[發(fā)明專利]一種熱塑性硫化橡膠納米復(fù)合材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810185065.6 | 申請日： | 2018-03-06 |
| 公開（公告）號： | CN110229453B | 公開（公告）日： | 2021-09-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 馬永梅;鄭鯤;張京楠;曹新宇;尚欣欣;葉鋼 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院化學(xué)研究所 |
| 主分類號： | C08L33/08 | 分類號： | C08L33/08;C08L67/02;C08L71/02;C08L9/02;C08L77/00;C08L29/04;C08L55/02;C08L1/02;C08K3/36;C08K3/22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 塑性 硫化橡膠 納米 復(fù)合材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種熱塑性硫化橡膠納米復(fù)合材料，其特征在于，
所述納米復(fù)合材料是由預(yù)混料經(jīng)熔融共混制得的，所述預(yù)混料是由結(jié)合有液體介質(zhì)的納米材料充盈粘附于熱塑性硫化橡膠顆粒間形成的，所述熱塑性硫化橡膠包括極性塑料和極性橡膠；所述納米材料包括零維納米材料或一維納米材料的一種或多種，所述液體介質(zhì)注入并填充納米材料的空隙，形成具有自粘性的膏狀物，所述膏狀物的稠度為0～100mm，但不為0mm；
所述納米復(fù)合材料是由如下方法制備的：
(1) 將液體介質(zhì)、納米材料和助劑混合攪拌，得到膏狀物，并在膏狀物中加入膠乳，所述膠乳與膏狀物的質(zhì)量比為0.1～10:1；
(2) 將步驟(1)中得到膏狀物和膠乳的混合物與熱塑性硫化橡膠顆粒混合，令膏狀物充盈粘附于熱塑性硫化橡膠顆粒間得到預(yù)混料；
(3) 將步驟(2)中的預(yù)混料進(jìn)行熔融共混，得到納米復(fù)合材料；
所述液體介質(zhì)為水，所述液體介質(zhì)與納米材料的重量比為5～50:1；
所述步驟(1)還包括在納米材料中加入助劑以提高納米材料的含液量，令所述納米材料所結(jié)合的液體介質(zhì)占膏狀物總質(zhì)量的50～98%；所述助劑與納米材料的質(zhì)量比為0.2～1:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合材料，其特征在于，所述零維納米材料和一維納米材料包括納米氧化硅，納米氧化鈦，納米氧化鋯，納米氧化鋅，納米氧化鋁、納米氧化鎳、納米金、納米銀、納米硅、納米碳、碳納米纖維，碳納米管、納米石墨、納米硼粉、納米硫、納米氧化鑭，納米氧化釹、納米氧化鉺、納米氧化鈰、納米氧化鐠、納米氧化釔、納米氧化銪、納米氧化鎢、納米碳化硅、納米氧化碲、納米氧化鈮、納米氧化鉿或納米氧化鉬中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述熱塑性硫化橡膠中，極性塑料與極性橡膠的重量比為20～80:80～20；所述極性塑料包括PU、PVC、PBT、PET、PMMA或PA中的一種，極性橡膠包括氯丁橡膠、丁腈橡膠、HNBR、XNBR、氟橡膠、聚醚橡膠、聚硫橡膠或丙烯酸橡膠中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合材料，其特征在于，極性塑料與極性橡膠的重量比為30～50:70～50。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述納米材料與熱塑性硫化橡膠的質(zhì)量比為0.1～20:100。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述納米材料與熱塑性硫化橡膠的質(zhì)量比為1～10:100。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述納米材料與熱塑性硫化橡膠的質(zhì)量比為3～8:100。
8.一種如權(quán)利要求1～7任意一項(xiàng)所述熱塑性硫化橡膠納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
(1) 將液體介質(zhì)、納米材料和助劑混合攪拌，得到膏狀物，并在膏狀物中加入膠乳，所述膠乳與膏狀物的質(zhì)量比為0.1～10:1；
(2) 將步驟(1)中得到膏狀物和膠乳的混合物與熱塑性硫化橡膠顆粒混合，令膏狀物充盈粘附于熱塑性硫化橡膠顆粒間得到預(yù)混料；
(3) 將步驟(2)中的預(yù)混料進(jìn)行熔融共混，得到納米復(fù)合材料；
所述液體介質(zhì)為水，所述液體介質(zhì)與納米材料的重量比為5～50:1；
所述步驟(1)還包括在納米材料中加入助劑以提高納米材料的含液量，令所述納米材料所結(jié)合的液體介質(zhì)占膏狀物總質(zhì)量的50～98%；所述助劑與納米材料的質(zhì)量比為0.2～1:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，在熔融共混的溫度高于液體介質(zhì)的沸點(diǎn)并達(dá)到熱塑性硫化橡膠塑化溫度的過程中，液體介質(zhì)氣化，將團(tuán)聚的納米材料分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述液體介質(zhì)與納米材料的重量比為5～20:1。
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