一种高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料，由下列重量份的原料制成：顺丁橡胶100‑110、4，4'‑二氨基二苯甲烷11‑12、N‑环己基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺1.5‑1.7、硫黄2.5‑2.8、硬脂酸2‑2.3、氧化锌5‑5.3、E‑44环氧树脂40‑42、纳米氧化锡锑2‑2.3、甲基丙烯酸甲酯2‑2.5、纳米硼纤维2.3‑2.5、硅烷偶联剂kh‑550 0.7‑0.9、四针状氧化锌晶须0.8‑1.2。本发明专利技术通过使用米硼纤维、硅烷偶联剂kh‑550、四针状氧化锌晶须，提高了橡胶的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性和耐热性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及橡胶材料
，尤其涉及一种高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着现代科学技术的发展，人们对高分子材料性能的要求日趋多样化，单一均聚物和共聚物往往难以满足各种不同要求，人们开始侧重利用已有聚合物材料通过共混方法来制备具有崭新功能的多相复合材料来满足各种工业应用对高分子材料性能所提出的新要求。近年来将不同种类聚合物采用物理或化学方法进行共混，以改进原聚合物性能或形成崭新性能的聚合物共混体系，已成为高分子科学中一个新领域。橡塑共混是将橡胶和塑料通过特定加工手段和方法混合在一起，从而使所得共混材料兼具橡胶和塑料的双重特性。橡塑共混主要集中于橡胶与热塑性树脂共混领域。有关橡胶／热固性树脂复合材料研究也主要集中于橡胶弹性体增韧热固性树脂，而热固性树脂补强橡胶的研究报道还较少。热固性树脂在固化前一般为液态低聚物，液态低聚物树脂在低温下与橡胶充分混炼，很容易分散，起到软化橡胶的作用，能有效提高橡胶加工性能；在橡胶高温硫化时，热固性低聚物可原位聚合生成聚合物纳米粒子或纳米纤维，或与橡胶分子形成局部互穿网络结构，提高橡胶的综合性能。顺丁橡胶耐低温性能优异，弹性高居各通用橡胶之首，生热性较低，耐磨耗性能优异，但强度低、耐撕裂性较差。环氧树脂是应用最广泛的热固性树脂，具有优异的机械性能、耐高温性能，但固化后存在内应力大、质地硬脆、抗冲击性较差等缺点。拟将BR与E-44共混形成含两网结构的橡塑复合材料，并考察橡胶硫化网络和环氧树脂固化网络在形成过程中的相互影响及橡胶环氧两网对橡塑复合材料结构性能影响，并研究橡胶与环氧树脂比例对复合材料结构和性能的影响。由于环氧树脂与顺丁橡胶溶解度参数相差较大，相容性较差，相分离现象明显，使得环氧树脂的加入使样品断裂界面变得粗糙不平，且样品表面产生了较多孔洞。为了提高环氧树脂与顺丁橡胶的相容性，提高复合材料的物理性能，需要进一步改性，还需要提高复合材料的强度。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料，由下列重量份的原料制成：顺丁橡胶100-110、4，4'-二氨基二苯甲烷11-12、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5-1.7、硫黄2.5-2.8、硬脂酸2-2.3、氧化锌5-5.3、E-44环氧树脂40-42、丁二烯15-17、加氢汽油适量、环烷酸镍0.02-0.03、三异丁基铝0.1-0.2、高芳烃油7-7.5、纳米氧化锡锑2-2.3、甲基丙烯酸甲酯2-2.5、纳米硼纤维2.3-2.5、硅烷偶联剂kh-5500.7-0.9、四针状氧化锌晶须0.8-1.2。所述高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将纳米氧化锡锑、甲基丙烯酸甲酯混合均匀，加热至65-70℃，再与E-44环氧树脂混合均匀，将纳米硼纤维、硅烷偶联剂kh-550、四针状氧化锌晶须混合均匀，加入前述环氧树脂混合物中，混合均匀，得到改性环氧树脂；（2）将丁二烯加入加氢汽油中，配制成100-105g/L的溶液，再加入所述改性环氧树脂，搅拌均匀，放入恒温水浴，加热至85-88℃，再将环烷酸镍、三异丁基铝、高芳烃油搅拌混合均匀，滴加入丁二烯的溶液中，搅拌反应2-2.3小时得到胶液，将胶液进行水蒸气凝聚，在110-112℃滚筒上滚干，得到粘胶；（3）将顺丁橡胶与粘胶混合，在开炼机上混炼30-32min，在50℃下按顺序加入氧化锌、硬脂酸、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和硫磺，再加入其他剩余成分，继续混炼5-5.5min，薄通，下片，室温放置24-25h，将混炼胶在硫化机上167-170℃下硫化55-60min，压力10-10.5MPa，即得。本专利技术的优点是：本专利技术使用甲基丙烯酸甲酯对环氧树脂进行接枝，提高了环氧树脂的柔性，促进环氧树脂与丁二烯进行反应，在丁二烯的桥梁作用下，环氧树脂与橡胶的相容性提高，提高橡胶的韧性和抗拉性能，提高橡胶管的韧性，防漏；通过使用纳米氧化铟锡对环氧树脂进行改性，提高了环氧树脂的抗老化性，提高了橡胶的耐光性，延长橡胶管的使用寿命；通过使用米硼纤维、硅烷偶联剂kh-550、四针状氧化锌晶须，提高了橡胶的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性和耐热性。具体实施方式一种高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：顺丁橡胶100、4，4’-二氨基二苯甲烷11、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5、硫黄2.5、硬脂酸2、氧化锌5、E-44环氧树脂40、丁二烯15、加氢汽油适量、环烷酸镍0.02、三异丁基铝0.1、高芳烃油7、纳米氧化锡锑2、甲基丙烯酸甲酯2、纳米硼纤维2.3、硅烷偶联剂kh-5500.7、四针状氧化锌晶须0.8。所述高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将纳米氧化锡锑、甲基丙烯酸甲酯混合均匀，加热至65℃，再与E-44环氧树脂混合均匀，将纳米硼纤维、硅烷偶联剂kh-550、四针状氧化锌晶须混合均匀，加入前述环氧树脂混合物中，混合均匀，得到改性环氧树脂；（2）将丁二烯加入加氢汽油中，配制成100g/L的溶液，再加入所述改性环氧树脂，搅拌均匀，放入恒温水浴，加热至85℃，再将环烷酸镍、三异丁基铝、高芳烃油搅拌混合均匀，滴加入丁二烯的溶液中，搅拌反应2小时得到胶液，将胶液进行水蒸气凝聚，在110℃滚筒上滚干，得到粘胶；（3）将顺丁橡胶与粘胶混合，在开炼机上混炼30min，在50℃下按顺序加入氧化锌、硬脂酸、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和硫磺，再加入其他剩余成分，继续混炼5min，薄通，下片，室温放置24h，将混炼胶在硫化机上167℃下硫化55min，压力10MPa，即得。实验数据：拉伸强度为6.4MPa，扯断伸长率为72%，撕裂强度为28.5（N／mm），邵尔A硬度为76度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：顺丁橡胶100‑110、4，4'‑二氨基二苯甲烷11‑12、N‑环己基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺1.5‑1.7、硫黄2.5‑2.8、硬脂酸2‑2.3、氧化锌5‑5.3、E‑44环氧树脂40‑42、丁二烯15‑17、加氢汽油适量、环烷酸镍0.02‑0.03、三异丁基铝0.1‑0.2、高芳烃油7‑7.5、纳米氧化锡锑2‑2.3、甲基丙烯酸甲酯2‑2.5、纳米硼纤维2.3‑2.5、硅烷偶联剂kh‑550 0.7‑0.9、四针状氧化锌晶须0.8‑1.2。

【技术特征摘要】
1.一种高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：顺丁橡胶100-110、4，4'-二氨基二苯甲烷11-12、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5-1.7、硫黄2.5-2.8、硬脂酸2-2.3、氧化锌5-5.3、E-44环氧树脂40-42、丁二烯15-17、加氢汽油适量、环烷酸镍0.02-0.03、三异丁基铝0.1-0.2、高芳烃油7-7.5、纳米氧化锡锑2-2.3、甲基丙烯酸甲酯2-2.5、纳米硼纤维2.3-2.5、硅烷偶联剂kh-5500.7-0.9、四针状氧化锌晶须0.8-1.2。2.根据权利要求1所述高强度液压破碎锤高压油管用环氧树脂顺丁橡胶复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将纳米氧化锡锑、甲基丙烯酸甲酯混合均匀，加热至65-70℃，再与E-44环氧树...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴传兴，
申请(专利权)人：马鞍山杰创塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34