[發明專利]一種高耐磨橡膠基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210183380.1
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114437430B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 李卓;張瑞;苑欣娜;張百慧;劉桂志
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;C08L77/10;C08L7/00;C08L15/00;C08L9/06;C08L11/00;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/04
• 代理公司: 濟南智圓行方專利代理事務所(普通合伙企業) 37231
• 代理人: 梁軼聰

本發明公開了一種高耐磨橡膠基復合材料及其制備方法，屬于高分子復合材料領域。本發明所提供的復合材料包括以下重量份數的原料：橡膠100份、活性劑2?12份、防老劑0.5?2份、炭黑20?70份、增塑劑1?20份、硫化劑0.5?2份、促進劑0.5?2份、經離子液體乙醇溶液處理的芳綸1?50份。本發明所制備的高耐磨橡膠基復合材料中芳綸和橡膠基之間由于使用了離子液體的處理，因此粘合性得到了顯著的改善，復合材料的抗撕裂性能及耐磨性均顯著提高。

技術領域

本發明涉及高分子復合材料技術領域，特別涉及一種高耐磨橡膠基復合材料的粘合方法。

背景技術

隨著橡膠工業技術的發展，對橡膠材料的性能提出了越來越高的要求。而將高性能纖維，如芳綸引入橡膠基體制備復合材料已經成為研究和應用的熱點之一。目前，芳綸/橡膠復合材料廣泛應用于輪胎、傳送帶、密封件及雨刮器等領域。這些產品均對材料的力學性能及摩擦學性能提出了較高的要求。較好的力學/摩擦學性能，對延長制品使用壽命、保證制品安全性及降低能源消耗等均具有重要意義。但是，芳綸/橡膠復合材料在制備過程中也存在一定的問題。纖維不能與橡膠基體實現化學鍵合，而當纖維以漿粕的形式應用時，其在橡膠基體中難以分散。這些問題都會導致復合材料性能的降低。為解決這一問題，到目前為止，一系列方法，如預分散、表面改性等，已被用于改善AP在橡膠基體中的分散能力。但這些方法往往對復合材料的拉伸、撕裂及耐磨等性能顧此失彼。

因此，目前急需一種新的方法來提高復合材料的力學性能和耐磨性。

發明內容

為了滿足制備綜合性能好，耐磨性優異的橡膠基復合材料的目的，本發明提供了如下的技術方案：

本發明提供了一種高耐磨橡膠基復合材料，其特征在于，所述復合材料包括以下重量份數的原料：橡膠100份、活性劑2-12份、防老劑0.5-2份、炭黑20-70份、增塑劑1-20份、硫化劑0.5-2份、促進劑0.5-2份、經離子液體乙醇溶液處理的芳綸1-50份。

優選地，所述橡膠包括：丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、天然橡膠、丁苯橡膠和氯丁橡膠。

優選地，所述活性劑包括氧化鋅1.5-8份和硬脂酸0.5-4份；

所述防老劑包括2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉聚合物、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基對苯二胺和N-苯基-2-萘胺；

所述炭黑包括N660，N550，N330和N339；

所述增塑劑包括鄰苯二甲酸二辛酯、松焦油和芳烴油；

所述促進劑包括N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋蘭姆、N,N-二環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、六亞甲基四胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四芐基秋蘭姆和二硫化二苯并噻唑；

所述硫化劑包括不溶性硫黃、普通硫黃粉；

優選地，所述芳綸包括短切芳綸和芳綸漿粕，所述短切芳綸的長徑比為80-500。

優選地，所述芳綸經離子液體處理的方法包括如下步驟：

(1)將離子液體加入到乙醇中，充分溶解后得到離子液體乙醇溶液；

(2)將芳綸浸入到所述離子液體乙醇溶液中浸泡；

(3)將浸泡后的芳綸烘干。

優選地，所述離子液體中包括在側鏈上含有碳碳雙鍵結構的陽離子和陰離子；所述離子液體乙醇溶液的濃度為0.05-2g/L；所述離子液體乙醇溶液中離子液體與芳綸的質量比為1：30-1:300；所述烘干的溫度為60-150℃。

優選地，所述在側鏈上含有碳碳雙鍵結構的陽離子包括如下結構：