一种丁腈橡胶/粉煤灰复合材料制备方法技术

本发明专利技术涉及一种丁腈橡胶/粉煤灰复合材料制备方法，将聚丙烯酸、乳化剂和粉煤灰添加到丁腈橡胶中，再加入硫化活性剂、促进剂、硫黄得充分混炼的生胶，最后经硫化成型即得所述丁腈橡胶/粉煤灰复合材料。本发明专利技术制备方法简单，在提高丁腈橡胶/粉煤灰复合材料拉伸强度的基础上能够大幅度降低了丁腈橡胶复合材料的成本。本发明专利技术能够把工业固体废弃物变废为宝，为大量闲置、污染环境的粉煤灰找到了一条在聚合物复合材料中大规模利用的、新的、附加值高的处理方法。既解决了粉煤灰的处理难题，同时提高了丁腈橡胶复合材料的力学性能及其市场竞争力，具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。经济效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
一种丁腈橡胶/粉煤灰复合材料制备方法


[0001]本专利技术涉及丁腈橡胶材料
，具体地，涉及一种丁腈橡胶/粉煤灰复合材料制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济社会发展，电力需求越来越大，同时我国煤炭资源丰富，分布地域广，煤电仍然是我国主要的电力供应来源。然而，伴随着煤炭的大量消耗，产生了大量的粉煤灰固体废弃物，据报道，2021年全国粉煤灰产生量超过了7.5亿吨，而我国粉煤灰综合利用率只有77.62%，每年约有1.7亿吨左右粉煤灰没有实现综合利用。大量粉煤灰如果不加以处理，将会占据大量的土地资源，并且产生扬尘和雾霾，污染天气，不利于降低PM2.5的数值。
[0003]目前，我国处理粉煤灰的方法主要包括建筑材料、筑路、塌陷区回填、土壤改良、矿物提取等。这些方法虽然能够解决部分粉煤灰的处理问题，但附加值较低，并且有二次污染的危险。随着社会对高分子材料需求发展，在满足使用性能的前提下，利用粉煤灰代替炭黑、白炭黑或蒙脱土等无机填料补强高分子材料，既能够扩大粉煤灰的应用范围和高附加值利用，同时能够降低高分子产品的价格，提高产品的市场竞争力。但是由于粉煤灰粒径较大，没经过改性直接填充粉煤灰造成高分子材料机械性能下降。目前粉煤灰在高分子复合材料中的主要改性方法是通过硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂改性粉煤灰粒子表面，提高粉煤灰与高分子材料的相容性。但由于粉煤灰表面基本上不存在硅羟基，与偶联剂反应性较弱，从而导致利用偶联剂改性粉煤灰补强高分子材料的力学性能不佳，粉煤灰不具备补强效果或只有半补强效果，制备得到的复合材料虽然成本降低，但是力学性能差，无法满足实际使用要求。
[0004]因此，很有必要研发一种补强效果好、力学性能佳的粉煤灰补强高分子复合材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种丁腈橡胶/粉煤灰复合材料制备方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种丁腈橡胶/粉煤灰复合材料制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯酸、乳化剂和粉煤灰与丁腈橡胶混炼均匀，再加入硫化活性剂、促进剂、硫黄得充分混炼的生胶，最后经硫化成型即得所述丁腈橡胶/粉煤灰复合材料；所述的聚丙烯酸、乳化剂、粉煤灰和丁腈橡胶的重量份之比为1~10∶1~20∶10~100∶100。
[0007]优选的，所述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸。进一步优选的，氧化锌和硬脂酸的添加重量比为5∶1。
[0008]优选的，所述促进剂为促进剂CBS和促进剂DM 。进一步优选的，促进剂CBS和促进剂DM的添加重量比为1.5 ∶1。
[0009]优选的，所述乳化剂为OP
‑
10。
kg等，最后硫化成型，制备即得丁腈橡胶/粉煤灰复合材料。
[0020]对比例2在炼胶机中薄通100 kg丁腈橡胶3~5次，将1kg聚丙烯酸和10kg粉煤灰与丁腈橡胶混炼均匀，在共混过程中一次加入5 kg氧化锌、1 kg硬脂酸、促进剂CBS 1.5 kg、促进剂DM 1 kg、硫黄1.2 kg等，最后硫化成型，制备即得丁腈橡胶/粉煤灰复合材料。
[0021]对比例3在炼胶机中薄通100 kg丁腈橡胶3~5次，将10kg OP
‑
10和2kg粉煤灰与丁腈橡胶混炼均匀，在共混过程中一次加入5 kg氧化锌、1 kg硬脂酸、促进剂CBS 1.5 kg、促进剂DM 1 kg、硫黄1.2 kg等，最后硫化成型，制备即得丁腈橡胶/粉煤灰复合材料。
[0022]对上述各实施例和对比例制备得到的复合材料的力学性能进行测试，测试方法按照国标ISO/DIS37
‑
1994，测试结果见下表1。
[0023]表1 实施例1～4和对比例1制备的复合材料的力学性能从上面的实验数据可以看出，单独加入粉煤灰或粉煤灰/聚丙烯酸或粉煤灰/OP10制备的NBR/粉煤灰复合材料的拉伸性能都明显比加入粉煤灰/聚丙烯酸/OP10制备的NBR/粉煤灰复合材料要差，主要是因为加入聚丙烯酸可以和粉煤灰反应生成羧酸盐，同时OP10的聚乙二醇链段可以与羧酸盐反应，另一端烷基能够提高与NBR相互作用，从而有利于提高NBR/粉煤灰复合材料的拉伸强度。
[0024]以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丁腈橡胶/粉煤灰复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚丙烯酸、乳化剂和粉煤灰与丁腈橡胶混炼均匀，再加入硫化活性剂、促进剂、硫黄得充分混炼的生胶，最后经硫化成型即得所述丁腈橡胶/粉煤灰复合材料；所述的聚丙烯酸、乳化剂、粉煤灰和丁腈橡胶的重量份之比为1~10∶1~20∶10~100∶100。2.如权利要求1所述丁腈橡胶/粉煤灰复合材料制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨树颜，边筱扉，梁扬帆，何志翔，梁嘉萍，赖烔行，车荣辉，林城，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：