本發明屬于復合材料領域,尤其涉及一種竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料的制備方法。
背景技術:
乙丙橡膠是以乙烯、丙烯為主要單體的合成橡膠,依據分子鏈中單體組成的不同,有二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠之分,前者為乙烯和丙烯的共聚物,以EPM表示,后者為乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴第三單體的共聚物,以EPDM表示。兩者統稱為乙丙橡膠,即ethylene propylene rubber(EPR)。廣泛應用于汽車部件、建筑用防水材料、電線電纜護套、耐熱膠管、膠帶、汽車密封件、潤滑油添加劑及其它制品。
申請號為CN201110261805.8的中國專利申請公開了一種彩色乙丙橡膠的制備方法。其通過采用對顏料和橡膠進行預先處理混煉的方法,采用了部分高活性超速促進劑,且添加了部分活性劑,從而進一步改善膠料的硫化反應活性,使得在較大程度上提高了膠料的硫化速度,減少了硫化時間,同時,配方性能也較原來有所提高;其產品具有外觀優良,硫化時間少。但是該橡膠的力學性能一般。
技術實現要素:
本發明為了解決現有技術乙丙橡膠力學性能一般的問題,提供了一種竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料的制備方法,通過加入竹炭纖維、透明質酸和粉煤灰制成復合材料,明顯增強了本發明的綜合力學性能。
為了解決上述技術問題,本發明采用以下技術方案:
竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料的制備方法,包括以下步驟:
第一步,將竹炭纖維放入纖維疏解機中疏解1~2min,轉速為10000~11000r/min,處理后的竹炭纖維抄造成定量為600g/m2的手抄片,干燥后干解離為蓬松狀的纖維,于120℃條件下干燥至恒重;
第二步,將透明質酸以2~3%的質量濃度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均勻噴灑在竹炭纖維的表面,于120℃條件下干燥至恒重;
第三步,按重量份計將粉煤灰10~20份和竹炭纖維50~100份和乙丙橡膠200~300份放入密煉機密煉,密煉溫度為400~600℃,轉子速度60~70r/min;
第四步,在平板硫化機上將密煉混合物模壓成片材,冷壓至室溫出模。
作為優選,第一步疏解時間1.5min,疏解機轉速為10500r/min。
作為優選,透明質酸是質量比為1:2的大分子透明質酸和小分子透明質酸。
作為優選,第三步中所述的粉煤灰15份和竹炭纖維70份和乙丙橡膠250份。
作為優選,第三步中所述的粉煤灰20份和竹炭纖維63份和乙丙橡膠280份。
作為優選,第三步的密煉溫度為500~600℃。
作為優選,第三步的轉子速度為63~65r/min。
作為優選,第三步中,所述的密煉溫度為550℃,轉子速度65r/min。
作為優選,第四步的硫化溫度為150℃。
作為優選,第四步的片材厚度為3mm。
本發明具有以下有益效果:本發明的拉伸強度為18~20MPa,沖擊強度2~3kJ/m2,彎曲強度26~30MPa,經本發明發明制備的竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料具有良好的力學性能。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細介紹。
實施例1
竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料的制備方法,包括以下步驟:
第一步,將竹炭纖維放入纖維疏解機中疏解1.5min,轉速為10500r/min,處理后的竹炭纖維抄造成定量為600g/m2的手抄片,干燥后干解離為蓬松狀的纖維,于120℃條件下干燥至恒重;
第二步,將透明質酸以2.5%的質量濃度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均勻噴灑在竹炭纖維的表面,于120℃條件下干燥至恒重;所述透明質酸是質量比為1:2的大分子透明質酸和小分子透明質酸;
第三步,按重量份計將粉煤灰15份和竹炭纖維70份和乙丙橡膠250份放入密煉機密煉,密煉溫度為500℃,轉子速度65r/min;
第四步,在硫化溫度為150℃的平板硫化機上將密煉混合物模壓成厚度為3mm的片材,冷壓至室溫出模。
實施例2
竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料的制備方法,包括以下步驟:
第一步,將竹炭纖維放入纖維疏解機中疏解1min,轉速為10000r/min,處理后的竹炭纖維抄造成定量為600g/m2的手抄片,干燥后干解離為蓬松狀的纖維,于120℃條件下干燥至恒重;
第二步,將透明質酸以2%的質量濃度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均勻噴灑在竹炭纖維的表面,于120℃條件下干燥至恒重;所述透明質酸是質量比為1:2的大分子透明質酸和小分子透明質酸;
第三步,按重量份計將粉煤灰10份和竹炭纖維50份和乙丙橡膠200份放入密煉機密煉,密煉溫度為400℃,轉子速度60r/min;
第四步,在硫化溫度為150℃的平板硫化機上將密煉混合物模壓成厚度為3mm的片材,冷壓至室溫出模。
實施例3
竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料的制備方法,包括以下步驟:
第一步,將竹炭纖維放入纖維疏解機中疏解2min,轉速為11000r/min,處理后的竹炭纖維抄造成定量為600g/m2的手抄片,干燥后干解離為蓬松狀的纖維,于120℃條件下干燥至恒重;
第二步,將透明質酸以3%的質量濃度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均勻噴灑在竹炭纖維的表面,于120℃條件下干燥至恒重;所述透明質酸是質量比為1:2的大分子透明質酸和小分子透明質酸;
第三步,按重量份計將粉煤灰20份和竹炭纖維100份和乙丙橡膠300份放入密煉機密煉,密煉溫度為600℃,轉子速度70r/min;
第四步,在硫化溫度為150℃的平板硫化機上將密煉混合物模壓成厚度為3mm的片材,冷壓至室溫出模。
實施例4
竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料的制備方法,包括以下步驟:
第一步,將竹炭纖維放入纖維疏解機中疏解2min,轉速為10500r/min,處理后的竹炭纖維抄造成定量為600g/m2的手抄片,干燥后干解離為蓬松狀的纖維,于120℃條件下干燥至恒重;
第二步,將透明質酸以2%的質量濃度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均勻噴灑在竹炭纖維的表面,于120℃條件下干燥至恒重;所述透明質酸是質量比為1:2的大分子透明質酸和小分子透明質酸;
第三步,按重量份計將粉煤灰14份和竹炭纖維85份和乙丙橡膠280份放入密煉機密煉,密煉溫度為550℃,轉子速度62r/min;
第四步,在硫化溫度為150℃的平板硫化機上將密煉混合物模壓成厚度為3mm的片材,冷壓至室溫出模。
對照例1
與實施例1的區別在于:不加透明質酸。
竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料的制備方法,包括以下步驟:
第一步,將竹炭纖維放入纖維疏解機中疏解1.5min,轉速為10500r/min,處理后的竹炭纖維抄造成定量為600g/m2的手抄片,干燥后干解離為蓬松狀的纖維,于120℃條件下干燥至恒重;
第二步,將N,N-二甲基甲酰胺均勻噴灑在竹炭纖維的表面,于120℃條件下干燥至恒重;
第三步,按重量份計將粉煤灰15份和竹炭纖維70份和乙丙橡膠250份放入密煉機密煉,密煉溫度為500℃,轉子速度65r/min;
第四步,在硫化溫度為150℃的平板硫化機上將密煉混合物模壓成厚度為3mm的片材,冷壓至室溫出模。
對照例2
與實施例2的區別在于:不加粉煤灰。
竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料的制備方法,包括以下步驟:
第一步,將竹炭纖維放入纖維疏解機中疏解1min,轉速為10000r/min,處理后的竹炭纖維抄造成定量為600g/m2的手抄片,干燥后干解離為蓬松狀的纖維,于120℃條件下干燥至恒重;
第二步,將透明質酸以2%的質量濃度溶于N,N-二甲基甲酰胺中,均勻噴灑在竹炭纖維的表面,于120℃條件下干燥至恒重;所述透明質酸是質量比為1:2的大分子透明質酸和小分子透明質酸;
第三步,按重量份計將竹炭纖維50份和乙丙橡膠200份放入密煉機密煉,密煉溫度為400℃,轉子速度60r/min;
第四步,在硫化溫度為150℃的平板硫化機上將密煉混合物模壓成厚度為3mm的片材,冷壓至室溫出模。
性能測試:
從表中可以看出,本發明的拉伸強度為18~20MPa,沖擊強度2~3kJ/m2,彎曲強度26~30MPa,說明經本發明發明制備的竹炭纖維-乙丙橡膠復合材料具有良好的力學性能。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方案,本發明的保護范圍不限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內,可顯而易見地得到的技術方案的簡單變化或等效替換均落入本發明的保護范圍內。