一种阻燃耐腐型橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃耐腐型橡胶材料，包括以下重量份原料：天然橡胶60

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃耐腐型橡胶材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于橡胶材料制备
，具体地，涉及一种阻燃耐腐型橡胶材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]橡胶具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(Tg)低，分子量往往很大，大于几十万。橡胶为高弹性聚合物，其分子结构为链状，分子链具有较高的柔性，橡胶的分子链交联(硫化)，交联后的材料，受外力作用发生形变时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理机械性能以及化学稳定性。橡胶只有经过交联才能成为有使用价值的高弹性材料，俗称橡皮。橡胶是橡胶工业的基础原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。它与金属、化学纤维、塑料等同为重要的材料。
[0003]通常橡胶本身不耐火，而目前火灾事故中，发生电线电缆不耐火，遇火易燃问题，本领域缺乏一种耐火的橡胶，要求能在大火中起到一定的保护作用，能够减少火灾中电给人们带来的损失，减少电的危害，并且由于电缆、电线长时间暴漏于室温，日晒、雨淋会使电缆皮发生腐蚀、老化、变硬无弹性等温度，因此，提高一种阻燃耐腐蚀橡胶材料是目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种阻燃耐腐型橡胶材料及其制备方法。
[0005]本专利技术需要解决的技术问题为：
[0006]现有技术中，橡胶材料由于耐火性差、耐热性差和耐腐蚀性差，在很多领域限制了其应用。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种阻燃耐腐型橡胶材料，包括以下重量份原料：天然橡胶60
‑
100份、氯丁橡胶30
‑
40份、复合纤维10
‑
15份、改性氧化石墨烯5
‑
10份、聚苯乙烯5
‑
8份、硫化剂1
‑
2份、硬脂酸2
‑
4份、氧化锌3
‑
5份、防老剂3
‑
5份、石蜡10
‑
15份和促进剂1
‑
3份；
[0009]该阻燃耐腐型橡胶材料由以下步骤制成：
[0010]第一步、将天然橡胶放入70℃烘箱内烘烤12h，然后剪裁成条，控制密炼机的初始温度为80℃，转子转速60r/min，将天然橡胶胶条和氯丁橡胶投入密炼机中，混合20min后依次向密炼机中加入复合纤维、氧化锌、改性氧化石墨烯和聚苯乙烯，继续密炼30min后转移至开炼机上，加入硫化剂、硬脂酸、防老剂、石蜡和促进剂，混炼30
‑
50min得到混炼胶；
[0011]第二步、将第一步所得的混炼胶转移至硫化机上成型，设置压力10
‑
12MPa，温度150
‑
180℃，硫化时间15
‑
20min，最后进行修边剪裁，得到阻燃耐腐型橡胶材料。
[0012]进一步地，复合纤维由以下步骤制成：
[0013]步骤S11、将三聚氰胺和质量分数55％的甲醛溶液按照1mol：200
‑
250mL加入三口
烧瓶中，转速80
‑
100r/min条件下搅拌5min，然后向三口烧瓶中加入浓度1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为9，在70℃水浴条件加热下，转速500
‑
600r/min搅拌反应1
‑
3h，得到混合液A；
[0014]步骤S12、将三氧化二锑、无水乙醇和去离子水按照用量比1
‑
3g：90mL：10mL加入烧杯中，频率30
‑
50kHz下超声分散10
‑
20min后，向烧杯中加入硅烷偶联剂KH
‑
560，室温条件下，频率不变继续反应0.5h，之后抽滤，滤饼用丙酮洗涤3
‑
5次，最后于烘箱中80℃下干燥至恒重，得到改性三氧化二锑；
[0015]步骤S13、向混合液A中加入质量分数30％的醋酸溶液调节pH值至5，然后加入改性三氧化二锑和氢氧化镁，控制反应温度70
‑
80℃，转速400
‑
600r/min反应1
‑
3h，反应结束后过滤，将滤饼用质量分数35％的乙醇溶液洗涤3
‑
5次，于100
‑
110℃的烘箱中干燥8
‑
10h，得到复合材料；
[0016]步骤S14、在氮气保护下，将N,N
‑
二甲基乙酰胺和氯化锂加入反应釜中，转速200
‑
300r/min条件下，边搅拌边向反应釜中加入2
‑
(4
‑
氨基苯基)
‑5‑
氨基苯并咪唑，反应30min后降温至零下5℃，然后向反应釜中三次等量加入间苯二甲酰氯，每次间隔5min，保持反应体系温度不超过30℃，加料完毕后继续反应40min，最后加入步骤S13得到的复合材料和氢氧化锂，提高转速至300
‑
500r/min，反应2
‑
4h，得到纺丝溶液；
[0017]步骤S15、将步骤S14得到的纺丝溶液进行静电纺丝，得到改性纤维，所述纺丝电压为18KV，注射泵速率0.9mL/h，接受距离15cm。
[0018]进一步地，步骤S12中所述偶联剂KH
‑
560的添加量为三氧化二锑质量的0.5
‑
1％，步骤S13中所述混合液A、改性三氧化二锑和氢氧化镁的用量比为50
‑
80mL：1g：3g；步骤S14中所述N,N
‑
二甲基乙酰胺、氯化锂、2
‑
(4
‑
氨基苯基)
‑5‑
氨基苯并咪唑、间苯二甲酰氯、复合材料和氢氧化锂的用量比为5L：150g：672g：610g：5
‑
8g：130g。
[0019]利用硅烷偶联剂KH
‑
560对三氧化二锑进行改性处理，提高三氧化二锑在聚合物中的分散性，氢氧化镁具有良好的稳定性、无毒无害、产生烟量小等诸多优点，但其表面含有大量的
‑
OH亲水基团，与聚合物的相容性差，通过采用原位聚合法制备三聚氰胺甲醛树脂包覆氢氧化镁离子与改性三氧化二锑共混，结合聚氰胺甲醛树脂优异的耐热、防水性能，经过滤、洗涤、干燥得到复合材料，然后以间苯二甲酰氯和2
‑
(4
‑
氨基苯基)
‑5‑
氨基苯并咪唑为原料，以述N,N
‑
二甲基乙酰胺为溶剂，复合材料为填料，通过静电纺丝制备出改性纤维。
[0020]进一步地，所述改性氧化石墨烯制备方法包括以下步骤：
[0021]步骤S21、将氧化石墨烯和去离子水按照1g：20
‑
30mL加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃耐腐型橡胶材料，其特征在于，包括以下重量份原料：天然橡胶60
‑
100份、氯丁橡胶30
‑
40份、复合纤维10
‑
15份、改性氧化石墨烯5
‑
10份、聚苯乙烯5
‑
8份、硫化剂1
‑
2份、硬脂酸2
‑
4份、氧化锌3
‑
5份、防老剂3
‑
5份、石蜡10
‑
15份和促进剂1
‑
3份；该阻燃耐腐型橡胶材料由以下步骤制成：第一步、将天然橡胶放入70℃烘箱内烘烤12h，然后剪裁成条，控制密炼机的初始温度为80℃，转子转速60r/min，将天然橡胶胶条和氯丁橡胶投入密炼机中，混合20min后依次向密炼机中加入复合纤维、氧化锌、改性氧化石墨烯和聚苯乙烯，继续密炼30min后转移至开炼机上，加入硫化剂、硬脂酸、防老剂、石蜡和促进剂，混炼30
‑
50min得到混炼胶；第二步、将第一步所得的混炼胶转移至硫化机上成型，设置压力10
‑
12MPa，温度150
‑
180℃，硫化时间15
‑
20min，最后进行修边剪裁，得到阻燃耐腐型橡胶材料。2.根据权利要求1所述的一种阻燃耐腐型橡胶材料，其特征在于，复合纤维由以下步骤制成：步骤S11、将三聚氰胺和质量分数55％的甲醛溶液按照1mol：200
‑
250mL加入三口烧瓶中，转速80
‑
100r/min条件下搅拌5min，然后向三口烧瓶中加入浓度1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为9，在70℃水浴条件加热下，转速500
‑
600r/min搅拌反应1
‑
3h，得到混合液A；步骤S12、将三氧化二锑、无水乙醇和去离子水按照用量比1
‑
3g：90mL：10mL加入烧杯中，频率30
‑
50kHz下超声分散10
‑
20min后，向烧杯中加入硅烷偶联剂KH
‑
560，室温条件下，频率不变继续反应0.5h，之后抽滤，滤饼用丙酮洗涤3
‑
5次，最后于烘箱中80℃下干燥至恒重，得到改性三氧化二锑；步骤S13、向混合液A中加入质量分数30％的醋酸溶液调节pH值至5，然后加入改性三氧化二锑和氢氧化镁，控制反应温度70
‑
80℃，转速400
‑
600r/min反应1
‑
3h，反应结束后过滤，将滤饼用质量分数35％的乙醇溶液洗涤3
‑
5次，于100
‑
110℃的烘箱中干燥8
‑
10h，得到复合材料；步骤S14、在氮气保护下，将N,N
‑
二甲基乙酰胺和氯化锂加入反应釜中，转速200
‑
300r/min条件下，边搅拌边向反应釜中加入2
‑
(4
‑
氨基苯基)
‑5‑
氨基苯并咪唑，反应30min后降温至零下5℃，然后向反应釜中三次等量加入间苯二甲酰氯，每次间隔5min，保持反应体系温度不超过30℃，加料完毕后继续反应40min，最后加入步骤S13得到的复合材料和氢氧化锂，提高转速至300
‑
500r/min，反应2
‑
4h，得到纺丝溶液；步骤S15、将步骤S14得到的纺丝溶液进行静电纺丝，得到改性纤维，所述纺丝电压为18KV，注射泵速率0.9mL/h，接受距离15cm。3.根据权利要求2所述的一种阻燃耐腐型橡胶材料，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泰辉，
申请(专利权)人：陈泰辉，
类型：发明
国别省市：