一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液及其制备方法技术

本申请提供了一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液，由多种原料混合而成，原料包括5～10质量份的缩水甘油醚、1～3质量份的多巴胺类衍生物、2～6质量份的二胺、100～150质量份的水和100质量份的橡胶胶乳；还提供了一种纤维浸渍液的制备方法；该纤维浸渍液能够均匀附着在尼龙纤维表面，增强尼龙纤维与橡胶间的粘合性能，主要原料环保无毒，避免了传统RFL纤维浸渍液对人体和环境的污染，并且该纤维浸渍液的制备和浸渍工艺简单可控，得到的尼龙纤维与橡胶之间的粘合强度接近传统RFL浸渍液的水平。浸渍液的水平。浸渍液的水平。

【技术实现步骤摘要】
一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纤维浸渍
，具体涉及一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液及其制备方法。

技术介绍

[0002]橡胶因其具有优良的弹性、物理机械性能、耐疲劳性和耐化学腐蚀性等，在轮胎、传送带、空气弹簧等产品中有着非常广泛的应用。尼龙纤维强度高，耐疲劳性好，是一种重要的橡胶基体增强材料。纤维增强橡胶复合材料是由纤维骨架材料和橡胶基体组合而成，其中纤维骨架材料较高的强度和模量可以抵抗复合材料所受的复杂应力，橡胶基体优异的弹性能够承受复合材料受外力产生的变形。
[0003]但是，由于橡胶与纤维之间极性和模量的差异，通常需要对纤维进行表面处理以提高纤维与橡胶之间的粘合效果，间苯二酚
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甲醛
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胶乳(RFL)浸渍液是近几十年来广泛使用的纤维浸渍液，然而间苯二酚和甲醛的毒性对人体和环境造成了极大的危害，面对日益严苛的环保要求，迫切需要研发新型环保纤维浸渍液。
[0004]尽管现有技术对提高纤维与橡胶之间粘合性能的浸渍液做了一些研究，但仍存在着一些问题，包括浸渍液的粘合效果没有达到RFL水平；配方中使用的一些原材料成本较高或存在工艺复杂的问题。因此，还需要一种成本较低、无毒环保并且能够使纤维与橡胶间产生相当物理化学活性的环保纤维浸渍液。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液。本专利技术的另一目的是提供一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液的制备方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液，所述纤维浸渍液由多种原料混合而成，原料包括5～10质量份的缩水甘油醚、1～3质量份的多巴胺类衍生物、2～6质量份的二胺、100～150质量份的水和100质量份的橡胶胶乳。
[0008]优选的，所述缩水甘油醚是二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、季戊四醇缩水甘油醚中的一种或几种。
[0009]优选的，所述多巴胺类衍生物是多巴胺、盐酸多巴胺、香豆酰多巴胺、5
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羟基多巴胺、6
‑
羟基多巴胺、N
‑
甲基多巴胺中的一种或几种。
[0010]优选的，所述二胺是己二胺、邻苯二胺、间苯二甲胺、对苯二甲胺中的一种或几种。
[0011]优选的，所述橡胶胶乳为氯丁胶乳、丁吡胶乳、环氧化天然橡胶胶乳中的一种或几种的混合胶乳。
[0012]一种上述中任意一项所述的一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍
液的制备方法，包括以下依次进行的步骤：
[0013]1)取缩水甘油醚，边搅拌边加入多巴胺类衍生物，搅拌混合均匀后得到中间产品A；
[0014]2)向中间产品A中加入二胺，边加入边搅拌，然后加入水继续搅拌，完成后得到中间产品B；
[0015]3)向中间产品B中加入橡胶胶乳，搅拌混合均匀，完成后得到成品的纤维浸渍液。
[0016]优选的，搅拌的速率为50rpm～300rpm。
[0017]本申请取得了如下的有益的技术效果：
[0018](1)本专利技术提供的浸渍液中不含间苯二酚与甲醛，成本较低，无毒环保，有利于减轻RFL浸渍液对环境的污染。
[0019](2)本专利技术提供的环保纤维浸渍液的制备过程简单，工艺条件易控制，制备时间短。
[0020](3)本专利技术提供的环保纤维浸渍液能够在橡胶与纤维共硫化后的粘合性能达到与RFL浸渍液处理相当的效果。
[0021](4)本专利技术适用于尼龙纤维浸渍液的制备，用于替代传统RFL浸胶中的间苯二酚和甲醛，减少了对人体和环境的危害，同时提高了尼龙纤维与橡胶基体间的界面粘合性能。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例制备的纤维浸渍液与对比例的尼龙纤维与氯丁橡胶的粘合力测试结果。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部。因此，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]本申请提供了一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液，所述纤维浸渍液由多种原料混合而成，原料包括5～10质量份的缩水甘油醚、1～3质量份的多巴胺类衍生物、2～6质量份的二胺、100～150质量份的水和100质量份的橡胶胶乳。
[0025]在本申请的一个实施例中，所述缩水甘油醚是二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、季戊四醇缩水甘油醚中的一种或几种。
[0026]在本申请的一个实施例中，所述多巴胺类衍生物是多巴胺、盐酸多巴胺、香豆酰多巴胺、5
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羟基多巴胺、6
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羟基多巴胺、N
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甲基多巴胺中的一种或几种。
[0027]在本申请的一个实施例中，所述二胺是己二胺、邻苯二胺、间苯二甲胺、对苯二甲胺中的一种或几种。
[0028]在本申请的一个实施例中，所述橡胶胶乳为氯丁胶乳、丁吡胶乳、环氧化天然橡胶胶乳中的一种或几种的混合胶乳。
[0029]本申请提供了一种上述中任意一项所述的一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效
果的纤维浸渍液的制备方法，包括以下依次进行的步骤：
[0030]1)取缩水甘油醚，边搅拌边加入多巴胺类衍生物，搅拌混合均匀后得到中间产品A；
[0031]2)向中间产品A中加入二胺，边加入边搅拌，然后加入水继续搅拌，完成后得到中间产品B；
[0032]3)向中间产品B中加入橡胶胶乳，搅拌混合均匀，完成后得到成品的纤维浸渍液。
[0033]在本申请的一个实施例中，搅拌的速率为50rpm～300rpm。
[0034]本专利技术的纤维浸渍液提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的工作原理是：缩水甘油醚中丰富的环氧基能够与二胺中的氨基发生反应生成环氧树脂型的骨架结构，经多巴胺类衍生物改性后的骨架结构与纤维间的粘合力会大幅提高，且多巴胺类衍生物中的儿茶酚基团与极性材料间会有很强的黏附效果，在体系中加入橡胶胶乳，橡胶胶乳颗粒稳定均匀地分散在网络结构中，硫化阶段胶乳分子链与橡胶基体发生共硫化，进一步提高了纤维与橡胶间的粘合力；
[0035]纤维浸渍液中含有大量的环氧基和儿茶酚基，尼龙纤维含有大量的酰胺基、羟基和氨基；
[0036]一方面，纤维浸渍液中高活性的儿茶酚基团被氧化成正醌和二醌结构，醌结构可以通过与尼龙纤维上的氨基发生希夫碱或迈克尔加成反应，使纤维浸渍液和尼龙纤维发生化学交联，并且硫化过程中环氧基可以与酰胺基交联形成化学键；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液，其特征在于，所述纤维浸渍液由多种原料混合而成，原料包括5～10质量份的缩水甘油醚、1～3质量份的多巴胺类衍生物、2～6质量份的二胺、100～150质量份的水和100质量份的橡胶胶乳。2.根据权利要求1所述的一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液，其特征在于，所述缩水甘油醚是二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、季戊四醇缩水甘油醚中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种提高尼龙纤维与橡胶之间粘合效果的纤维浸渍液，其特征在于，所述多巴胺类衍生物是多巴胺、盐酸多巴胺、香豆酰多巴胺、5
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羟基多巴胺、6
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羟基多巴胺、N
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甲基多巴胺中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种提高尼龙纤维与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹤，刘睿胤，颜泽培，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：