本发明专利技术涉及一种用废弃硅橡胶制品制备自清洁抗结冰橡胶表面的方法，属于表面化学技术领域。其将废弃硅橡胶制品充分燃烧将所得燃烧产物研磨成粉末，平铺在成型好的混炼橡胶表面上，将撒有粉末的橡胶放入模具中在平板硫化仪中高温硫化成型，脱模后清洗即可得到超疏水橡胶表面。该方法简单方便，又废物利用绿色环保，无需特殊加工仪器，成本低。制造的超疏水表面具有微米纳米双重结构，该微凸起结构具有超疏水性、自清洁能力、良好的机械稳定性，具有良好的应用前景，有望实现工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种用废弃娃橡胶制品制备自清洁抗结冰橡胶表面的方法，属于表面 化学
技术介绍
研究者受到自然界中的生物如荷叶表面、水稻的叶子、水吾的脚等启发研究超疏 水表面，并把水的接触角达到150°W上并且滚动角小于10°的表面润湿现象称为荷叶效 应（lotuseffect)。研究表明有两种因素影响表面润湿性能，表面化学组成和特殊的微观 几何形貌。经过几十年的研究，研究者提出了不同的理论模型来解释表面结构对材料表面 润湿性能的影响，其中最典型、最著名的是Wenzel完全润湿模型和化SSie-Baxter不完全 润湿模型，运两个模型的提出为之后表面润湿性能的进一步研究提供了十分重要的理论依 据。2002年La化rte等人第一次提出了超疏水涂层可能具有降低冰的粘附力的效果，从而 推动了超疏水表面在防结冰上的应用化OWasolidcoatingcanreducethea化esion oficeonastructure. 2002)。李辉等对低表面能涂层在防覆冰领域的应用详尽的综述， 指出运类涂层主要由含氣、有机娃类低表面能聚合物为主体构成（从表面化学到功能化表 面，化学进展，2012)。目前研究者主要通过增加表面的粗糖度和降低其表面能两个方面 来获得具有自清洁和抗结冰性能的超疏水表面，进而发展出许多制备粗糖结构超疏水自清 洁表面的方法。其中包括刻蚀法、凝胶法、电化学法、模板法等。但运些制备方法工艺复杂 性及繁琐性限制了它们的大规模应用。 一般普通橡胶表面由于静电作用，往往会吸附很多灰尘和脏物，液体在表面滚落 时会把灰尘和脏物卷入其内部，但因为普通材料表面的疏水性较差，从而被卷入的灰尘和 脏物又会重新积聚在材料表面，而超疏水表面具有优异的疏水性和低黏附性能，液体在超 疏水表面的接触面很小，接触角很大，能够迅速滚落，从而将灰尘和脏物带离，达到自清洁 的目的和效果。一些用在户外设施的橡胶制品，如高压电线，输送带等在寒冷潮湿的环境中 表面易结厚厚的冰层很难清除。如果橡胶表面超疏水则可达到防止结冰结霜的效果，从而 保证安全运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处，提供一种用废弃娃橡胶制品制备自清洁抗 结冰橡胶表面的方法。 按照本专利技术提供的技术方案，一种用废弃娃橡胶制品制备自清洁抗结冰橡胶表面 的方法，步骤如下： (1)废弃娃橡胶的燃烧：将废弃娃橡胶制品充分燃烧，然后将所得燃烧产物研磨 成粉末； (2)成型：将步骤（1)所制得粉末平铺在成型好的混炼橡胶表面上，将撒有粉末的 橡胶放入模具中； (3)热压硫化：在平板硫化仪中硫化成型； (4)脱模后处理：开模具取出热压硫化后的橡胶，用乙醇和去离子水清洗表面，烘 干后即可在橡胶表面表面形成一层超疏水表面。 所述用废弃娃橡胶制品制备自清洁抗结冰橡胶表面的方法，具体步骤为： (1)废弃娃橡胶的燃烧：将废弃娃橡胶制品在马弗炉中300-600°C下充分燃烧燃 烧5-15min，升溫速率为1-3°C/min;然后将所得燃烧产物研磨成粉末，所述粉末粒径分布 在IOO-1000 nm之间； (2)成型：将步骤（1)所制得粉末用筛网撒匀平铺在成型好的混炼橡胶表面上，粉 末层的厚度为0. 2-lmm，然后将撒有粉末的橡胶放入模具中； 做热压硫化：将步骤似所得物料在平板硫化仪中硫化成型；硫化溫度为 145-180°C，硫化压力为12-16MPa，，热压硫化时间为30-60min; (4)脱模后处理：开模具取出热压硫化后的橡胶，浸泡在乙醇中超声清洗 5-lOmin，超声频率为25-50HZ;然后用去离子水清洗表面，洗去未压入表面的粉末，在 30-50°C烘干，烘干后即可在橡胶表面形成一层超疏水表面，即得到自清洁抗结冰橡胶表 面。 所述成型好的混炼橡胶配方为：生胶30-100份、补强填料0-100份，硫化活性剂 4-12份，硫化剂0. 2-5份，硫化促进剂0. 8-5份、硫化促进剂0. 8-5份、增塑剂5-25份、防老 剂1-6份；将上述物料混合后首先在40-70°C塑炼5-lOmin，然后在70-110°C混炼IO-ISmin 后，即得到成型好的混炼橡胶。 所述生胶为=元乙丙橡胶，顺下橡胶，下苯橡胶，天然橡胶中的一种或几种；补强 填料为N220,N234,N550中的一种或几种；硫化活性剂为氧化锋和/或硬脂酸；硫化剂为 硫横和/或DCP;硫化促进剂为次横酷胺类促进剂CZ、嚷挫类促进剂DM或秋兰姆类促进剂 TMTD中的一种或几种；增塑剂为古马隆树脂、芳控油、碳5石油树脂、辛基酪醒BN-2中的一 种或几种；防老剂为防老剂RD、防老剂4020NA、防老剂MB中的一种或几种。 本专利技术的有益效果：本专利技术采用表面废弃娃橡胶制品制制备出超疏水表面，其带 有自清洁抗结冰功能，是一种简单、方便、成本低、易加工的方法，该方法不需要复杂的工艺 和设备，可大规模生产实现。 本专利技术在橡胶表面形成一层超疏水层，当水滴落在表面快速滚落的同时可W带走 灰尘达到自清洁的目的。当橡胶在冬季或寒冷地区使用时利用超疏水表面的性能延长水结 冰的时间使其在结冰之前利用风力、重力等一系列外力使水滴脱落，同时减少水滴与橡胶 表面的接触面积从而减少橡胶表面积冰。【附图说明】 图1为制备超疏水表面的过程示意图。 图2为制备的普通橡胶表面结构低放大扫描电子显微镜（SEM)图像。 图3为制备的超疏水橡胶表面结构低放大扫描电子显微镜（SEM)图像。 图4为制备的超疏水橡胶表面结构高放大扫描电子显微镜（SEM)图像。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本 专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖 在本专利技术的保护范围中。 实施例1 阳0巧](1)燃烧废弃娃橡胶：将废弃娃橡胶制品在马弗炉中300°C充分燃烧15min，升溫 速率为1-3°C/min。将所得燃烧产物研磨成粉末，形成的粉末粒径在SOO-1000 nm左右。 似将粉末与橡胶一起成型：将上一步骤所得粉末用筛网撒匀平铺Imm厚度在成 型好的混炼橡胶表面上，将撒有粉末的橡胶放入模具中。 做热压硫化：在平板硫化仪中，采用145 °C和12MPa的硫化条件，热压硫化 60min。 (4)脱模后处理：开模具取出热压硫化后的橡胶，浸泡在乙醇中频率30化超声清 洗5min，并用去离子水清洗表面。洗去未压入表面的粉末，在30°C烘干。即可在橡胶表面 形成一层超疏水表面。整个操作过程如图1所示。 所述成型好的混炼橡胶配方为：生胶30份、硫化活性剂4份，硫化剂0. 2份，硫化 促进剂0. 8份、硫化促进剂0. 8份、增塑剂5份、防老剂1份；将上述物料混合后首先在40°C 塑炼lOmin，然后在70°C混炼15min后，即得到成型好的混炼橡胶。 所述生胶为=元乙丙橡胶，顺下橡胶；补强填料为N220 ;硫化活性剂为氧化锋和/ 或硬脂酸；硫化剂为硫横；硫化促进剂为嚷挫类促进剂DM和秋兰姆类促进剂TMTD;增塑剂 为碳5石油树脂、辛基酪醒BN-2 ;防老剂为防老剂RD、防老剂4020NA和防老剂MB。 阳0川 实施例2 W巧 （1)燃烧废弃娃橡胶：本专利技术将废弃娃橡胶制品在马弗炉中450°C充分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用废弃硅橡胶制品制备自清洁抗结冰橡胶表面的方法，其特征是步骤如下：（1）废弃硅橡胶的燃烧：将废弃硅橡胶制品充分燃烧，然后将所得燃烧产物研磨成粉末；（2）成型：将步骤（1）所制得粉末平铺在成型好的混炼橡胶表面上，将撒有粉末的橡胶放入模具中；（3）热压硫化：在平板硫化仪中硫化成型；（4）脱模后处理：开模具取出热压硫化后的橡胶，用乙醇和去离子水清洗表面，烘干后即可在橡胶表面表面形成一层超疏水表面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王文才，周倩，萨日娜，包志方，张立群，吴建国，田明，孙业斌，范旭梦，李源，
申请(专利权)人：无锡宝通科技股份有限公司，北京化工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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