[發明專利]一種導電秸稈橡膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201611147278.7
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106750592B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 許民;李亞蘭;李堅
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L9/06;C08L9/00;C08L97/02;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/04;C08K7/06;C08K3/22;C08K5/09
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 李曉敏

一種導電秸稈橡膠復合材料及其制備方法，屬于木質橡膠復合材料領域。本發明的復合材料由下列重量份的原料制成：改性秸稈纖維10～30份，橡膠100～120份，導電填料5～30份。制備方法：采用偶聯劑分別對改性秸稈纖維、導電填料、橡膠進行改性處理；將密煉機預熱至一定溫度，將橡膠放入密煉機里，塑煉至橡膠成流動狀；再分別將偶聯劑改性后的秸稈纖維和導電填料放入密煉機中，使三種物料在密煉機中混煉，直至物料混合均勻后，用開煉機開煉成片；最后，將陳化后的物料鋪至模具后，放入平板硫化機中進行硫化成型。本發明通過對農作物秸稈進行改性，制備出秸稈橡膠復合材料；通過添加導電填料，提高復合材料的綜合性能并賦予其導電性能。

技術領域

本發明涉及一種橡膠復合材料及其制備方法，具體涉及一種導電秸稈橡膠復合材料及其制備方法，屬于木質橡膠復合材料領域。

背景技術

木質橡膠復合材料是近年來出現的一種新型多功能環保材料，是以木質材料與橡膠為原料，采用橡膠加工工藝制備而成的。通過利用橡膠自身的粘度和流動性使原料膠結在一起，既避免了膠黏劑的使用，又節約了生產成本而且工藝簡單。對于木質橡膠復合材料而言，是一種良好的電絕緣體，為了讓木質橡膠復合材料獲得導電性能進而滿足其在各領域的應用，我們往木質橡膠基體中添加導電填料來賦予其導電性能。由于木質橡膠復合材料中的橡膠基體結晶能力低，分子間作用力小，自由體積大，致使其強度、耐磨及疲勞等性能不高，所以需往橡膠中加入補強劑，提高橡膠的綜合性能。利用碳系導電填料來提高橡膠的綜合性能，同時也可以賦予木質橡膠復合材料導電性能。總的來說，這對木質橡膠復合材料多功能性能的發展十分重要。

農作物秸稈是一種綜合開發利用價值較高的可再生生物資源。多年來，我國農作物秸稈資源擁有量居世界首位，每年除去部分農作物秸稈被用為肥料、飼料、燃料等以外，還有大量的秸稈被直接焚燒或者腐爛，造成嚴重的資源浪費和環境污染。所以，本發明利用農作物秸稈進行粉碎、改性等步驟制成秸稈纖維，充當橡膠有機填充劑，且成本低廉，原料易得。

發明內容

在下文中給出了關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

鑒于此，根據本發明的一個方面，本發明旨在提出一種導電秸稈橡膠復合材料及其制備方法，采用碳系導電填料補強秸稈橡膠復合材料，同時賦予其良好的導電性能，使其多功能化。

方案一：一種導電秸稈橡膠復合材料，由下列重量份的原料制成：改性秸稈纖維10～30份，橡膠100～120份，導電填料5～30份。

進一步地，所述改性秸稈纖維為4％～9％的氫氧化鈉溶液在40℃～80℃情況下處理過的農作物秸稈，所述農作物秸稈為小麥秸稈、水稻秸稈或者玉米秸稈；粒徑為60～120目。選用生物質纖維作為橡膠的有機填充劑，充分利用生物質材料的質輕、資源豐富等特性，同時改善橡膠復合材料硬度小、收縮性大等問題，在改進復合材料工藝和降低成本；通過對秸稈纖維進行堿處理，有助于減少秸稈表面的蠟質層，增加秸稈與橡膠間的相容性。

進一步地，所述導電填料為導電石墨或者導電碳纖維。更好地賦予了復合材料導電性。

進一步地，所述橡膠為天然橡膠或者合成橡膠。改善天然橡膠或者合成橡膠導電性能，賦予其多功能性。

方案二：一種導電秸稈橡膠復合材料的制備方法如下：

采用偶聯劑分別對改性秸稈纖維、導電填料、橡膠進行改性處理；將密煉機預熱，料斗溫度預設至一定溫度，將100～120份的橡膠放入密煉機里，塑煉至橡膠呈流動狀；再分別將10～30份偶聯劑改性后的秸稈纖維和導電填料放入密煉機中，使三種物料在密煉機中混煉，直至物料混合均勻后，用開煉機開煉3～5次并在室溫下進行陳放；最后，將陳化后的物料鋪至模具后，放入平板硫化機中進行硫化成型。