本发明专利技术公开了一种可以抑制表面裂纹扩展的橡胶地砖生产工艺，涉及橡胶制品技术领域，具体工艺方法如下：1）对羧基化多壁碳纳米管进行预处理，得到混合液；2）将混合液与乙烯基酯树脂体系充分混合，然后加入纳米碳纤维粉末，得到预处理纳米碳纤维；3）利用六水硝酸镁和九水硝酸铝作为原料，加入适量的纳米二氧化钛，得到改性层状双金属氢氧化物；4）向废橡胶粒中加入2)、3)中的产物，得到混合物A，然后将制得的混合物B加入到混合物A，经硫化即可制得橡胶地砖。本发明专利技术制备的橡胶地砖，具有抑制裂纹扩展的技术效果，使得橡胶地砖中形成的裂纹不易扩展成较大的裂缝，从而可以提升橡胶地砖的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种可以抑制表面裂纹扩展的橡胶地砖生产工艺
本专利技术属于橡胶制品
，具体涉及一种可以抑制表面裂纹扩展的橡胶地砖生产工艺。
技术介绍
废旧橡胶轮胎是再生资源的重要组分部分，废旧橡胶中有90%源自废旧轮胎。随着我国汽车工业的发展，我国的汽车保有量逐年增长，大量的废旧轮胎回收处理已经成为亟待解决的重要问题。为了更好的回收利用废旧轮胎，减少环境污染，减轻环保压力，我国出台了一系列优惠政策，鼓励中小企业充分利用废旧轮胎生产加工出显得产品。其中利用废旧轮胎为原料制作橡胶地砖产品应运而生。该技术以废旧轮胎、胶管、胶带、车胎、胶鞋、工业杂品以及橡胶厂生产过程中产生的边角料和废品为主要原料，生产胶在出的地砖具有无毒、无污染、防滑、防霉、防火耐磨、抗老化、外观典雅、行走舒适、成本较低、铺设方便等特点，可广泛适汽车用于广场、公园、游乐园、人行通道、幼儿园、学校敬老院、体废旧育场、训练场健身房、泳池浴室地面、家庭卫生间、露台微资机房及其它各种器械运动场地和公共场所的铺设。橡胶地砖在实际应用中，受到人为以及各种外界因素的影响，使得橡胶地砖的表面易出现细小裂纹，随着使用时间的增长，地砖表面的裂纹会不断扩展形成较大裂缝，不仅使橡胶地砖的性能降低以及影响美观，而且地砖的裂缝处会翘起，造成地面不平，容易造成幼儿以及老人摔倒。因此抑制橡胶地砖的裂纹生长，对提高橡胶地砖的性能尤为重要。例如中国专利CN2017108715612公开了一种高性能抗裂纹生长橡胶复合材料及其制备方法，通过将甲基丙烯酸锌填加到橡胶中，做为橡胶的交联助剂，在橡胶硫化阶段，在自由基的激发下生成的聚甲基丙烯酸锌容易与橡胶大分子链接枝并形成网络结构，不仅能提高橡胶的交联密度和交联速率，还可以增加硫化胶的模量和拉伸强度，同时产生了离子交联结构，在载荷作用下可起到提高能量耗散的作用，提高抗裂纹生长能力；该技术工艺是通过在橡胶内部构建交联结构从而实现抗裂纹生长的技术效果，但是橡胶内部构建的交联结构会增大橡胶的交联密度，使得橡胶变硬，从而导致橡胶地砖的质地柔软性降低，降低了人们在橡胶地砖上运动的舒适感。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种可以抑制表面裂纹扩展的橡胶地砖生产工艺，通过降低橡胶裂纹扩展的驱动力以及增大裂纹扩展的阻力，从而实现抑制裂纹扩展的技术效果。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种可以抑制表面裂纹扩展的橡胶地砖生产工艺，具体生产工艺如下：1）按照质量体积比为1:10-20g/ml，将称取的羧基化多壁碳纳米管溶于乙二醇二缩水甘油醚中，然后加入占反应体系总质量3-7%的苄胺，300-400W超声分散处理20-30min，将分散好的混合液加热至120-130℃，并保持60-80min，待反应结束后，冷却至室温，继续在300-400W下超声分散15-25min，得到预处理羧基化多壁碳纳米管混合液；本专利技术中通过对碳纳米管进行预处理，可以提高碳纳米管在树脂基体中的分散效果，使得碳纳米管可以被环氧树脂充分润湿，从而可以避免复合材料界面出现微观结构缺陷，有助于提高界面结合强度，并避免引起应力集中；2）向80-100份乙烯基酯树脂中加入3-5份乙烯基甲苯，然后加入促进剂环烷酸钴液2-3份，放入40-50℃恒温水浴中搅拌均匀，再加入引发剂过氧化甲乙酮2-3份，继续搅拌均匀直至气泡完全消失，即可得到乙烯基酯树脂体系，按照碳纳米管含量为乙烯基酯树脂体系质量的0.1-0.3%，将混合液与乙烯基酯树脂体系充分混合，得到碳纳米管/乙烯基酯树脂混合液，然后质量体积比为1:25-35g/ml，将纳米碳纤维粉末（直径7-15nm，长度5-15um）加入到碳纳米管/乙烯基酯树脂混合液中，200-300W超声处理20-30min，然后将纳米碳纤维取出，置于烘箱中，在40-45℃保持2-3h，升温至50-55℃保温4-5h，再升温至60-70℃恒温固化25-30h，即可得到预处理纳米碳纤维；本专利技术中，通过将预处理羧基化多壁碳纳米管混合液与乙烯基酯树脂体系充分混合，预处理羧基化多壁碳纳米管可参与乙烯基酯树脂的交联反应，对树脂界面层有增强作用，有助于提高碳纤维与树脂基体之间的界面粘结强度；通过将纳米碳纤维加入到碳纳米管/乙烯基酯树脂混合液中，通过固化使得纳米碳纤维在树脂的粘结作用下相互交织形成束状纳米碳纤维，将预处理纳米碳纤维分散在橡胶基体中，可以起到传递应力的作用，橡胶基体中产生的裂纹在扩展过程中遇到预处理纳米纤维后，在内应力作用下会使纳米碳纤维束内部产生撕裂现象，纤维束的开裂会消耗大量的应变能，使得内应力降低，从而使得由内应力形成的裂纹扩展驱动力减小，从而实现橡胶基体的裂纹扩展受阻；3）按照质量体积比为1.5-1.8g:1g:1.7-2.0g:85-90ml，将称取的六水硝酸镁、九水硝酸铝以及碳酰胺溶于去离子水中，100-160r/min下搅拌20-30min形成透明溶液，然后按照透明溶液质量的0.12-0.18%，加入纳米二氧化钛，300-400W超声分散50-80min，制得混合液，将混合液置于聚四氟乙烯高压反应釜中，在140-160℃下反应23-27h，将产物取出依次用乙醇和蒸馏水洗涤4-5次，烘干后得到改性层状双金属氢氧化物；本专利技术中，利用六水硝酸镁和九水硝酸铝作为原料，并且通过添加纳米二氧化钛，得到负载有纳米二氧化钛颗粒的改性层状双金属氢氧化物，负载的纳米二氧化钛有助于提高橡胶制品的抗老化性能，从而提高橡胶制品的使用性能；将改性层状双金属氢氧化物添加到橡胶基体中，通过在橡胶基体中引入层状结构的物质，该层状结构可以改变裂纹扩展过程中裂纹尖端的引力状态，增加了裂纹扩展的阻力，从而使得裂纹的扩展能有效的被抑制；4）称取一定量的废橡胶粒，按照废橡胶粒质量的0.5-1.5%和1-2%，分别加入预处理纳米碳纤维和改性层状双金属氢氧化物，混合搅拌均匀，得到混合物A，然后将20-30份聚氨酯胶粘剂，3-5份色母粒，15-20份白炭黑以及2-3份硫化剂混匀制得混合物B，将混合物B放入轧辊机中，在100-110℃下混合搅拌2-3h，然后按照混合物A质量的20-25%，将混合物B加入到混合物A，相同温度下继续搅拌2-3h，然后倒入模具中压平，然后置于硫化机中，在130-140℃，5-8MPa条件下硫化10-15min，即可制得橡胶地砖。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术提供的橡胶地砖的生产工艺，在原料中加入预处理纳米碳纤维和改性层状双金属氢氧化物，利用分散在橡胶基体中的预处理纳米碳纤维可以降低橡胶裂纹扩展的驱动力，以及利用层状结构的改性层状双金属氢氧化物可以增大裂纹扩展的阻力，从而实现抑制裂纹扩展的技术效果，使得橡胶地砖中形成的裂纹不易扩展成较大的裂缝，从而可以提升橡胶地砖的使用寿命。具体实施方式下面结合具体实施方法对本专利技术做进一步的说明。实施例1一种可以抑制表面裂纹扩展的橡胶地砖生产工艺，具体生产工艺如下：1）按照质量体积比为1:10g/ml，将称取的羧基化多壁碳纳米管溶于乙二醇二缩水甘油醚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可以抑制表面裂纹扩展的橡胶地砖生产工艺，其特征在于，具体生产工艺如下：/n1）称取一定量的羧基化多壁碳纳米管溶于乙二醇二缩水甘油醚中，加入适量的苄胺，超声分散处理20-30min，将分散好的混合液加热至120-130℃，并保持60-80min，待反应结束后，冷却至室温，继续超声分散15-25min，得到预处理羧基化多壁碳纳米管混合液；/n2）将混合液与乙烯基酯树脂体系充分混合，得到碳纳米管/乙烯基酯树脂混合液，然后称取适量的纳米碳纤维粉末，加入到碳纳米管/乙烯基酯树脂混合液中，超声处理20-30min，然后将纳米碳纤维取出，置于烘箱中进行固化，得到预处理纳米碳纤维；/n3）称取一定量的六水硝酸镁、九水硝酸铝以及碳酰胺溶于去离子水中，搅拌20-30min形成透明溶液，然后加入适量的纳米二氧化钛，超声分散50-80min，制得混合液，将混合液置于聚四氟乙烯高压反应釜中，在140-160℃下反应23-27h，将产物取出依次用乙醇和蒸馏水洗涤4-5次，烘干后得到改性层状双金属氢氧化物；/n4）称取一定量的废橡胶粒，加入适量的预处理纳米碳纤维和改性层状双金属氢氧化物，混合搅拌均匀，得到混合物A，然后将准备的原料按适当的比例混匀制得混合物B，将混合物B放入轧辊机中，在100-110℃下混合搅拌2-3h，然后加入混合物A，相同温度下继续搅拌2-3h，然后倒入模具中压平，然后置于硫化机中进行硫化，即可制得橡胶地砖。/n...
【技术特征摘要】
1.一种可以抑制表面裂纹扩展的橡胶地砖生产工艺，其特征在于，具体生产工艺如下：
1）称取一定量的羧基化多壁碳纳米管溶于乙二醇二缩水甘油醚中，加入适量的苄胺，超声分散处理20-30min，将分散好的混合液加热至120-130℃，并保持60-80min，待反应结束后，冷却至室温，继续超声分散15-25min，得到预处理羧基化多壁碳纳米管混合液；
2）将混合液与乙烯基酯树脂体系充分混合，得到碳纳米管/乙烯基酯树脂混合液，然后称取适量的纳米碳纤维粉末，加入到碳纳米管/乙烯基酯树脂混合液中，超声处理20-30min，然后将纳米碳纤维取出，置于烘箱中进行固化，得到预处理纳米碳纤维；
3）称取一定量的六水硝酸镁、九水硝酸铝以及碳酰胺溶于去离子水中，搅拌20-30min形成透明溶液，然后加入适量的纳米二氧化钛，超声分散50-80min，制得混合液，将混合液置于聚四氟乙烯高压反应釜中，在140-160℃下反应23-27h，将产物取出依次用乙醇和蒸馏水洗涤4-5次，烘干后得到改性层状双金属氢氧化物；
4）称取一定量的废橡胶粒，加入适量的预处理纳米碳纤维和改性层状双金属氢氧化物，混合搅拌均匀，得到混合物A，然后将准备的原料按适当的比例混匀制得混合物B，将混合物B放入轧辊机中，在100-110℃下混合搅拌2-3h，然后加入混合物A，相同温度下继续搅拌2-3h，然后倒入模具中压平，然后置于硫化机中进行硫化，即可制得橡胶地砖。
2.如权利要求1所述的一种可以抑制表面裂纹扩展的橡胶地砖生产工艺，其特征在于，工艺步骤1）中，所述羧基化多壁碳纳米管与乙二醇二缩水甘油醚的质量体积比为1:10-20g/ml；所述苄胺的用量占反应体系总质量的3-7%；所述超声分散的功率为300-400W。
3.如权利要求1所述的一种可以抑制表面裂纹扩展的橡胶地砖生产工艺，其特征在于，工艺步骤2）中，所述乙烯基酯树脂体系按以下配方配制：向80-100份乙烯基酯树脂中加入3-5份乙烯基甲苯，然后加入促进剂环烷酸钴液...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭平，
申请(专利权)人：含山县领创新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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