[發明專利]一種高強度抗撕裂改性丁苯橡膠材料

在審

• 申請號: 201410487342.0
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104194102A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 吳建杰;黃海琴;鄭有松;朱家俊;吳松如
• 申請（專利權）人: 安徽電氣集團股份有限公司
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08L7/00;C08L11/00;C08L63/00;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/04;C08K3/36;C08K3/30;C08K3/06;C08K5/18;C08K5/103
• 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

1.一種高強度抗撕裂改性丁苯橡膠材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁苯橡膠65-72份，天然橡膠33-45份，氯丁橡膠26-29份，改性石墨烯35-42份，白炭黑20-25份，炭黑12-16份，重晶石粉15-20份，硅烷偶聯劑A-1513-5份，硫磺4.3-6.5份，促進劑TMTM?2.2-2.4份、促進劑DM?1.5-2份，辛基化二苯胺3-7份，防老劑BLE?2.8-3.3份，防老劑OD?4.3-4.6份，椰子油2.6-3.2份，二辛基鄰苯二甲酸酯2.5-4份，環烷基油3-6份，石油磺酸苯酯1.2-1.5份，環氧樹脂2.3-2.6份；

其中改性石墨烯的制備方法包括：按重量份將1.6-1.9份氧化石墨烯置于1000-1200份水中，進行超聲處理得到濃度為1.2-1.6mg/ml的氧化石墨烯溶液，再加入4.2-4.6份茶多酚后繼續進行超聲處理50-54min得到物料A，超聲處理的頻率為16-19KHz，超聲處理的功率為800-900W；用5-6×10⁵份去離子水洗滌物料A以去除多余的茶多酚，再置于離心機中離心35-40min得到物料B，離心速度為7000-7200rpm；將物料B用660-680目的尼龍濾膜進行真空抽濾26-30min得到改性石墨烯，真空壓強為64-69MPa；

所述高強度抗撕裂改性丁苯橡膠材料在制備過程中，按重量比稱量各種原料，預熱密煉機到85-93℃，將丁苯橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠投入密煉機中，以210-230rpm的密煉速度密煉32-35min得到橡膠主料C，塑煉過程中打三角包6-9次；將硅烷偶聯劑A-151加入改性石墨烯、白炭黑、炭黑和重晶石粉中，以220-240rpm的攪拌速度攪拌25-30min得到混合物料D；將混合物料D、辛基化二苯胺、椰子油、二辛基鄰苯二甲酸酯、環烷基油、石油磺酸苯酯和環氧樹脂加入密煉機中以100-110rpm的攪拌速度混煉18-24min，再加入防老劑BLE和防老劑OD繼續混煉15-20min，加入硫磺、促進劑TMTM和促進劑DM以120-130rpm的密煉速度密煉20-23min后，將溫度升至152-156℃再混煉8-10min后，降溫出料并冷卻26-30h，得到高強度抗撕裂改性丁苯橡膠材料。

2.根據權利要求1所述高強度抗撕裂改性丁苯橡膠材料，其特征在于，丁苯橡膠由1,3-丁二烯和苯乙烯按重量比70-73:27-30共聚得到。

3.根據權利要求2所述高強度抗撕裂改性丁苯橡膠材料，其特征在于，丁苯橡膠、天然橡膠和氯丁橡膠的重量比為68-70：35-40：27-28。

4.根據權利要求3所述高強度抗撕裂改性丁苯橡膠材料，其特征在于，改性石墨烯、白炭黑、炭黑、重晶石粉的重量比為36-40：22-23：14-15：16-18。

5.根據權利要求4所述高強度抗撕裂改性丁苯橡膠材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁苯橡膠68-70份，天然橡膠35-40份，氯丁橡膠27-28份，改性石墨烯36-40份，白炭黑22-23份，炭黑14-15份，重晶石粉16-18份，硅烷偶聯劑A-1513-5份，硫磺4.3-6.5份，促進劑TMTM?2.2-2.4份、促進劑DM?1.5-2份，辛基化二苯胺3-7份，防老劑BLE?2.8-3.3份，防老劑OD4.3-4.6份，椰子油2.6-3.2份，二辛基鄰苯二甲酸酯2.5-4份，環烷基油3-6份，石油磺酸苯酯1.2-1.5份，環氧樹脂2.3-2.6份；

其中改性石墨烯的制備方法包括：按重量份將1.7-1.8份氧化石墨烯置于1100-1150份水中，進行超聲處理得到濃度為1.3-1.4mg/ml的氧化石墨烯溶液，再加入4.3-4.4份茶多酚后繼續進行超聲處理52-53min得到物料A，超聲處理的頻率為17-18KHz，超聲處理的功率為850-880W；用5.5-5.8×10⁵份去離子水洗滌物料A以去除多余的茶多酚，再置于離心機中離心36-38min得到物料B，離心速度為7100rpm；將物料B用670目的尼龍濾膜進行真空抽濾27-28min得到改性石墨烯，真空壓強為65-68MPa；

所述高強度抗撕裂改性丁苯橡膠材料在制備過程中，按重量比稱量各種原料，預熱密煉機到88-90℃，將丁苯橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠投入密煉機中，以215-220rpm的密煉速度密煉33-34min得到橡膠主料C，塑煉過程中打三角包7-8次；將硅烷偶聯劑A-151加入改性石墨烯、白炭黑、炭黑和重晶石粉中，以230-235rpm的攪拌速度攪拌26-28min得到混合物料D；將混合物料D、辛基化二苯胺、椰子油、二辛基鄰苯二甲酸酯、環烷基油、石油磺酸苯酯和環氧樹脂加入密煉機中以105rpm的攪拌速度混煉20-22min，再加入防老劑BLE和防老劑OD繼續混煉16-18min，加入硫磺、促進劑TMTM和促進劑DM以125rpm的密煉速度密煉21-22min后，將溫度升至153-154℃再混煉9-9.5min后，降溫出料并冷卻28-29h，得到高強度抗撕裂改性丁苯橡膠材料。