老体系;
将28重量份的热塑性聚合物(具体种类为聚乙烯丁烯高聚物)研磨成粒径为50目的热塑性聚合物粉末备用;
将65重量份的橡胶(具体种类为天然橡胶)放入密炼机中塑炼35s(温度为55℃,转速为16r/min)后,加入55重量份的炭黑(高耐磨炉黑),加压上顶栓,进行第一密炼(转速为32r/min,压力为0.45MPa,时间为90s,温度为75℃),加入所述热塑性聚合物粉末和3.5重量份的过氧化二异丙苯,进行第二密炼(转速为68r/min,压力为0.55MPa,时间为50s,温度为95℃),得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,升起上顶栓,加入所述石墨烯缓释防老体系,5.4重量份的氧化锌、1.7重量份的硬脂酸和28重量份的软化剂(具体物质为环烷油),进行第三密炼(转速为22r/min,压力为0.45MPa,时间为85s,温度为138℃)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入3.0重量份促进剂(具体物质为N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.8重量份和2,2'-二硫代二苯并噻唑 1.2重量份)和0.8重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为22r/min,压力为0.45MPa,时间为70s,温度为85℃)、排胶停放4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为75℃,硫化线的温度为230℃,牵引速度为2.0m/s,得到所述弹性体材料。
实施例8
将7.5重量份石墨烯(比表面积为650m2/g,厚度为0.7nm,层数为2)、20重量份的防老剂(具体种类为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 12重量份和N-异丙基-N'-苯基对苯二胺 8重量份)和25重量份的增塑剂(具体种类为邻苯二甲酸二丁酯)混合,超声3.7h,得到石墨烯缓释防老体系;
将37重量份的热塑性聚合物(具体种类为聚乙烯辛烯高聚物)研磨成粒径为40目的热塑性聚合物粉末备用;
将60重量份的橡胶(具体种类为天然橡胶30重量份和丁苯橡胶30重量份)放入密炼机中塑炼38s(温度为65℃,转速为20r/min)后,加入60重量份的炭黑(具体种类为高耐磨炉黑40重量份和快压出炉黑20重量份),加压上顶栓,进行第一密炼(转速为35r/min,压力为0.55MPa,时间为160s,温度为115℃),加入所述热塑性聚合物粉末和3.8重量份的过氧化二异丙苯,进行第二密炼(转速为72r/min,压力为0.65MPa,时间为53s,温度为105℃),得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,升起上顶栓,加入所述石墨烯缓释防老体系,6.2重量份的氧化锌、2.4重量份的硬脂酸和32重量份的软化剂(具体物质为直链烷烃油),进行第三密炼(转速为28r/min,压力为0.55MPa,时间为95s,温度为145℃)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入2.8重量份促进剂(具体物质为N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2重量份和二硫化四甲基秋兰姆0.8重量份)和0.6重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为27r/min,压力为0.55MPa,时间为45s,温度为88℃)、98℃排胶4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为80℃,硫化线的温度为240℃,牵引速度为2.2m/s,得到所述弹性体材料。
实施例9
将8.5重量份石墨烯(比表面积为800m2/g,厚度为2.1nm,层数为6)、22重量份的防老剂(具体种类为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉14重量份和2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物 8重量份)和27重量份的增塑剂(具体种类为邻苯二甲酸二辛酯17重量份和合成植物酯10重量份)混合,超声4.2h,得到石墨烯缓释防老体系;
将42重量份的热塑性聚合物(具体种类为氯化聚乙烯)研磨成粒径为50目的热塑性聚合物粉末备用;
将55重量份的橡胶(具体种类为天然橡胶)放入密炼机中塑炼40s(温度为75℃,转速为24r/min)后,加入65重量份的炭黑(中超耐磨炉黑35重量份和快压出炉黑30重量份),加压上顶栓,进行第一密炼(转速为38r/min,压力为0.65MPa,时间为70s,温度为95℃),加入所述热塑性聚合物粉末和4.3重量份的过氧化二异丙苯,进行第二密炼(转速为76r/min,压力为0.75MPa,时间为55s,温度为115℃),得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,升起上顶栓,加入所述石墨烯缓释防老体系,6.8重量份的氧化锌、2.8重量份的硬脂酸和35重量份的软化剂(具体物质为机油),进行第三密炼(转速为32r/min,压力为0.65MPa,时间为105s,温度为148℃)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入4重量份促进剂(具体物质为N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺)和1.3重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为32r/min,压力为0.65MPa,时间为55s,温度为98℃)、排胶停放4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为85℃,硫化线的温度为250℃,牵引速度为2.4m/s,得到所述弹性体材料。
实施例10
将9.5重量份石墨烯(比表面积为750m2/g,厚度为1.7nm,层数为5)、24重量份的防老剂(具体种类为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺 12重量份和3-羟基丁醛-α-萘胺12重量份)和29重量份的增塑剂(具体种类为癸二酸二辛酯 15重量份和合成植物酯14重量份)混合,超声4.8h,得到石墨烯缓释防老体系;
将48重量份的热塑性聚合物(具体种类为聚乙烯丙烯酸聚合物)研磨成粒径为80目的热塑性聚合物粉末备用;
将52重量份的橡胶(具体种类为三元乙丙橡胶)放入密炼机中塑炼45s(温度为85℃,转速为28r/min)后,加入98重量份的炭黑(高结构半补强炉黑),加压上顶栓,进行第一密炼(转速为24r/min,压力为0.7MPa,时间为130s,温度为105℃),加入所述热塑性聚合物粉末和4.6重量份的过氧化二异丙苯,进行第二密炼(转速为69r/min,压力为0.85MPa,时间为58s,温度为125℃),得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,升起上顶栓,加入所述石墨烯缓释防老体系,7.5重量份的氧化锌、4.8重量份的硬脂酸和38重量份的软化剂(具体物质为环烷油),进行第三密炼(转速为36r/min,压力为0.7MPa,时间为115s,温度为153℃)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入5重量份促进剂(具体物质为二硫化四甲基秋兰姆1.5重量份、二正丁基二硫代氨基甲酸锌1.5重量份、2-硫醇基苯骈噻唑1重量份和二乙基二硫代氨基甲酸锌1重量份)和1.7重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为35r/min,压力为0.7MPa,时间为75s,温度为105℃)、排胶停放4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为88℃,硫化线的温度为255℃,牵引速度为2.6m/s,得到所述弹性体材料。
对比例1
将100重量份的橡胶(具体种类为天然橡胶)放入密炼机中塑炼20s(温度为40℃,转速为10r/min)后,加入30重量份的炭黑(具体物质为中超耐磨炉黑),加压上顶栓,进行密炼(转速为20r/min,压力为0.3MPa,时间为60s,温度为70℃),加入2重量份的氧化锌、1重量份的硬脂酸、4重量份防老剂(具体物质为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉2重量份和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 2重量份)、10重量份的软化剂(具体物质为环烷油)和10重量份增塑剂(具体物质为癸二酸二辛酯),加压上顶栓,进行密炼(转速为20r/min,压力为0.5MPa,时间为90s,温度为130℃)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入5重量份促进剂(具体物质为N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺3重量份和2-(4-吗啉硫代)苯并噻唑2重量份)和0.5重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为15r/min,压力为0.3MPa,时间为30s,温度为70℃)、排胶停放4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为50℃,硫化线的温度为180℃,牵引速度为1.0m/s,得到所述弹性体材料。
对比例2
将100重量份的橡胶(具体种类为天然橡胶50份、丁苯橡胶50份)放入密炼机中塑炼50s(温度为90℃,转速为30r/min)后,加入70重量份的炭黑(具体物质为高耐磨炉黑),加压上顶栓,进行密炼(转速为40r/min,压力为0.7MPa,时间为180s,温度为120℃),加入8重量份的氧化锌、4重量份的硬脂酸、5重量份防老剂(具体物质为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉2.5重量份和2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物2.5重量份)、30重量份的软化剂(具体物质为芳烃油)和30重量份增塑剂(具体物质为癸二酸二丁酯),加压上顶栓,进行密炼(转速为40r/min,压力为1.0MPa,时间为180s,温度为160)后,排胶停放8h,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶投入密炼机中,依次加入2重量份促进剂(具体物质为N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1重量份和二硫化四甲基秋兰姆TMTD 1重量份)和2重量份硫磺后,加压上顶栓,进行第四密炼(转速为35r/min,压力为0.7MPa,时间为90s,温度为110℃)、排胶停放4h后,送入挤出机中,挤出机的温度为90℃,硫化线的温度为260℃,牵引速度为3.0m/s,得到所述弹性体材料。
测试例
将实施例1~10和对比例1~2得到弹性体材料进行拉伸性能测试(测试标准为GB/T528)、热空气老化测试(测试标准为GB/T 3512)、臭氧老化性能测试(测试标准为GB/T7762),测试结果为:实施例1的拉伸性能:硬度为65,拉伸强度为18.9MPa,扯断伸长率为504%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为4%,拉伸强度变化率为-4%,扯断伸长率变化率为-5%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为2%,拉伸强度变化率为-2%,扯断伸长率变化率为-5%;
对比例1的拉伸性能:硬度为56,拉伸强度为14.5MPa,扯断伸长率为589%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为9%,拉伸强度变化率为-12%,扯断伸长率变化率为-15%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为10%,拉伸强度变化率为-13%,扯断伸长率变化率为-15%;
实施例2的拉伸性能:硬度为65,拉伸强度为18.5MPa,扯断伸长率为498%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为3%,拉伸强度变化率为-4%,扯断伸长率变化率为-4%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为1%,拉伸强度变化率为-5%,扯断伸长率变化率为-5%;
对比例2的拉伸性能:硬度为66,拉伸强度为14.3MPa,扯断伸长率为594%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为9%,拉伸强度变化率为-11%,扯断伸长率变化率为-14%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为10%,拉伸强度变化率为-12%,扯断伸长率变化率为-13%;
实施例3的拉伸性能:硬度为65,拉伸强度为17.9MPa,扯断伸长率为502%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为2%,拉伸强度变化率为-4%,扯断伸长率变化率为-6%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为3%,拉伸强度变化率为-2%,扯断伸长率变化率为-4%;
实施例4的拉伸性能:硬度为65,拉伸强度为18.6MPa,扯断伸长率为521%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为3%,拉伸强度变化率为-5%,扯断伸长率变化率为-4%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为2%,拉伸强度变化率为-5%,扯断伸长率变化率为-5%;
实施例5的拉伸性能:硬度为68,拉伸强度为17.5MPa,扯断伸长率为489%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为4%,拉伸强度变化率为-3%,扯断伸长率变化率为-5%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为4%,拉伸强度变化率为-6%,扯断伸长率变化率为-2%;
实施例6的拉伸性能:硬度为65,拉伸强度为19.6MPa,扯断伸长率为492%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为5%,拉伸强度变化率为-2%,扯断伸长率变化率为-6%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为5%,拉伸强度变化率为-2%,扯断伸长率变化率为-1%;
实施例7的拉伸性能:硬度为69,拉伸强度为18.4MPa,扯断伸长率为508%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为4%,拉伸强度变化率为-5%,扯断伸长率变化率为-4%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为2%,拉伸强度变化率为-4%,扯断伸长率变化率为-5%;
实施例8的拉伸性能:硬度为65,拉伸强度为18.1MPa,扯断伸长率为495%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为5%,拉伸强度变化率为-5%,扯断伸长率变化率为-5%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为3%,拉伸强度变化率为-3%,扯断伸长率变化率为-5%;
实施例9的拉伸性能:硬度为70,拉伸强度为19.5MPa,扯断伸长率为512%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为2%,拉伸强度变化率为-5%,扯断伸长率变化率为-3%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为5%,拉伸强度变化率为-2%,扯断伸长率变化率为-4%;
实施例10的拉伸性能:硬度为70,拉伸强度为18.7MPa,扯断伸长率为490%;热空气老化(100℃×168h):硬度变化为3%,拉伸强度变化率为-4%,扯断伸长率变化率为-6%;臭氧老化性能(300pphm,20%伸长,40℃×96h):硬度变化为2%,拉伸强度变化率为-3%,扯断伸长率变化率为-4%。
由上述测试结果可知,本发明制备的弹性体材料物理力学性能更好,经过热老化(100℃×168h)及臭氧老化处理(300pphm,20%伸长,40℃×96h)后物理力学性能保持率更高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种弹性体材料,其特征在于,按重量份计,包括以下制备原料:橡胶50~90份,热塑性聚合物10~50份,氧化锌2~8份,硬脂酸1~4份,防老剂8~25份,石墨烯1~10份,炭黑30~70份,增塑剂10~30份,软化剂10~30份,硫磺0.5~2份,过氧化二异丙苯1~5份和促进剂2~5份;
所述弹性体材料中的橡胶与热塑性聚合物接枝交联,且以所述橡胶为核,所述热塑性聚合物接枝包覆在所述橡胶的外表面;
所述弹性体材料的制备方法,包括以下步骤:
将石墨烯、防老剂和增塑剂混合,得到石墨烯缓释防老体系;
将橡胶和炭黑混合后进行第一密炼后,加入热塑性聚合物和过氧化二异丙苯,进行第二密炼,得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,加入所述石墨烯缓释防老体系、氧化锌、硬脂酸和软化剂,进行第三密炼,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶、促进剂和硫磺混合,依次进行第四密炼、排胶和挤出硫化,得到所述弹性体材料;
所述橡胶包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶中的一种或几种;
所述热塑性聚合物包括氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯丙烯酸聚合物、聚乙烯醋酸乙烯聚合物、聚乙烯丙烯酸乙酯、聚乙烯丁烯高聚物和聚乙烯辛烯高聚物中的一种或几种。
2.如权利要求1所述的弹性体材料,其特征在于,所述防老剂包括6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、3-羟基丁醛-α-萘胺、2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的弹性体材料,其特征在于,所述石墨烯的比表面积为500~1000m2/g,厚度为0.6~3.5nm,层数为2~10层。
4.如权利要求1所述的弹性体材料,其特征在于,所述炭黑包括中超耐磨炉黑、高耐磨炉黑、快压出炉黑、通用炉黑和高结构半补强炉黑中的一种或几种;
所述增塑剂包括癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和合成植物酯中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的弹性体材料,其特征在于,所述促进剂包括N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、2-(4-吗啉硫代)苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、2-硫醇基苯骈噻唑、2,2'-二硫代二苯并噻唑、二正丁基二硫代氨基甲酸锌和二乙基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的弹性体材料,其特征在于,所述软化剂包括环烷油、芳烃油、直链烷烃油和机油中的一种或几种。
7.权利要求1~6任一项所述弹性体材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将石墨烯、防老剂和增塑剂混合,得到石墨烯缓释防老体系;
将橡胶和炭黑混合后进行第一密炼后,加入热塑性聚合物和过氧化二异丙苯,进行第二密炼,得到热塑性聚合物原位接枝橡胶复合材料后,加入所述石墨烯缓释防老体系、氧化锌、硬脂酸和软化剂,进行第三密炼,得到一段母炼胶;
将所述一段母炼胶、促进剂和硫磺混合,依次进行第四密炼、排胶和挤出硫化,得到所述弹性体材料。
8.权利要求1~6任一项所述弹性体材料或权利要求7所述制备方法制备得到的弹性体材料在预制嵌压式弹性体密封伸缩装置中的应用。
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