本发明专利技术涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料及其制备方法,提供一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料,包括如下重量份的原料:丁腈橡胶100份、交联剂2~4份、功能助剂1~30份。所述功能助剂为山梨酸钾。本发明专利技术制得的丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料具有优异的模量、拉伸强度和扯断伸长率等力学性能,以及优异的抗静电能力,所使用的原材料来源广泛,同时能够降低高分子产品的价格,适用于一些容易产生静电危害的场所,可快速把所产生的静电消除,且制备流程简单,与现有技术相比,山梨酸钾的
【技术实现步骤摘要】
一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及高分子材料
,具体涉及一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]丁腈橡胶作为一种合成橡胶,广泛应用于耐油、耐热、减震降噪和抗静电等行业,但由于丁腈橡胶为非自补强橡胶,需要使用填料等补强剂来补强丁腈橡胶,以满足实际使用要求。补强填料能够提高橡胶的模量、拉伸强度与撕裂强度,赋予橡胶良好的耐曲挠、耐油、耐寒、耐热与耐磨耗等性能。
[0003]补强填料之所以能够对橡胶具有优异的补强作用在于补强填料粒子表面的活性点与橡胶分子发生相互作用,比如物理吸附、化学键合等,与橡胶基体具有很高的浸润或结合度。
[0004]通过在橡胶基体中“原位聚合”形成纳米粒子对橡胶补强,也是一种有效的方法。比如在橡胶中预先加入具有反应性官能团的物质,在一定条件下使其聚合形成纳米粒子在橡胶中形成网络结构,对橡胶进行补强。不饱和羧酸金属盐补强橡胶就属于“原位聚合”的方式。但前提是需要通过各种特殊手段将它们接枝在橡胶基体中。
[0005]但是,现有技术大部分采用接枝山梨酸锌或甲基丙烯酸锌等金属盐通过过氧化物引发剂接枝橡胶基体,用来增强橡胶的力学性能,反应过程繁琐,成本耗费高。同时,随着社会进步和生产需求,在一些容易产生静电危害的场所,需要快速把所产生的静电消除,以免造成不可挽回的损失,但是抗静电产品需要满足一定的强度要求,达到适用范围广,因此,需要研究更加简单、有效的方法,制备出兼具力学和抗静电性能优异的复合橡胶。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的之一在于针对现有技术的不足,提供一种成本低、制备方法简单、兼具力学和抗静电性能优异的抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料。
[0007]本专利技术的目的之二在于针对现有技术的不足,提供一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料的制备方法。
[0008]为实现上述目的之一,本专利技术采用如下技术方案:
[0009]提供一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料,包括如下重量份的原料:丁腈橡胶100份、交联剂2~4份、功能助剂1~30份。
[0010]在上述技术方案中,所述功能助剂为山梨酸钾。进一步的,所述功能助剂具有补强橡胶和提高橡胶抗静电能力的功能。
[0011]在本专利技术中,所述丁腈橡胶具有力学性能好、耐磨性、粘接力、耐热性和耐油性强的特点,所述山梨酸钾为不饱和羧酸盐的一种,可作为补强剂补强丁腈橡胶,提高橡胶的力学性能,也可作为抗静电剂,提高丁腈橡胶的抗静电能力。通过以丁腈橡胶作为主要原料,
加入山梨酸钾改善丁腈橡胶的模量、拉伸强度和抗静电能力,同时加入交联剂用于提高复合材料的交联密度,显著提高复合材料的力学强度,通过本专利技术上述组分共同作用得到的丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料具有优异的拉伸强度、压缩模量、扯断伸长率和抗静电能力。
[0012]在上述技术方案中,所述丁腈橡胶的丙烯腈含量为18~46wt%。
[0013]通过采用上述方案,对丁腈橡胶的丙烯腈含量进行限定,避免山梨酸钾表面接枝的腈基不足,提高丁腈橡胶和山梨酸钾结合程度,保证复合材料的力学性能。
[0014]在上述技术方案中,所述交联剂按重量份数计,包括双季戊四醇0.5~1.5份和硼酸1.5~2.5份。
[0015]在本专利技术中,交联剂采用双季戊四醇和硼酸,利用简单易得、无毒无污染的双季戊四醇和硼酸合成硼酸酯,硼酸酯中硼原子表现出缺电子的Leiws酸特性,而丁腈橡胶中氰基的氮原子电负性较大,使硼原子的电子倾向于丁腈橡胶中氰基的氮原子,并与丁腈橡胶中氰基的氮原子孤电子对配位,而硼原子所带的部分正电荷增大,有利于硼原子与丁腈橡胶中的氰基形成配位络合作用,提高复合材料的交联密度。
[0016]优选地,所述各原料的重量配比为:丁腈橡胶100份、双季戊四醇0.5~1.5份、硼酸1.5~2.5份和山梨酸钾1~30份。
[0017]在本专利技术中,双季戊四醇和硼酸合成硼酸酯,硼酸酯中的硼原子与丁腈橡胶中的
‑
CN配位络合,且来自山梨酸钾的
‑
COO
‑
接枝到丁腈橡胶的侧基,促进橡胶网络结构的形成,提高复合材料的交联密度,提高复合材料的分子链界面作用,有利于应力传导和应力分散,从而提高复合材料的机械强度。同时山梨酸钾、双季戊四醇和硼酸能够在复合材料表面形成一层抗静电水膜,消除静电累积,达到抗静电目的。与现有技术相比,山梨酸钾的
‑
COO
‑
侧基没有通过过氧化物引发剂接枝到丁腈橡胶,制备流程简单,成本耗费低。本专利技术通过将丁腈橡胶、双季戊四醇、硼酸、山梨酸钾作为原料,制备出丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料具有优异的拉伸强度、压缩模量、扯断伸长率和抗静电能力。
[0018]为实现上述目的之二,本专利技术采用如下技术方案:
[0019]提供一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料的制备方法,步骤如下:
[0020](1)将配方量的丁腈橡胶投入密炼机中进行薄通,再按比例加入山梨酸钾混炼均匀,然后加入双季戊四醇和硼酸混炼均匀,得到混合物A;
[0021](2)对混合物A硫化成型,得到抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料成品。
[0022]上述技术方案中,所述步骤(1)中,将配方量的丁腈橡胶投入密炼机中,薄通3~5次,再按比例加入山梨酸钾混炼5~7min,混炼均匀,接着加入配方量的双季戊四醇和硼酸,混炼3~5min使混炼均匀,得到混合物A。
[0023]上述技术方案中,所述步骤(2)中,硫化时间温度为165~175℃。
[0024]本专利技术通过上述制备方法制备,并严格控制其工艺步骤和工艺参数,制备得到上述具有优异的模量、拉伸强度和扯断伸长率等力学性能,以及优异的抗静电能力的丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料,该成本低、制备方法简单、可控性高且适用于大规模生产应用。
[0025]本专利技术的有益效果:
[0026](1)本专利技术制得的丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料具有优异的模量、拉伸强度和扯断伸长率等力学性能,以及优异的抗静电能力,所使用的原材料来源广泛,同时能够降低高分子产品的价格,适用于一些容易产生静电危害的场所,可快速把所产生的静电消除。
[0027](2)本专利技术所述丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料的制备方法流程简单,将山梨酸钾作为功能助剂补强丁腈橡胶,增强橡胶的力学性能和抗静电能力,而且与现有技术相比,山梨酸钾的
‑
COO
‑
侧基没有通过过氧化物引发剂接枝到丁腈橡胶,减少制备流程,成本耗费低,因此山梨酸钾是提高复合材料力学性能里的优选功能助剂。
附图说明
[0028]图1为实施例1的丁腈橡胶和实施例1所制备的复合材料的红外光谱图;
[0029]图2为图1的局部放大图。
具体实施方式
[0030]为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料,其特征在于:包括如下重量份的原料:丁腈橡胶100份、交联剂2~4份、功能助剂1~30份。2.根据权利要求1所述的一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料,其特征在于:所述功能助剂为山梨酸钾。3.根据权利要求1所述的一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料,其特征在于:所述丁腈橡胶中的丙烯腈含量为18~46wt%。4.根据权利要求2所述的一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料,其特征在于:所述交联剂按重量份数计,包括双季戊四醇0.5~1.5份和硼酸1.5~2.5份。5.根据权利要求4所述的一种抗静电高强度丁腈橡胶/山梨酸钾复合材料,其特征在于:包括如下重量份的原料:丁腈橡胶100份、双季戊四醇0.5~1.5份、硼酸1.5~2.5份和山梨酸钾1~30份。6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:尹志平,
申请(专利权)人:东莞市利群榕兴高分子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。