[发明专利]一种橡胶复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及天然橡胶的组合物，尤其是一种橡胶复合材料的制备方法。

背景技术

以聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为代表的聚酯纤维，由于具有强度和模量高、伸长率和蠕变小、并且耐疲劳性优异等物理特性，因此被作为橡胶软管用增强用纤维使用。然而，由于聚酯纤维自身的表面是惰性的，所以存在缺乏与橡胶的粘接性。在制造管道、轮胎等橡胶制品的过程中，往往需要抗疲劳行优异并且不容易发生分离的橡胶复合材料。

在现有技术中也公开了一种用于橡胶增强的聚酯纤维帘线。该聚酯纤维帘线的表面包括了含有间苯二酚-甲醛-橡胶胶乳、封端多异氰酸酯化合物和卤代酚衍生物的粘合剂。然而在实际应用中发现，当使用包括了该粘合剂的聚酯纤维帘线时，在温度较低时橡胶复合材料如橡胶管出现了橡胶和聚酯纤维帘线的剥离现象，进而导致了在工作状态下的橡胶材料损坏和失效。经分析，这是由于在低温条件下以上粘合剂和橡胶之间的粘合性能急剧下降导致的。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种步骤合理、操作可行的橡胶复合材料的制备方法。采用该方法制备的橡胶复合材料适合在低温环境下工作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：其经过以下步骤：

（I）提供1000重量份的橡胶基质，并且使其与1.5-3重量份的聚酯纤维、10-20重量份的粘合剂混合，所述的聚酯纤维是平均直径为20-80微米且平均长度为3-6 cm的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，所述的粘合剂由质量比5:1～1.5:0.5～1.4的间苯二酚甲醛树脂、邻苯二甲酸丁二酯和环氧树脂组成；

（II）将步骤I中得到的混合物加热到熔融；

（III）将步骤II中得到的橡胶融体挤出得到橡胶复合材料。

在本发明优选的方面，所述的橡胶基质是由20-40重量份的聚丁二烯橡胶、20-40重量份的氯丁橡胶、5-10重量份的顺丁橡胶所组成。

在本发明优选的方面，所述的橡胶基质是由25重量份的聚丁二烯橡胶、25重量份的氯丁橡胶、6重量份的顺丁橡胶所组成。

在本发明优选的方面，在步骤I中，1000重量份的橡胶基质与2.4重量份的聚酯纤维及12重量份的粘合剂混合，所述的聚酯纤维是平均直径为40-50微米并且平均长度为4-5厘米的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。

在本发明优选的方面，在步骤I中，所述的粘合剂由质量比5 : 1.2 : 0.85的间苯二酚甲醛树脂、邻苯二甲酸丁二酯和环氧树脂组成。

在本发明优选的方面，所述的环氧树脂的重均平均分子量为4000-8000 Da, 间苯二酚甲醛树脂的重均分子量为12000-16000。

本发明通过使用三组分的粘合剂，得到了在低温条件下仍然具有良好的粘合性能的橡胶-聚酯纤维复合材料。该复合材料在低温下仍然不会发生分离现象，因而具有优秀的特性。通过选用特定的橡胶材料和聚酯纤维材料，使得该复合材料具有更好的粘合性能。本发明的制备方法步骤合理，操作可行，易实现规模化生产。

具体实施方式

除非另外地说明，使用了三种橡胶基质材料进行了试验。

橡胶基质A：25重量份的聚丁二烯橡胶、25重量份的氯丁橡胶、6重量份的顺丁橡胶所组成。

橡胶基质B：25重量份的聚丁二烯橡胶、25重量份的氯丁橡胶所组成。

橡胶基质C：25重量份的聚丁二烯橡胶所组成。

以上的橡胶基质材料均购自中石油大庆石化公司，均以橡胶颗粒的方式提供和混合得到。

环氧树脂的重均平均分子量为6500 Da, 间苯二酚甲醛树脂的重均分子量为14000，均购自达森（天津）材料科技有限公司。

聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维购自上海奉献塑化股份有限公司，是平均直径为40-50微米且平均长度为4-5 cm的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。

实施例1

本实施例中，一种橡胶复合材料的制备方法，其经过以下步骤：

（I）提供1000重量份的橡胶基质A，并且使其与2.4重量份的聚酯纤维、12重量份的粘合剂混合，所述的聚酯纤维是平均直径为40-50微米且平均长度为4-5 cm的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，所述的粘合剂由质量比5:1.2:0.85的间苯二酚甲醛树脂、邻苯二甲酸丁二酯和环氧树脂组成；

（II）将步骤I中得到的混合物加热到熔融；