一种用于防断弹簧的复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，所述的复合材料包含的原料有改性淀粉、丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老化剂和硫磺，所述的制备方法包括如下步骤：a）制取改性淀粉，b）一次混炼，c）二次混炼，d）硫化成型。本发明专利技术揭示了一种用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，该复合材料采用机械共混法进行制备，生产简单、生产成本低，具有较高的抗拉强度和优异的拉伸性能，能够较好的满足弹簧的加固需求。

A composite material for anti breaking spring and its preparation method

The invention provides a composite material for anti breaking spring and a preparation method thereof. The composite material contains a modified starch, styrene butadiene rubber, stearic acid, Zinc Oxide, accelerant, anti ageing agent and sulfur, the preparation method comprises the following steps: a) preparing modified starch. B) a two C) mixing, mixing, vulcanization molding) d. The invention discloses a composite material for anti breaking spring and a preparation method thereof. The composite material prepared by mechanical blending method, simple production, low production cost, high tensile strength and good tensile properties, which can meet the needs of the spring better reinforcement.

【技术实现步骤摘要】
一种用于防断弹簧的复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种弹簧用复合材料，具体涉及一种用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，属于弹簧

技术介绍
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，其作为工业系统中的一个重要元件，有着很大的使用量，而且种类繁多。弹簧行业在整个制造业当中虽然是一个小行业，但其所起到的作用非常重要。国家的工业制造业、汽车工业要加快发展，作为基础件、零部件之一的弹簧行业就更加需要有一个发展的超前期，才能适应国家整个工业的快速发展。另外，弹簧产品规模品种的扩大、质量水平的提高也是机械设备更新换代的需要和配套主机性能提高的需要，因此，整个国家工业的发展，弹簧产品是起到重要作用的。随着工业时代的快速发展，弹簧越来越多的被用于各种各样的弹性组件中，使得各种机械装置的功能更加强大，运用更加方便。现有的弹簧由于外部没有保护装置，故在长时间、高负荷运行环境下，易产生性能弱化、耐疲劳强度降低的问题，如果出现外加压力过大的情况，甚至会引起弹簧断裂，严重影响弹簧的使用寿命。为了保证弹簧的使用安全，同时延长弹簧的使用寿命，在弹簧外部包装弹性橡胶进行保护是一种很实效的方式，但普通的弹性橡胶又很难满足弹簧高弹性、高强度使用的要求，因此，开发一种高性能复合材料弹性橡胶显得非常必要。
技术实现思路
针对上述需求，本专利技术提供了一种用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，该复合材料采用机械共混法进行制备，生产简单、生产成本低，具有较高的抗拉强度和优异的拉伸性能，能够较好的满足弹簧的加固需求。本专利技术是一种用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，所述的复合材料包含的原料有改性淀粉、丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老化剂和硫磺，所述的制备方法包括如下步骤：a）制取改性淀粉，b）一次混炼，c）二次混炼，d）硫化成型。在本专利技术一较佳实施例中，所述的复合材料包含的原料重量百分比为：改性淀粉18～20%，丁苯橡胶71～77%，氧化锌2～3%，硬脂酸1～2%，促进剂0.5～1%，防老化剂0.5～1%，硫磺1～2%。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤a）中，制取改性淀粉选用的原料及重量百分比为：玉米淀粉80%，苯乙烯10%，马来酸酐10%。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤a）中，制取改性淀粉包括如下步骤：1）在氮气保护下将玉米淀粉、马来酸酐和蒸馏水放入反应器中在85℃下预热15min；2）将上述原料放入过硫酸铵溶液中搅拌5min；3）加入苯乙烯并搅拌60min得到改性淀粉粗产物；4）抽提、烘干处理得到提纯的改性淀粉。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤b）中，一次混炼包括如下步骤：1）将丁苯橡胶在开炼机上薄通，加入改性淀粉进行混炼；2）将混炼后的产物置于70℃真空干燥箱中干燥24h。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤c）中，二次混炼包括如下步骤：1）将步骤b）制取的产物在开炼机上加入氧化锌、硬脂酸、促进剂和防老化剂进行混炼；2）加入硫磺，薄通10次后下料。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤d）中，硫化成型工艺条件为：硫化温度150℃，硫化时间150min。本专利技术揭示了一种用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，该复合材料采用机械共混法进行制备，生产简单、生产成本低，具有较高的抗拉强度和优异的拉伸性能，能够较好的满足弹簧的加固需求。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1是本专利技术实施例用于防断弹簧的复合材料制备方法的工序步骤图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。图1是本专利技术实施例用于防断弹簧的复合材料制备方法的工序步骤图；该复合材料包含的原料有改性淀粉、丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老化剂和硫磺，所述的制备方法包括如下步骤：a）制取改性淀粉，b）一次混炼，c）二次混炼，d）硫化成型。本专利技术提及的用于防断弹簧的复合材料在制备过程中，先采用固相法制备了玉米淀粉与马来酸酐、苯乙烯接枝共聚物，即改性淀粉，再采用机械共混法制备了接枝改性淀粉/丁苯橡胶复合材料。其中，改性淀粉包含的原料重量百分比为：玉米淀粉80%，苯乙烯10%，马来酸酐10%；改性淀粉/丁苯橡胶复合材料包含的原料重量百分比为：改性淀粉18～20%，丁苯橡胶71～77%，氧化锌2～3%，硬脂酸1～2%，促进剂0.5～1%，防老化剂0.5～1%，硫磺1～2%。该复合材料中的改性淀粉具有优异的增强效能，同时在丁苯橡胶基体中具有良好的分散性，且二者相容性较佳，故可使复合材料表现出优异的力学性能，尤其是复合材料的抗拉强度和拉伸性能得到了显著提高，能够较好的满足弹簧的加固需求。实施例1具体制备方法如下：a）制取改性淀粉，具体制备过程为：首先按重量百分比计称取80%的玉米淀粉，10%的苯乙烯，10%的马来酸酐；然后在氮气保护下将玉米淀粉、马来酸酐和适量蒸馏水放入反应器中，在85℃下预热15min；随后将上述原料放入过硫酸铵溶液中搅拌5min，其中，过硫酸铵溶液由过硫酸铵与蒸馏水按质量比4：5配制而成；之后加入苯乙烯，搅拌60min后得到改性淀粉粗产物；最后将改性淀粉粗产物放入提取器中用乙酸乙酯在90℃下抽提48h，再将产物置于70℃真空烘箱中干燥2h，得到提纯的改性淀粉。b）一次混炼，首先按重量百分比计称取18%的改性淀粉，77%的丁苯橡胶，2%的氧化锌，1%的硬脂酸，0.5%的促进剂CZ，0.5%的防老化剂SP，1%的硫磺；然后将丁苯橡胶在开炼机上薄通，加入改性淀粉进行混炼；随后将混炼后的产物置于70℃真空干燥箱中干燥24h，取出待用。c）二次混炼，将步骤b）混炼得到的产物与称取的氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老化剂在双辊开炼机上进行混炼；之后加入硫磺，薄通10次后下料。d）硫化成型，将步骤c）混炼得到的产物在自动快速热压成型机上于150℃硫化温度下，硫化处理150min，制得改性淀粉/丁苯橡胶复合材料。实施例2具体制备方法如下：a）制取改性淀粉，具体制备过程为：首先按重量百分比计称取80%的玉米淀粉，10%的苯乙烯，10%的马来酸酐；然后在氮气保护下将玉米淀粉、马来酸酐和适量蒸馏水放入反应器中，在85℃下预热15min；随后将上述原料放入过硫酸铵溶液中搅拌5min，其中，过硫酸铵溶液由过硫酸铵与蒸馏水按质量比4：5配制而成；之后加入苯乙烯，搅拌60min后得到改性淀粉粗产物；最后将改性淀粉粗产物放入提取器中用乙酸乙酯在90℃下抽提48h，再将产物置于70℃真空烘箱中干燥2h，得到提纯的改性淀粉。b）一次混炼，首先按重量百分比计称取20%的改性淀粉，71%的丁苯橡胶，3%的氧化锌，2%的硬脂酸，1%的促进剂CZ，1%的防老化剂SP，2%的硫磺；然后将丁苯橡胶在开炼机上薄通，加入改性淀粉进行混炼；随后将混炼后的产物置于70℃真空干燥箱中干燥24h，取出待用。c）二次混炼，将步骤b）混炼得到的产物与称取的氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老化剂在双辊开炼机上进行混炼；之后加入硫磺，薄通10次后下料。d）硫化成型，将步骤c）混炼得到的产物在自动快速热压成型机上于150℃硫化温度下，硫化处理150min，制得改性淀粉/丁苯橡胶复合材料。本专利技术揭示了一种用于防断弹簧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的复合材料包含的原料有改性淀粉、丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老化剂和硫磺，所述的制备方法包括如下步骤：a）制取改性淀粉，b）一次混炼，c）二次混炼，d）硫化成型。

【技术特征摘要】
1.一种用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的复合材料包含的原料有改性淀粉、丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老化剂和硫磺，所述的制备方法包括如下步骤：a）制取改性淀粉，b）一次混炼，c）二次混炼，d）硫化成型。2.根据权利要求1所述的用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的复合材料包含的原料重量百分比为：改性淀粉18～20%，丁苯橡胶71～77%，氧化锌2～3%，硬脂酸1～2%，促进剂0.5～1%，防老化剂0.5～1%，硫磺1～2%。3.根据权利要求1所述的用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤a）中，制取改性淀粉选用的原料及重量百分比为：玉米淀粉80%，苯乙烯10%，马来酸酐10%。4.根据权利要求1所述的用于防断弹簧的复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤a）中，制取改性淀粉包括如下步骤：1）在氮气保护下将玉米...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨枫，
申请(专利权)人：常熟市瑞思知识产权服务有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32