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一种改性橡胶颗粒的制备方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-12-12
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2021-07-06
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-12-12
基本信息
有效性 实质审查 专利类型 发明专利
申请号 CN201911277802.6 申请日 2019-12-12
公开/公告号 CN112980112A 公开/公告日 2021-06-18
授权日 预估到期日 2039-12-12
申请年 2019年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 C08L27/12C08L27/18C08L71/02C08K13/06C08K9/04C08K9/06C08K3/08C08K7/10C08K7/26C08K3/36 主分类号 C08L27/12
是否联合申请 独立申请 文献类型号 A
独权数量 1 从权数量 6
权利要求数量 7 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 99 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 合肥恒益泽生物技术有限公司 当前专利权人 合肥恒益泽生物技术有限公司
发明人 胡艳萍 第一发明人 胡艳萍
地址 安徽省合肥市蜀山区经济开发区湖光路1299号电商园1幢708号-574室 邮编 230601
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 安徽省 申请人所在市 安徽省合肥市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京化育知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
涂琪顺
摘要
本发明公开了一种改性橡胶颗粒的制备方法,包括以下步骤:步骤一,氟橡胶表面改性:将氟橡胶先置于等离子体箱中辐照10‑20min,辐照功率为200‑300W,然后再采用紫外照射机照射15‑25min,照射机输出功率为10‑14mW/cm2,然后采用润透剂浸润,浸润温度为75‑85℃,浸润采用210‑280r/min的转速搅拌1‑2h,然后再置于125‑135℃下保温养护20‑30min,最后自然冷却至室温。本发明的氟橡胶表面改性处理首先采用等离子体辐照处理,然后再采用紫外照射机照射,二者联合从而充分的提高其表面活性能,同时表面微观结构变的粗糙。
  • 摘要附图
    一种改性橡胶颗粒的制备方法
  • 说明书附图:[0082]
    一种改性橡胶颗粒的制备方法
  • 说明书附图:10
    一种改性橡胶颗粒的制备方法
  • 说明书附图:[0088]
    一种改性橡胶颗粒的制备方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-07-06 实质审查的生效 IPC(主分类): C08L 27/12 专利申请号: 201911277802.6 申请日: 2019.12.12
2 2021-06-18 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种改性橡胶颗粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,氟橡胶表面改性:将氟橡胶先置于等离子体箱中辐照10-20min,辐照功率为
200-300W,然后再采用紫外照射机照射15-25min,照射机输出功率为10-14mW/cm2,然后采用润透剂浸润,浸润温度为75-85℃,浸润采用210-280r/min的转速搅拌1-2h,然后再置于
125-135℃下保温养护20-30min,最后自然冷却至室温;
步骤二,原料的称取:步骤一表面改性的氟橡胶65-75份、中超炭黑10-20份、硫化促进剂4-8份、纳米二氧化钛2-5份、有机化稀土3-7份;
步骤三,混料:将步骤一表面改性的氟橡胶、中超炭黑、纳米二氧化钛、有机化稀土依次加入搅拌机中先进行高速搅拌,高速搅拌的转速为800-1200r/min,搅拌20-30min,然后再低速搅拌,搅拌转速为220-260r/min,搅拌60-100min,搅拌结束,得到混料A;
步骤四,混炼:将混料A先进行一次混炼,一次混炼温度为65-75℃,混炼35-45min,随后再加入硫化促进剂,二次混炼,二次混炼温度为75-85℃,混炼55-65min,得到混炼胶B;所述硫化促进剂的制备方法为将促进剂TMTD粉按照重量比3:1加入到纳米微硅粉中,然后加入海藻酸钠溶液先超声分散10-20min,然后再加入促进剂TMTD粉总量10-20%的八面沸石粉,以100-200r/min的转速进行低速搅拌20-30min,搅拌结束,洗涤、离心、干燥,再挤出造粒,得到硫化促进剂;
步骤五,硫化:将步骤四中混炼胶B进行硫化,硫化温度为130-150℃,硫化时间为35-
45min,硫化压力为10-20MPa,硫化结束,冷却至室温,再切粒,即得本发明的改性橡胶颗粒。

2.根据权利要求1所述的一种改性橡胶颗粒的制备方法,其特征在于,所述步骤一中的润透剂制备方法为:将40-50份脂肪族聚氧乙烯醚加入到100-200份亚麻籽油中,先以100-
200r/min的转速搅拌20-30min,然后再加入10-20份改性聚四氟乙烯微粉,继续搅拌10-
20min,即可。

3.根据权利要求2所述的一种改性橡胶颗粒的制备方法,其特征在于,所述改性聚四氟乙烯微粉的制备方法为:将聚四氟乙烯微粉与二氧化硅溶胶按照重量比1:3加入高压反应釜中,高压反应釜中施加10-20MPa的压力,然后以1000-1500r/min的转速搅拌30-40min,随后再加入聚四氟乙烯微粉总量20-30%的硅酸铝纤维,随后将转速降低至300-400r/min,继续搅拌40-50min,搅拌结束,洗涤、离心、干燥,即可。

4.根据权利要求3所述的一种改性橡胶颗粒的制备方法,其特征在于,所述高压反应釜反应中伴随着脉冲磁场,脉冲磁场在硅酸铝纤维加入后工作10-20min,所述脉冲磁场采用电压为2-10Kv,频率为5-10KHz的脉冲信号,然后将脉冲信号接入到高压反应釜中实现脉冲磁场。

5.根据权利要求4所述的一种改性橡胶颗粒的制备方法,其特征在于,所述脉冲磁场采用电压为6Kv,频率为7.5KHz的脉冲信号。

6.根据权利要求1所述的一种改性橡胶颗粒的制备方法,其特征在于,所述有机化稀土的制备方法为:将稀土镧先送入到三口反应瓶中,然后采用柠檬酸钠先超声分散20-30min,超声功率为200-300W,然后再与硅烷偶联剂KH560进行混合煮沸,煮沸温度为95-105℃,煮沸时间为20-30min,然后再超声振荡,再采用去离子水洗涤2-3次,最后干燥即得有机化稀土。

7.根据权利要求1所述的一种改性橡胶颗粒的制备方法,其特征在于,所述超声振荡的具体条件为先在400-500W的功率下超声10-20min,然后再在150-170W的功率下超声20-
30min,即可。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及橡胶技术领域,具体涉及一种改性橡胶颗粒的制备方法。

背景技术

[0002] 橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料,在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度低,分子量往往很大,大于几十万。而氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。氟原子的引入,赋予橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性,在航天、航空、汽车、石油和家用电器等领域得到了广泛应用,是国防尖端工业中无法替代的关键材料。
[0003] 现有技术中出现了氟橡胶经过改性后可提高橡胶的耐高温耐腐性能,如专利文献公开号CN107163708B中公开了一种耐高温耐酸碱的氟橡胶,由以下重量份组份制备而成:氟橡胶100份、炭黑40~55份、氧化镁3~4份、硫化剂混料6~8份、增塑剂TOTM 3~8份、防护助剂1~3份、脱模助剂1~3份,其中防护助剂优选为棕榈蜡,脱模助剂优选为季戊四醇硬脂酸酯,该氟橡胶经过改性后耐高温、耐腐性能明显改善;又如专利文献公开号106832467B中公开了一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料及改性方法,由体积分数为橡胶100份,微纳米碳化物陶瓷粉体1~30份以及助剂20~30份制成,所述助剂包括氢氧化钙、氧化镁、炭黑和硫化剂,该材料也给出了氟橡胶经过改性后耐腐性能的提升,氟橡胶本身就具有优异的耐热性、耐腐性能,本身就可应用在广泛领域中,而对于氟橡胶中氟原子的引入,其弹性性能变差,同时氟橡胶本身撕裂强度、耐磨性能较差,限制了其领域应用,因而需进一步改善处理。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种改性橡胶颗粒的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0006] 一种改性橡胶颗粒的制备方法,包括以下步骤:
[0007] 步骤一,氟橡胶表面改性:将氟橡胶先置于等离子体箱中辐照10-20min,辐照功率为200-300W,然后再采用紫外照射机照射15-25min,照射机输出功率为10-14mW/cm2,然后采用润透剂浸润,浸润温度为75-85℃,浸润采用210-280r/min的转速搅拌1-2h,然后再置于125-135℃下保温养护20-30min,最后自然冷却至室温;
[0008] 步骤二,原料的称取:步骤一表面改性的氟橡胶65-75份、中超炭黑10-20份、硫化促进剂4-8份、纳米二氧化钛2-5份、有机化稀土3-7份;
[0009] 步骤三,混料:将步骤一表面改性的氟橡胶、中超炭黑、纳米二氧化钛、有机化稀土依次加入搅拌机中先进行高速搅拌,高速搅拌的转速为800-1200r/min,搅拌20-30min,然后再低速搅拌,搅拌转速为220-260r/min,搅拌60-100min,搅拌结束,得到混料A;
[0010] 步骤四,混炼:将混料A先进行一次混炼,一次混炼温度为65-75℃,混炼35-45min,随后再加入硫化促进剂,二次混炼,二次混炼温度为75-85℃,混炼55-65min,得到混炼胶B;所述硫化促进剂的制备方法为将促进剂TMTD粉按照重量比3:1加入到纳米微硅粉中,然后加入海藻酸钠溶液先超声分散10-20min,然后再加入促进剂TMTD粉总量10-20%的八面沸石粉,以100-200r/min的转速进行低速搅拌20-30min,搅拌结束,洗涤、离心、干燥,再挤出造粒,得到硫化促进剂;
[0011] 步骤五,硫化:将步骤四中混炼胶B进行硫化,硫化温度为130-150℃,硫化时间为35-45min,硫化压力为10-20MPa,硫化结束,冷却至室温,再切粒,即得本发明的改性橡胶颗粒。
[0012] 优选地,所述步骤一中的润透剂制备方法为:将40-50份脂肪族聚氧乙烯醚加入到100-200份亚麻籽油中,先以100-200r/min的转速搅拌20-30min,然后再加入10-20份改性聚四氟乙烯微粉,继续搅拌10-20min,即可。
[0013] 优选地,所述改性聚四氟乙烯微粉的制备方法为:将聚四氟乙烯微粉与二氧化硅溶胶按照重量比1:3加入高压反应釜中,高压反应釜中施加10-20MPa的压力,然后以1000-1500r/min的转速搅拌30-40min,随后再加入聚四氟乙烯微粉总量20-30%的硅酸铝纤维,随后将转速降低至300-400r/min,继续搅拌40-50min,搅拌结束,洗涤、离心、干燥,即可。
[0014] 优选地,所述高压反应釜反应中伴随着脉冲磁场,脉冲磁场在硅酸铝纤维加入后工作10-20min,所述脉冲磁场采用电压为2-10Kv,频率为5-10KHz的脉冲信号,然后将脉冲信号接入到高压反应釜中实现脉冲磁场。
[0015] 优选地,所述脉冲磁场采用电压为6Kv,频率为7.5KHz的脉冲信号。
[0016] 优选地,所述有机化稀土的制备方法为:将稀土镧先送入到三口反应瓶中,然后采用柠檬酸钠先超声分散20-30min,超声功率为200-300W,然后再与硅烷偶联剂KH560进行混合煮沸,煮沸温度为95-105℃,煮沸时间为20-30min,然后再超声振荡,再采用去离子水洗涤2-3次,最后干燥即得有机化稀土。
[0017] 优选地,所述超声振荡的具体条件为先在400-500W的功率下超声10-20min,然后再在150-170W的功率下超声20-30min,即可。
[0018] 与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
[0019] (1)本发明的氟橡胶表面改性处理首先采用等离子体辐照处理,然后再采用紫外照射机照射,二者联合从而充分的提高其表面活性能,同时表面微观结构变的粗糙,方便润透剂中的脂肪族聚氧乙烯醚浸透剂对其浸透,浸透中以亚麻籽油为浸透介质,提供温和的润透环境,从而使润透剂不会破坏氟橡胶内部结构,脂肪族聚氧乙烯醚浸透剂携带聚四氟乙烯微粉进入氟橡胶内部组织结构中,聚四氟乙烯微粉本身具有耐高温、耐腐性能,其耐磨性能高于石墨,可提高氟橡胶整体性能,同时聚四氟乙烯微粉是一种良好的自润滑材料,可在氟橡胶内部结构中阻止基体相互磨损,从而达到改善整体耐磨的效果,浸透结束将氟橡胶置于125-135℃下进行保温养护20-30min,目的是为了将浸透剂对氟橡胶所造的孔进行修复,从而使氟橡胶在微观结构下外表更为完整,没有微孔洞结构,便于在后续橡胶合成中其他原料不会对氟橡胶内部结构造成破坏,进而完善氟橡胶基体的性能,从而提高本发明材料的整体性能。
[0020] (2)本发明改性的聚四氟乙烯微粉在高活性的二氧化硅溶胶中经过高压反应釜可被硅酸铝纤维改性,高活性的二氧化硅溶胶可作为中间活性介质,将硅酸铝纤维作为载体,促使聚四氟乙烯微粉搭载在硅酸铝纤维上,硅酸铝纤维改性的聚四氟乙烯微粉在氟橡胶内部结构中,由于硅酸铝纤维柔韧性强,经过外力拉伸发生形变,可起到能量转移的效果,降低外界能量,从而阻止氟橡胶裂纹产生,同时由于内部的硅酸铝纤维发生形变,导致承载在硅酸铝纤维上的四氟乙烯微粉跟随硅酸铝纤维形变,形变中四氟乙烯微粉与氟橡胶内部接触面积增大,从而增强四氟乙烯微粉对基体的自润滑效果,进一步降低基体相互磨损效果,聚四氟乙烯微粉与硅酸铝纤维二者相辅相成,相互协同,不仅达到抗撕裂效果,同时又可提高耐磨效果。
[0021] (3)本发明的高压反应釜反应中伴随着脉冲磁场,脉冲磁场由于其磁场强度、变化速率大能够激发二氧化硅溶胶活性,促使聚四氟乙烯微粉与硅酸铝纤维反应结合,从而提高聚四氟乙烯微粉与硅酸铝纤维结合度,提高二者间的粘接强度,从而硅酸铝纤维在形变时能够使聚四氟乙烯微粉适应硅酸铝纤维的变化,从而提高聚四氟乙烯微粉与氟橡胶内部接触面积,进而降低氟橡胶内部结构间相互磨损效果。
[0022] (4)本发明的硫化促进剂制备中将促进剂TMTD粉分散到纳米微硅粉中,目的提高TMTD粉在材料中的分散性,从而提高硫化效果,进而提高橡胶的整体性能,纳米微硅粉具有超分散性和高活性,易在橡胶材料中分散,在其中加入的八面沸石粉由于其结构为三维空间多面体,填充到纳米微硅粉与促进剂TMTD间可使二者连接更为紧密,从而可增强纳米微硅粉与促进剂TMTD粉的结合力,致使TMTD粉在材料中不易与纳米微硅粉分散开,因而高分散性的纳米微硅粉可稳定携带促进剂TMTD粉在橡胶材料分散,进一步的增强硫化促进剂的分散效果。
[0023] (5)本发明的有机化稀土先采用柠檬酸钠超声分散处理,柠檬酸钠具有很强的溶解效果,可将有机化稀土充分分散,从而更易被偶联剂进行有机化处理,有机化的稀土可以作为中间载体效果,将原料之间相互联系,同时提高原料间的反应活性,从而使原料间在混炼、硫化过程中反应更为充分,制备的改性橡胶原料间团聚力更强,从而耐磨、抗撕裂效果更强。

实施方案

[0024] 下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025] 实施例1:
[0026] 本实施例的一种改性橡胶颗粒的制备方法,包括以下步骤:
[0027] 步骤一,氟橡胶表面改性:将氟橡胶先置于等离子体箱中辐照10min,辐照功率为200W,然后再采用紫外照射机照射15min,照射机输出功率为10mW/cm2,然后采用润透剂浸润,浸润温度为75℃,浸润采用210r/min的转速搅拌1h,然后再置于125℃下保温养护
20min,最后自然冷却至室温;
[0028] 步骤二,原料的称取:步骤一表面改性的氟橡胶65份、中超炭黑10份、硫化促进剂4份、纳米二氧化钛2份、有机化稀土3份;
[0029] 步骤三,混料:将步骤一表面改性的氟橡胶、中超炭黑、纳米二氧化钛、有机化稀土依次加入搅拌机中先进行高速搅拌,高速搅拌的转速为800r/min,搅拌20min,然后再低速搅拌,搅拌转速为220r/min,搅拌60min,搅拌结束,得到混料A;
[0030] 步骤四,混炼:将混料A先进行一次混炼,一次混炼温度为65℃,混炼35min,随后再加入硫化促进剂,二次混炼,二次混炼温度为75℃,混炼55min,得到混炼胶B;硫化促进剂的制备方法为将促进剂TMTD粉按照重量比3:1加入到纳米微硅粉中,然后加入海藻酸钠溶液先超声分散10-20min,然后再加入促进剂TMTD粉总量10-20%的八面沸石粉,以100-200r/min的转速进行低速搅拌20-30min,搅拌结束,洗涤、离心、干燥,再挤出造粒,得到硫化促进剂;
[0031] 步骤五,硫化:将步骤四中混炼胶B进行硫化,硫化温度为130℃,硫化时间为35min,硫化压力为10MPa,硫化结束,冷却至室温,再切粒,即得本发明的改性橡胶颗粒。
[0032] 本实施例的步骤一中的润透剂制备方法为:将40份脂肪族聚氧乙烯醚加入到100份亚麻籽油中,先以100r/min的转速搅拌20min,然后再加入10份改性聚四氟乙烯微粉,继续搅拌10min,即可。
[0033] 本实施例的改性聚四氟乙烯微粉的制备方法为:将聚四氟乙烯微粉与二氧化硅溶胶按照重量比1:3加入高压反应釜中,高压反应釜中施加10MPa的压力,然后以1000r/min的转速搅拌30min,随后再加入聚四氟乙烯微粉总量20%的硅酸铝纤维,随后将转速降低至300r/min,继续搅拌40min,搅拌结束,洗涤、离心、干燥,即可。
[0034] 本实施例的高压反应釜反应中伴随着脉冲磁场,脉冲磁场在硅酸铝纤维加入后工作10min,所述脉冲磁场采用电压为2Kv,频率为5KHz的脉冲信号,然后将脉冲信号接入到高压反应釜中实现脉冲磁场。
[0035] 本实施例的有机化稀土的制备方法为:将稀土镧先送入到三口反应瓶中,然后采用柠檬酸钠先超声分散20min,超声功率为200W,然后再与硅烷偶联剂KH560进行混合煮沸,煮沸温度为95℃,煮沸时间为20min,然后再超声振荡,再采用去离子水洗涤2次,最后干燥即得有机化稀土。
[0036] 本实施例的超声振荡的具体条件为先在400W的功率下超声10min,然后再在150W的功率下超声20min,即可。
[0037] 实施例2:
[0038] 本实施例的一种改性橡胶颗粒的制备方法,包括以下步骤:
[0039] 步骤一,氟橡胶表面改性:将氟橡胶先置于等离子体箱中辐照20min,辐照功率为200-300W,然后再采用紫外照射机照射25min,照射机输出功率为14mW/cm2,然后采用润透剂浸润,浸润温度为85℃,浸润采用280r/min的转速搅拌2h,然后再置于125-135℃下保温养护30min,最后自然冷却至室温;
[0040] 步骤二,原料的称取:步骤一表面改性的氟橡胶75份、中超炭黑20份、硫化促进剂8份、纳米二氧化钛5份、有机化稀土7份;
[0041] 步骤三,混料:将步骤一表面改性的氟橡胶、中超炭黑、纳米二氧化钛、有机化稀土依次加入搅拌机中先进行高速搅拌,高速搅拌的转速为1200r/min,搅拌30min,然后再低速搅拌,搅拌转速为260r/min,搅拌100min,搅拌结束,得到混料A;
[0042] 步骤四,混炼:将混料A先进行一次混炼,一次混炼温度为75℃,混炼45min,随后再加入硫化促进剂,二次混炼,二次混炼温度为85℃,混炼65min,得到混炼胶B;硫化促进剂的制备方法为将促进剂TMTD粉按照重量比3:1加入到纳米微硅粉中,然后加入海藻酸钠溶液先超声分散20min,然后再加入促进剂TMTD粉总量20%的八面沸石粉,以200r/min的转速进行低速搅拌30min,搅拌结束,洗涤、离心、干燥,再挤出造粒,得到硫化促进剂;
[0043] 步骤五,硫化:将步骤四中混炼胶B进行硫化,硫化温度为150℃,硫化时间为45min,硫化压力为20MPa,硫化结束,冷却至室温,再切粒,即得本发明的改性橡胶颗粒。
[0044] 本实施例的步骤一中的润透剂制备方法为:将50份脂肪族聚氧乙烯醚加入到200份亚麻籽油中,先以200r/min的转速搅拌30min,然后再加入20份改性聚四氟乙烯微粉,继续搅拌20min,即可。
[0045] 本实施例的改性聚四氟乙烯微粉的制备方法为:将聚四氟乙烯微粉与二氧化硅溶胶按照重量比1:3加入高压反应釜中,高压反应釜中施加20MPa的压力,然后以1500r/min的转速搅拌40min,随后再加入聚四氟乙烯微粉总量30%的硅酸铝纤维,随后将转速降低至400r/min,继续搅拌50min,搅拌结束,洗涤、离心、干燥,即可。
[0046] 本实施例的高压反应釜反应中伴随着脉冲磁场,脉冲磁场在硅酸铝纤维加入后工作10-20min,所述脉冲磁场采用电压为10Kv,频率为10KHz的脉冲信号,然后将脉冲信号接入到高压反应釜中实现脉冲磁场。
[0047] 本实施例的有机化稀土的制备方法为:将稀土镧先送入到三口反应瓶中,然后采用柠檬酸钠先超声分散30min,超声功率为300W,然后再与硅烷偶联剂KH560进行混合煮沸,煮沸温度为105℃,煮沸时间为30min,然后再超声振荡,再采用去离子水洗涤3次,最后干燥即得有机化稀土。
[0048] 本实施例的超声振荡的具体条件为先在500W的功率下超声20min,然后再在170W的功率下超声30min,即可。
[0049] 实施例3:
[0050] 本实施例的一种改性橡胶颗粒的制备方法,包括以下步骤:
[0051] 步骤一,氟橡胶表面改性:将氟橡胶先置于等离子体箱中辐照15min,辐照功率为250W,然后再采用紫外照射机照射20min,照射机输出功率为12mW/cm2,然后采用润透剂浸润,浸润温度为80℃,浸润采用245r/min的转速搅拌1.5h,然后再置于130℃下保温养护
25min,最后自然冷却至室温;
[0052] 步骤二,原料的称取:步骤一表面改性的氟橡胶70份、中超炭黑15份、硫化促进剂6份、纳米二氧化钛3.5份、有机化稀土5份;
[0053] 步骤三,混料:将步骤一表面改性的氟橡胶、中超炭黑、纳米二氧化钛、有机化稀土依次加入搅拌机中先进行高速搅拌,高速搅拌的转速为1000r/min,搅拌25min,然后再低速搅拌,搅拌转速为240r/min,搅拌80min,搅拌结束,得到混料A;
[0054] 步骤四,混炼:将混料A先进行一次混炼,一次混炼温度为70℃,混炼40min,随后再加入硫化促进剂,二次混炼,二次混炼温度为80℃,混炼60min,得到混炼胶B;硫化促进剂的制备方法为将促进剂TMTD粉按照重量比3:1加入到纳米微硅粉中,然后加入海藻酸钠溶液先超声分散15min,然后再加入促进剂TMTD粉总量15%的八面沸石粉,以150r/min的转速进行低速搅拌25min,搅拌结束,洗涤、离心、干燥,再挤出造粒,得到硫化促进剂;
[0055] 步骤五,硫化:将步骤四中混炼胶B进行硫化,硫化温度为140℃,硫化时间为40min,硫化压力为15MPa,硫化结束,冷却至室温,再切粒,即得本发明的改性橡胶颗粒。
[0056] 本实施例的步骤一中的润透剂制备方法为:将45份脂肪族聚氧乙烯醚加入到100-200份亚麻籽油中,先以150r/min的转速搅拌25min,然后再加入15份改性聚四氟乙烯微粉,继续搅拌15min,即可。
[0057] 本实施例的改性聚四氟乙烯微粉的制备方法为:将聚四氟乙烯微粉与二氧化硅溶胶按照重量比1:3加入高压反应釜中,高压反应釜中施加15MPa的压力,然后以1250r/min的转速搅拌35min,随后再加入聚四氟乙烯微粉总量25%的硅酸铝纤维,随后将转速降低至350r/min,继续搅拌45min,搅拌结束,洗涤、离心、干燥,即可。
[0058] 本实施例的高压反应釜反应中伴随着脉冲磁场,脉冲磁场在硅酸铝纤维加入后工作15min,所述脉冲磁场采用电压为6Kv,频率为7.5KHz的脉冲信号,然后将脉冲信号接入到高压反应釜中实现脉冲磁场。
[0059] 本实施例的有机化稀土的制备方法为:将稀土镧先送入到三口反应瓶中,然后采用柠檬酸钠先超声分散25min,超声功率为250W,然后再与硅烷偶联剂KH560进行混合煮沸,煮沸温度为100℃,煮沸时间为25min,然后再超声振荡,再采用去离子水洗涤3次,最后干燥即得有机化稀土。
[0060] 本实施例的超声振荡的具体条件为先在450W的功率下超声15min,然后再在160W的功率下超声25min,即可。
[0061] 对比例1:
[0062] 与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是润透剂制备中未加入改性聚四氟乙烯微粉。
[0063] 对比例2:
[0064] 与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是改性聚四氟乙烯微粉制备中将聚四氟乙烯改成石墨其余条件不变。
[0065] 对比例3:
[0066] 与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是改性聚四氟乙烯微粉制备中未添加硅酸铝纤维其余条件不变。
[0067] 对比例4:
[0068] 与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是硫化促进剂制备中未添加八面沸石粉。
[0069] 对比例5:
[0070] 与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是未添加有机化稀土。
[0071] 对比例6:
[0072] 采用市场上的氟橡胶。
[0073] 测试方法:
[0074] 断裂伸长率按照GB/T 30776-2014标准进行测试;
[0075] 撕裂强度采用万能测试机按照MD2000进行测试;
[0076] 摩擦系数按照GB 10006-1988标准进行测试。
[0077] 性能测试:
[0078] 在常规条件下按照上述测试方法对实施例1-3及对比例1-4性能进行测试;
[0079] 测试结果如表1所示
[0080]
[0081]
[0082] 表1
[0083] 从表1可以看出,本发明实施例3磨损体积可达到0.025,而市场上的橡胶磨损体积为0.091,磨损体积降低了0.066,撕裂强度实施例3中达到86.3KN/m,对比例6为40.5KN/m,从对比例1-3中可知,本发明的改性聚四氟乙烯微粉对橡胶的撕裂强度、耐磨性能具有显著影响,未加入改性聚四氟乙烯微粉,橡胶的撕裂强度降低到64.1KN/m,降低了22.2KN/m,而磨损体积达到0.043,聚四氟乙烯微粉改性中未通过硅酸铝纤维的改性处理,撕裂强度降低了14KN/m,同时加入有机化稀土对耐磨性、抗撕裂性均有显著改善。
[0084] 本发明通过改变脉冲磁场的条件对聚四氟乙烯微粉与硅酸铝纤维反应结合度作出进一步探究
[0085] 测试结果如表2所示
[0086]
[0087]
[0088] 表2
[0089] 通过表2可知,脉冲磁场采用电压为6Kv,频率为7.5KHz的脉冲信号能够使聚四氟乙烯微粉与硅酸铝纤维具有很强的反应结合度,同时采用恒压磁场,聚四氟乙烯微粉与硅酸铝纤维反应结合度很差,粘合强度仅为16.5KN.m-1。
[0090] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0091] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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