一種耐磨性膨脹石墨增強橡膠復合材料的制備方法
【專利摘要】一種耐磨性膨脹石墨增強橡膠復合材料的制備方法，其特征是：取橡膠100份，硫磺3份，促進劑M1份，氧化鋅5份，硬脂酸2份，粒度小于5μm的膨脹石墨4~8份；將原料放入混煉機進行混料，混料溫度為70℃，混料時間為180min；將混煉均勻的生料在平板硫化機上進行硫化，硫化溫度為150℃、壓力為6Mpa、硫化時間為30min，即得。本發(fā)明采用簡單的傳統(tǒng)混料工藝即可完成，此技術(shù)對設(shè)備要求不高，參數(shù)容易控制。本發(fā)明采用傳統(tǒng)硫化工藝，操作簡單，工藝條件易于控制。常規(guī)生產(chǎn)條件下即可制備膨脹石墨/橡膠復合材料，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
【專利說明】一種耐磨性膨脹石墨增強橡膠復合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新型碳材料和橡膠材料的交叉【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及到一種以膨脹石墨材料為增強劑采用傳統(tǒng)工藝制備一種高強度耐磨的膨脹石墨/橡膠復合材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于以膨脹石墨為增強劑，制備具有良好的力學性能的橡膠復合材料，以下對本發(fā)明的相關(guān)研究背景進行簡要的說明。
[0003]在科技不斷進步工業(yè)高度發(fā)達的今天，高性能橡膠材料因自身具備獨特的功能性，已發(fā)展成為新型材料領(lǐng)域中的一支主力軍。幾乎所有的橡膠在加工過程中都必須加入一定量的填充劑才能用來制備有用的橡膠制品。目前，在橡膠工業(yè)中廣泛使用的填充劑主要有炭黑、白炭黑、纖維及氧化鈣等各種無機陶土等。炭黑是應用最早的工業(yè)粉體材料，從第一次世界大戰(zhàn)作為橡膠補強材料以來，炭黑一直應用與世界橡膠工業(yè)；隨著橡膠工業(yè)的快速發(fā)展及行業(yè)要求，研究人員對其他碳材料橡膠補強劑的應用效果和性能研究日益增多，其中以碳納米材料為最，與炭黑相比，碳納米材料粒度更細，比表面更大，因此其硫化膠的拉伸強度、撕裂強度和耐磨性較高，但納米材料成本較高，不利于大批量應用。隨著工業(yè)和科技的快速發(fā)展，一些特種行業(yè)如高級轎跑車、軍用車輛等橡膠材料高韌性、高耐磨等性能要求越來越高?；诖?，本發(fā)明提出采用膨脹石墨為耐磨劑合成橡膠復合材料，膨脹石墨是一種具有蓬松石墨碳層結(jié)構(gòu)材料，在加工過程中會解離成粒度很小石墨片層結(jié)構(gòu)，起到納米材料效果，有利于增強橡膠的力學性能。此外，膨脹石墨在橡膠混煉過程中比較容易發(fā)生解離，從而有效提高其在橡膠中的分散性，此方法不僅體現(xiàn)納米材料的量子效應，又可解決膨脹石墨在橡膠中分散問題，表明此方法既有創(chuàng)新意義，又有較大實際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是一種以橡膠為基體采用膨脹石墨為增強劑制備橡膠復合材料的方法。選取膨脹石墨作為增強劑，采用 傳統(tǒng)工藝制備膨脹石墨/橡膠復合材料。本發(fā)明通過膨脹石墨增強橡膠復合材料力學性能，同時膨脹石墨的潤滑作用又可提高其耐磨性，避免因摩擦磨損對材料損傷和破壞，延長復合材料使用壽命。
[0005]采用的技術(shù)方案是:
一種耐磨性膨脹石墨增強橡膠復合材料的制備方法，其特征是:
取橡膠100份，硫磺3份，促進劑M 1份，氧化鋅5份，硬脂酸2份，粒度小于5 μ m的膨脹石墨4~8份。將原料放入混煉機進行混料，混料溫度為70°C，混料時間為180min。將混煉均勻的生料在平板硫化機上進行硫化，硫化溫度為150°C、壓力為6MPa、硫化時間為30min，即得。
[0006]上述膨脹石墨的制備方法是:
采用Hmnmers法制備氧化石墨,在通過熱處理工藝對氧化石墨進行膨化,制備出膨脹石墨，粒徑小于5 μ m。制備方法為已知技術(shù)。[0007]本發(fā)明的優(yōu)越性:
(I)本發(fā)明是一種采用以膨脹石墨為增強劑制備橡膠復合材料的方法。通過適當降低復合材料摩擦系數(shù)，提高材料的耐磨性能，且保持橡膠的高彈性，延長材料的使用壽命，具有很大的實用價值。
[0008](2)本發(fā)明采用簡單的傳統(tǒng)混料工藝即可完成，此技術(shù)對設(shè)備要求不高，參數(shù)容易控制。
[0009](3)本發(fā)明采用傳統(tǒng)硫化工藝，操作簡單，工藝條件易于控制。常規(guī)生產(chǎn)條件下即可制備膨脹石墨/橡膠復合材料，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明實施例1制得的膨脹石墨/天然橡膠復合材料的摩擦力矩-時間-摩擦系數(shù)曲線圖，由圖1中可知，膨脹石墨/橡膠復合材料的摩擦系數(shù)為0.7。
[0011]【具體實施方式】:
實施例1
一種耐磨性膨脹石墨增強橡膠復合材料的制備方法，是取天然橡膠100份，硫磺3份，促進劑M 1份，氧化鋅5份，硬脂酸2份，膨脹石墨4份。將原料在混煉機進行混料，混料溫度為70°C，混料時間為180min。將混煉均勻的生料在平板硫化機上進行硫化，硫化溫度150°C，硫化壓力6MPa，硫化時間為30min。
[0012]實施例2
一種耐磨性膨脹石墨增強橡膠復合材料的制備方法，是取:丁睛橡膠100份，硫磺3份，促進劑Ml份，氧化鋅5份，硬脂酸2份，膨脹石墨6份。將原料在混煉機進行混料，混料溫度為70°C，混料時間為180min。將混煉均勻的生料在平板硫化機上進行硫化，硫化溫度150°C，硫化壓力6MPa，硫化時間為30min。
[0013]實施例3
一種耐磨性膨脹石墨增強橡 膠復合材料的制備方法，是取:順丁橡膠100份，硫磺3份，促進劑Ml份，氧化鋅5份，硬脂酸2份，膨脹石墨8份。將原料在混煉機進行混料，混料溫度為70°C，混料時間為180min。將混煉均勻的生料在平板硫化機上進行硫化，硫化溫度150°C，硫化壓力6MPa，硫化時間為30min。
【權(quán)利要求】
1.一種耐磨性膨脹石墨增強橡膠復合材料的制備方法，其特征是: 取橡膠100份，硫磺3份，促進劑M 1份，氧化鋅5份，硬脂酸2份，粒度小于5 μ m的膨脹石墨4~8份；將原料放入混煉機進行混料，混料溫度為70°C，混料時間為ISOmin ;將混煉均勻的生料在平板硫化機上進行 硫化，硫化溫度為150°C、壓力為6Mpa、硫化時間為30min，即得。
【文檔編號】C08K3/06GK103483631SQ201310405193
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】袁霞, 安玉良 申請人:沈陽理工大學