System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法技术_技高网

一种废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法技术

技术编号:41067661 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-24 11:22
本发明专利技术公开了一种废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,属于橡胶复合材料生产技术领域。本发明专利技术的废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法是将废弃砖粉悬浮在邻苯二酚/多胺溶液中,形成邻苯二酚/多胺改性的废弃砖粉;然后在邻苯二酚/多胺改性的废弃砖粉表面接枝EVMG,得到废弃砖粉@EVMG杂化填料;再与橡胶进行密炼混炼硫化,最终制得NR/废弃砖粉@EVMG复合材料。本发明专利技术的方法实现了废弃物的再利用,反应时间短,聚合速度快,效率高,成本低,且制备的复合材料具有良好的力学性能和硫化特性,具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于橡胶复合材料生产,具体涉及一种废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法


技术介绍

1、近年来,随着城市化进程的加速和建筑业的快速发展,废弃砖粉的产生量急剧增加。传统上,大部分废弃砖粉被视为废弃物,并最终以填埋或焚烧的方式处理,这不仅造成了资源的浪费,还对环境造成了严重的污染。在可持续发展的背景下,各行业面临着推动绿色环保和资源高效利用的重要责任。因此,对废弃砖粉进行再利用成为了一种重要的研究方向。废弃砖粉具有一定的化学和物理性质,可以通过适当的处理和加工,再次应用于建筑、道路等领域的施工和装饰中。

2、一般情况下,砖粉和橡胶之间并没有很好的相容性,橡胶一般是弹性的、柔软的材料,而砖粉则是硬而脆性的材料。因此,在混合或组合它们时可能会出现一些问题。近年来,pda为表面改性引发了广泛的研究。因为pda存在丰富的邻苯二酚和胺基,pda涂层可以作为进一步特定功能化的通用平台。然而,对于广泛的工业生产来说,多巴胺过于昂贵,成本高,不适于大规模应用。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,该方法低成本、效率高,实现了废弃物质的再利用,填料与橡胶基体界面相互作用。

2、为了达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,步骤如下:

4、(1)将废弃砖粉悬浮在邻苯二酚/多胺溶液中搅拌4-6h,离心烘干之后得到邻苯二酚/多胺改性的废弃砖粉;

5、(2)将步骤(1)制得的邻苯二酚/多胺改性的废弃砖粉加入到evmg溶液中,在35-55℃下充分搅拌;然后用甲苯反复离心洗涤,去除未反应的evmg后得到废弃砖粉@evmg杂化填料;

6、(3)将步骤(2)制得的废弃砖粉@evmg杂化填料研磨过筛,烘干备用;

7、(4)将nr、步骤(3)过筛后的废弃砖粉@evmg杂化填料、zno、硬脂酸、防老剂4010na加入密炼机中混炼5-10min,排胶冷却至室温之后,再加入硫磺、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和2,2'-二硫代二苯并噻唑在开炼机上混炼,混合均匀后,下片冷却;

8、(5)将步骤(4)制得的混炼胶放入平板硫化机,硫化,即得nr/废弃砖粉@evmg复合材料。

9、优选的,所述邻苯二酚/多胺溶液由以下方法制得:

10、将邻苯二酚和四乙基五胺按照3:1~1:1的摩尔比溶解在tris-hcl缓冲液中,通过调整tris与hcl的比例使溶液ph值为8.5~10.5,搅拌使其充分溶解,即得邻苯二酚/多胺溶液。

11、优选的,所述邻苯二酚和四乙基五胺的摩尔比为3:1。

12、优选的,通过调整tris与hcl的比例使溶液ph值为9.5。

13、优选的,所述evmg溶液由以下方法制得:

14、废弃砖粉质量5~15%的乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯裁剪成小块溶解到二甲基甲酰胺中,搅拌,使乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯充分溶解到二甲基甲酰胺中,即得evmg溶液。

15、优选的,所述步骤(6)中nr、废弃砖粉@evmg杂化填料、zno、硬脂酸、防老剂4010na、硫磺、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和2,2'-二硫代二苯并噻唑的重量份数为:

16、nr 100份、废弃砖粉@evmg杂化填料30份、zno 5份、硬脂酸1份、防老剂4010na 0.5份、硫磺1.5份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8份和2,2'-二硫代二苯并噻唑0.6份。

17、优选的,所述步骤(1)中废弃砖粉和邻苯二酚/多胺溶液的质量比为1:10。

18、优选的,所述步骤(3)中过筛是将废弃砖粉@evmg杂化填料研磨后用110目的筛网筛选出粒径为120目的废弃砖粉@evmg杂化填料。

19、优选的,所述步骤(5)中的硫化为温度150℃,压力10mpa,时间为1.3×tc90,硫化完成后室温冷却8-10h。

20、上述方法制备的废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料。

21、本专利技术技术方案的优点

22、本专利技术废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法的机理为:邻苯二酚/多胺在废弃砖粉表面快速自聚合形成聚邻苯二酚/多胺层,聚邻苯二酚/多胺层上的氨基提高了表面活性,为杂化填料的制备提供了反应平台;evmg分子链上的环氧基团与聚邻苯二酚/多胺层上的氨基发生开环反应,evmg通过共价键接枝到废弃砖粉的表面,制备得到废弃砖粉@evmg杂化填料。evmg的空间位阻作用以及经过特定目数筛选使填料的分散性改善,evmg与橡胶分子链具有很好的相容性,所以废弃砖粉@evmg与nr的界面相互作用得到改善。因而,制得的nr/废弃砖粉@evmg复合材料具有较好的力学性能和硫化特性。

23、1、本专利技术采用建筑等行业所产生的废弃砖粉作为填料,实现了废弃物质的再利用;符合可持续发展的要求。

24、2、本专利技术中的邻苯二酚/多胺与多巴胺结构类似,而且价格低廉,成本不到多巴胺价格的1%,采用邻苯二酚/多胺作为反应平台减少了制作成本。此外,相比于多巴胺氧化自聚成聚多巴胺层,本专利技术采用邻苯二酚/多胺的方法反应时间短,聚合速度快,仅需4-6h,效率高。

25、3、本专利技术方法中对改性之后的填料进行目数筛选使填料的分散性和与橡胶基体的相容性改善,有利于橡胶复合材料力学性能和硫化特性的提高。

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【技术保护点】

1.一种废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,所述邻苯二酚/多胺溶液由以下方法制得:

3.根据权利要求2所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,所述邻苯二酚和四乙基五胺的摩尔比为3:1。

4.根据权利要求3所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,通过调整Tris与HCl的比例使溶液pH值为9.5。

5.根据权利要求1所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,所述EVMG溶液由以下方法制得:

6.根据权利要求1所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,所述步骤(6)中NR、废弃砖粉@EVMG杂化填料、ZnO、硬脂酸、防老剂4010NA、硫磺、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和2,2'-二硫代二苯并噻唑的重量份数为:

7.根据权利要求1所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,所述步骤(1)中废弃砖粉和邻苯二酚/多胺溶液的质量比为1:10。

8.根据权利要求1-7任一项所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,所述步骤(3)中过筛是将废弃砖粉@EVMG杂化填料研磨后用110目的筛网筛选出粒径为120目的废弃砖粉@EVMG杂化填料。

9.根据权利要求8所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,

10.权利要求1-9任一项所述方法制备的废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料。

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【技术特征摘要】

1.一种废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,所述邻苯二酚/多胺溶液由以下方法制得:

3.根据权利要求2所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,所述邻苯二酚和四乙基五胺的摩尔比为3:1。

4.根据权利要求3所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,通过调整tris与hcl的比例使溶液ph值为9.5。

5.根据权利要求1所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,所述evmg溶液由以下方法制得:

6.根据权利要求1所述废弃砖粉接枝环氧弹性体制备橡胶复合材料的方法,其特征在于,所述步骤(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员:林广义赵蒙段昊黄郑韩林峰张林陈海明井源刘扶民梁振宁
申请(专利权)人:青岛科技大学
类型:发明
国别省市:

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