一种具有各向异性的磁性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具有各向异性的磁性橡胶复合材料及其制备方法。按重量份数计，其原料组成为：橡胶基体100份、CNs@Fe3O4杂化粒子分散液3～30份、硫磺1～3份、氧化锌0.5～5份、硬脂酸0.5～3份、促进剂0.5～3份。制备时，将CNs@Fe3O4杂化粒子分散液与胶乳或橡胶溶液混合，并加入硫磺、氧化锌、硬脂酸和促进剂；共混均匀后倒入置于外部磁场的模具中；通过磁场诱导CNs@Fe3O4杂化粒子在溶液中沿磁场方向平行取向排列；硫化成型。本发明专利技术所制备的复合材料具有优异的力学性能、加工性能、明显的各向异性、磁性和较低的密度；在弯曲变形、定向拉伸等领域具有较好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种具有各向异性的磁性橡胶复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种功能性橡胶材料，更具体地涉及一种具有各向异性行为的磁性橡胶复合材料；属于橡胶复合材料

技术介绍
橡胶复合材料的性能取决于基体、填料的特性，以及由它们组成复合材料所具有的微观结构。各向异性橡胶复合材料中填料沿着一定方向发生取向，从而使其宏观性能，如导热、导电、力学等方面也表现出一定的各向异性，在一些具有定向变形特性的场合，如弯曲、定向拉伸等具有潜在的应用价值。作为一种具有较大长径比的刚性纳米填料，纳米微晶纤维素(CNs)具有来源广、可再生、可降解、密度低等一系列性能特点而尤其受到人们的关注。因其优异的力学性能，CNs素用作补强填料广泛的应用于各种橡胶中。但是，其增强效果除取决于其自身具有的高强度外，还与其在基体内部的结构及自组装行为密切相关。由于CNs具有较大的长径比，其在长度(110-220GPa)和直径(2-50GPa)方向表现出明显不同的弹性模量。这一特性使得CNs在补强橡胶中具有独特的优势：在加工过程中实现CNs沿长度方向的取向排列，将获得具有优异力学性能和各向异性的复合材料。虽然采用CNs补强橡胶已有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有各向异性的磁性橡胶复合材料，其特征在于，按重量份数计，其原料组成为：

【技术特征摘要】
1.一种具有各向异性的磁性橡胶复合材料，其特征在于，按重量份数计，其原料组成为：CNs@Fe3O4杂化粒子分散液通过如下方法制备：将Fe2+和Fe3+加入CNs水分散液中，混合均匀；排除空气，调节pH为9～11，控制温度为50～80℃条件下反应20～40min，反应后洗涤产物，得到CNs@Fe3O4杂化粒子分散液；所述的CNs@Fe3O4杂化粒子分散液中CNs与Fe3O4的质量比为1:2～4:1；制备时，将得到的CNs@Fe3O4杂化粒子分散液与胶乳或橡胶溶液混合，并加入硫磺、氧化锌、硬脂酸和促进剂；共混均匀后倒入置于外部磁场的模具中；通过磁场诱导CNs@Fe3O4杂化粒子在溶液中沿磁场方向平行取向排列；硫化成型。2.根据权利要求1所述的具有各向异性的磁性橡胶复合材料，其特征在于，所述的橡胶为天然橡胶、环氧化天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶和乙丙橡胶中的一种或多种的混合物。3.根据权利要求1所述的具有各向异性的磁性橡胶复合材料，其特征在于，所述的促进剂为二硫化苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、N,N-而环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求1所述的具有各向异性的磁性橡胶复合材料，其特征在于，所述的CNs为采用硫酸酸解法从微晶纤维素、棉花、剑麻、亚麻、纸张、农作物秸秆和被囊类动物中提取出的直径为10～20nm，长度的200nm～2μm的棒状产物。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉坤，曹黎明，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44