[發明專利]一種高強度抗沖擊阻燃改性天然橡膠材料

在審

• 申請號: 201410487334.6
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104194076A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 鄭有松;黃海琴;朱家俊;吳松如;徐國鋒
• 申請（專利權）人: 安徽電氣集團股份有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L23/16;C08L11/00;C08L61/28;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/04;C08K3/34;C08K3/22;C08K3/26;C08K3/36;C08K5/14
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 程篤慶;黃樂瑜

技術領域

本發明涉及改性天然橡膠材料技術領域，尤其涉及一種高強度抗沖擊阻燃改性天然橡膠材料。

背景技術

天然橡膠外觀呈乳白色流動液體狀，是一種生物合成產品，主要由橡膠烴、蛋白質、無機物等構成，因其具有優良的回彈性、絕緣性和可塑性，廣泛應用于工業、農業、軍事工業和日常生活等諸多領域。然而，天然橡膠自身物理機械強度不佳且成本較高，工業生產中常對其進行改性加工，以提高其各方面性能。

發明內容

基本背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種高強度抗沖擊阻燃改性天然橡膠材料，強度高、抗沖擊能力強、阻燃性能好。

本發明提出的一種高強度抗沖擊阻燃改性天然橡膠材料，其原料按重量份包括：天然橡膠55-58份，三元乙丙橡膠25-30份，氯丁橡膠8-12份，三聚氰胺甲醛樹脂7-10份，硅烷偶聯劑KH-7921.2-1.5份，改性石墨烯28-32份，硬質陶土18-22份，沸石粉14-17份，氧化鋁4-8份，方解石5-7份，爐法炭黑6-10份，石英粉11-15份，鄰苯二甲酸二乙酯DEP?8-10份，磷酸甲苯二苯酯CDPP?2-5份，十溴二苯乙烷4-8份，三氧化二銻3-6份，過氧化物硫化體系6-9份，防老劑D-501.4-1.7份，防老劑SP?1.8-2.2份；天然橡膠含水量為6-9％；

其中改性石墨烯的制備過程中，按重量份將盛有120-125份濃度為95-98wt％濃硫酸的反應容器置于溫度為-3～3℃的水浴裝置中，以14-17rpm的攪拌速度攪拌濃硫酸22-25min，攪拌過程中加入12-15份顆粒度為90-95％的石墨粉和6-10份硝酸鈉，顆粒度是指粒徑為20-30μm的石墨粉占石墨粉總重量的百分比；向反應容器中加入24-27份高錳酸鉀，將水浴裝置的溫度升至30-35℃后攪拌26-30min，接著加入450-470份去離子水，將水浴裝置的溫度升至95-98℃后攪拌16-20min，繼續加入15-18份濃度為32-35wt％的H₂O₂溶液和0.1-0.13份濃度為34-37wt％的HCl溶液，得到反應液A；將反應液A的pH降至6.9-7.0后，干燥得到氧化石墨烯；將3-5份氧化石墨烯置于900-950份去離子水中，磁力攪拌1.5-2.2h得到濃度為1.5-1.8mg/ml的氧化石墨烯溶液，磁力攪拌的加熱功率為800-900W，磁力攪拌轉速為1400-1600rpm；將氧化石墨烯溶液置于離心機中，在8100-8200rpm的轉速下離心5-8min得到溶液B；將100-120份脫氧膽酸鈉加入溶液B中，以95-110rpm的攪拌速度攪拌35-38min，再加入0.09-0.12份濃度為75-78wt％的水合肼溶液后，置于80-85℃油浴中反應12-15h，得到溶液C；將溶液C置于真空抽濾裝置中，通過0.22-0.28μm孔徑的尼龍材質抽濾膜進行真空抽濾23-27min得到改性石墨烯，真空壓強為60-65MPa；

所述高強度抗沖擊阻燃改性天然橡膠材料在制備過程中，預熱密煉機到80-85℃，將天然橡膠、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠和三聚氰胺甲醛樹脂投入密煉機中，以200-220rpm的密煉速度密煉31-34min得到橡膠主料D，塑煉過程中打三角包6-9次；將硅烷偶聯劑KH-792加入改性石墨烯、硬質陶土、沸石粉、氧化鋁、方解石、爐法炭黑和石英粉中，以180-200rpm的攪拌速度攪拌20-25min得到混合物料E；將橡膠物料D、混合物料E、鄰苯二甲酸二乙酯DEP、磷酸甲苯二苯酯CDPP、十溴二苯乙烷和三氧化二銻加入密煉機中以100-120rpm的攪拌速度混煉18-22min，再加入防老劑D-5、防老劑SP繼續混煉16-20min，加入過氧化物硫化體系以120-125rpm的密煉速度密煉22-25min后，將溫度升至150-155℃再混煉7-10min后，降溫出料并冷卻24-28h，得到高強度抗沖擊阻燃改性天然橡膠材料。

優選地，天然橡膠含水量為7-8％。

優選地，天然橡膠、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、三聚氰胺甲醛樹脂的重量比為56-57：26-28：9-10：8-9。