[发明专利]一种芳香族聚酰胺纤维橡胶预混母料的制备方法

说明书

本发明提供一种芳香族聚酰胺纤维橡胶预混母料的制备方法，包括下述步骤：A、原料准备：按质量份称取20～80份液体橡胶，20～80份芳香族聚酰胺纤维、液体橡胶和芳香族聚酰胺纤维总量的1～2倍的分散溶剂；B、将步骤A称好的分散溶剂加入到芳香族聚酰胺纤维中使纤维预分散,得到纤维溶剂预混体系；C、将步骤B得到的纤维溶剂预混体系与液体橡胶混合，然后在抽真空条件下梯度升温除去分散溶剂和体系水分，见真空加热混合器压力表读数稳定，且溶剂冷凝出口无滴液时排料，得到芳香族聚酰胺纤维橡胶预混母料。该方法操作简单，生产成本低、效率高，且能有效提升芳香族聚酰胺纤维橡胶预混母料制备的得到的橡胶制品的性能和品质。

一种芳香族聚酰胺纤维橡胶预混母料的制备方法

技术领域

本发明属于高性能高分子结构材料制造技术和橡胶改性领域，具体涉及一种芳香族聚酰胺纤维橡胶预混母料的制备方法。

背景技术

芳香族聚酰短切和浆粕以其优异物理化学性能一直受到橡胶行业的关注，加入到橡胶基体中后制橡胶母料能提高橡胶性能，但其比表面积大极性强，极易产生静电，这易造成纤维绞缠成团，在橡胶基体中难以分散。传统方法直接将芳纶浆粕与生胶混炼，芳纶纤维不易分散均匀且纤维本身绞缠成团，最终导致制品性能得不到有效提高。因此解决好芳纶纤维在橡胶基体中的分散是关系芳纶短切和浆粕在橡胶领域推广使用的关键。

针对以上问题，出现了各种提高纤维在橡胶基体中分散性的手段，如一篇授权公告号为CN104098804B，名称为一种短纤维填充橡胶母料及制备方法的专利，该专利在填充油存在下，采用高速搅拌实现短纤维在反式聚异戊二烯橡胶中的良好分散，改善橡胶与短纤维的界面粘合性，该专利的方法操作简单，再如公开号为CN105418988A，名称为一种预分散芳纶短纤维母粒的配方及制备方法，该申请通过选择合适的隔离分散剂和增塑剂使芳纶短纤维能够均匀的分散在橡胶基体中，使芳纶短纤维能够有效的增强所分散的橡胶基体。但是，该两种方法对芳纶纤维在橡胶基体中分散均匀性效果甚微，且芳纶纤维本身的仍然绞缠成团。基于上述问题，授权公告号为CN103265734B，名称为一种制备粘土- 芳纶浆絮凝母料制备方法，该方法利用高效偶联剂改性粘土悬浮液体系对芳纶浆粕微纤的高吸附性能，在高速搅拌作用下，使芳纶浆粕微纤充分伸展，形成有效隔离，同时添加亲水性粘合剂，使得芳纶浆粕与后面加入的橡胶乳液有更好的相容性和粘合性。制得的预分散母胶中对位芳纶浆粕分散均匀，没有缠结，与橡胶基体具有更高的相容性和粘合性，可直接应用于不同橡胶基体的增强体系，但是该制备过程复杂，制备橡胶乳液需要大量时间，不适合大批量工业化生产。 EP0272459A2 介绍了一种制备芳纶浆粕液体橡胶母料，其特点在于直接使用浆粕填料与液体橡胶混合成母料颗粒，由于缺乏溶剂的分散和水分的隔离，浆粕的原纤无法被彻底打开，也不能均匀的分散在液体橡胶中，同时液体橡胶粘度较大，在制备母料中直接与橡胶混合，混合时间久且难以保证浆粕在橡胶中的彻底的分散。US5480941和US5391623相似的采用先将橡胶溶于溶剂后再与干浆粕混合，最后除去溶剂制得母料粒，制备橡胶溶液需要花大量时间溶解橡胶，同时采用的浆粕原料无法保证浆粕纤维在橡胶基体中完全展开。

申请号为CN201410538789.6，名称为一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，该申请将摩擦颗粒包含的原料及重量份为：芳纶浆粕纤维40～60份，芳纶短切纤维15～30份，液体丁腈橡胶8～20份，液体丁苯橡胶10～16份，溶剂型腰果壳油液体树脂6～15份。其制备方法是：先将芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维放入偶联剂溶液中浸渍后取出晾干；然后将处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维，投入高速混料机内混合，混合后投入到液体丁腈橡胶中打浆，接着加入浓度为0.05～0.08的聚环氧乙烯溶液12份，用疏解机疏解均匀形成物料分散均匀的浆料；浸渍等步骤制备而成。该申请的原料组成及其制备方法存在以下缺点：1、液体丁苯橡胶为乳液型橡胶，制备需要大量时间； 2液体丁腈橡胶粘度较大，将芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维混合后投入到液体丁腈橡胶中打浆存在打浆困难，效率低下问题，不适于产业化生产；3、整体制备过程复杂。

发明内容