[發明專利]含凱夫拉納米纖維的高性能橡膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810353195.6
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108424563B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 賈紅兵;薛曉東;張旭敏;尹清;章婉琪;姜寬;涂晶
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C08L13/00
• 分類號: C08L13/00;C08L77/10
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

1.含凱夫拉納米纖維的羧基丁腈橡膠復合材料，其特征在于，以重量份計，包括如下組分：羧基丁腈橡膠100份，防老劑0.5-3份，硫化劑1-4份，凱夫拉納米纖維1-7份，

所述復合材料通過如下步驟制備：

步驟一，凱夫拉納米纖維水分散液的制備，在凱夫拉納米纖維的二甲基亞砜溶液中加入過量的水，直到凱夫拉纖維呈凝膠狀完全析出，劇烈攪拌1h以上得到均勻的凝膠狀態，抽濾，得到的固體產物，在體積比為1:1到1:5的硝酸和硫酸的混酸中110-140°C進行水熱反應1.5-2.5h，再次抽濾，得到的固體產物分散在水中，進行透析，至溶液pH值為7，得到凱夫拉納米纖維的水分散液，其中，凱夫拉納米纖維的水分散液中凱夫拉納米纖維的含量為1-7重量份；

步驟二，步驟一得到的凱夫拉納米纖維水分散液與羧基丁腈橡膠膠乳進行混合，加入防老劑，攪拌1-2h，調pH值2-3，滴加到絮凝劑中進行凝膠，水洗，除去絮凝劑，得到的凝膠放入恒溫烘箱中烘干，得到含凱夫拉納米纖維的羧基丁腈橡膠橡膠混合物，其中羧基丁腈橡膠膠乳中的羧基丁腈橡膠的重量份為100份；

步驟三，步驟二得到的混合物加入硫化劑后在開煉機上混煉，停膠24h以上，硫化后制得含凱夫拉納米纖維的羧基丁腈橡膠復合材料。

2.如權利要求1所述的復合材料，其特征在于，防老劑選自Wingstay-L、N-異丙基-N苯基對苯二胺或2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體的一種或多種。

3.如權利要求1所述的復合材料，其特征在于，硫化劑選自過氧化二異丙苯、二叔丁基過氧化物或雙叔丁基過氧化二異丙基苯的一種或多種。

4.如權利要求1所述的復合材料，其特征在于，凱夫拉纖維采用Kevlar 49纖維。

5.一種如權利要求1-4任一所述的含凱夫拉納米纖維的羧基丁腈橡膠復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，凱夫拉納米纖維水分散液的制備，在凱夫拉納米纖維的二甲基亞砜溶液中加入過量的水，直到凱夫拉纖維呈凝膠狀完全析出，劇烈攪拌1h以上得到均勻的凝膠狀態，抽濾，得到的固體產物，在體積比為1:1到1:5的硝酸和硫酸的混酸中110-140°C進行水熱反應1.5-2.5h，再次抽濾，得到的固體產物分散在水中，進行透析，至溶液pH值為7，得到凱夫拉納米纖維的水分散液，其中，凱夫拉納米纖維的水分散液中凱夫拉納米纖維的含量為1-7重量份；

步驟二，步驟一得到的凱夫拉納米纖維水分散液與羧基丁腈橡膠膠乳進行混合，加入防老劑，攪拌1-2h，調pH值2-3，滴加到絮凝劑中進行凝膠，水洗，除去絮凝劑，得到的凝膠放入恒溫烘箱中烘干，得到含凱夫拉納米纖維的羧基丁腈橡膠橡膠混合物，其中羧基丁腈橡膠膠乳中的羧基丁腈橡膠的重量份為100份；

步驟三，步驟二得到的混合物加入硫化劑后在開煉機上混煉，停膠24h以上，硫化后制得含凱夫拉納米纖維的羧基丁腈橡膠復合材料。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，絮凝劑選自氯化鈉、氯化鉀或氯化鈣的一種或多種，絮凝劑質量濃度為8%～12%。

7.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，凝膠的干燥條件為100-110°C干燥2-2.5h。