[发明专利]一种耐磨阻燃导热绝缘材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨阻燃导热绝缘材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

复配橡胶80-120份、耐磨添加物10-20份、改性增强纤维8-14份、阻燃添加物10-14份、偶联剂3-5份、加工助剂7-9份、增性助剂6-8份、改性纳米添加物7-9份。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨阻燃导热绝缘材料，其特征在于，所述耐磨阻燃导热绝缘材料包括以下重量份的原料：

复配橡胶100份、耐磨添加物15份、改性增强纤维11份、阻燃添加物12份、偶联剂4份、加工助剂8份、增性助剂7份、改性纳米添加物8份。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐磨阻燃导热绝缘材料，其特征在于，所述耐磨添加物为碳酸钙晶须、硫酸钡晶须和碳纳米管按照重量比3:2:1组成的混合物，所述碳酸钙晶须和硫酸钡晶须为四针状晶须，其长度为20-40μm，直径为0 .05-1μm。

4.根据权利要求1或2所述的一种耐磨阻燃导热绝缘材料，其特征在于，所述复配橡胶为高顺式聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶和氯磺化聚乙烯橡胶按照重量比3:1:3组成的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的一种耐磨阻燃导热绝缘材料，其特征在于，所述改性增强纤维的制备方法为：按照重量比将高强玻璃纤维、碳纤维、硼纤维按照重量比4:2:1置于研磨机中研磨2-4h，使得短切碳纤维的长度小于等于0.5μm，长径比小于10；再采用丙烯酸共聚物对研磨后的短切碳纤维进行浸润；之后采用低碳多羟基醇对浸润后的短切碳纤维进行包覆，即得。

6.根据权利要求1或2所述的一种耐磨阻燃导热绝缘材料，其特征在于，所述阻燃添加物为氢氧化镁、氢氧化铝和可膨胀石墨按照重量比2:1:5组成的混合物；

所述可膨胀石墨由天然石墨经浓硫酸酸化处理，然后经水洗、过滤、干燥后，再在900-1000℃下膨化制得。

7.根据权利要求1或2所述的一种耐磨阻燃导热绝缘材料，其特征在于，所述加工助剂为硫化剂、交联剂、增塑剂按照重量比3:1:1组成的混合物，所述硫化剂为硫磺粉，所述交联剂为有效物含量大于90%的双叔丁基过氧化二异丙基，所述增塑剂为己二酸二辛酯；

所述增性助剂为抗氧剂、润滑剂、防紫外线剂按照重量比1:3:1组成的混合物，所述抗氧剂为季戊四醇酯，所述润滑剂为硬脂酸锌和硬脂酸钙按照重量比2:1组成的混合物，所述抗紫外线剂为二苯甲酮。

8.根据权利要求1或2所述的一种耐磨阻燃导热绝缘材料，其特征在于，所述改性纳米添加物制备方法为：将纳米碳化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锌按照重量比4:3:1送至表面处理槽，然后加入硬脂酸钡分散剂和水，控制温度在50-70℃，在转速为300-500r/min搅拌10-20min，再将分散液加入超声波发生器，再加入烷基萘磺酸盐和聚丙烯酸钠复合改性剂，在温度为50-70℃、频率为50-70KHz下超声30-60min，经过滤，干燥，粉碎，过筛，即得。

9.一种制备如权利要求1或2所述耐磨阻燃导热绝缘材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将耐磨添加物、阻燃添加物、改性纳米添加物偶联剂加入高速搅拌机中，在温度为80-90℃、搅拌转速300-400r/min下，搅拌直至偶联剂融化吸收得到混合物A；

步骤三、将复配橡胶、加工助剂在温度为160-170℃下密炼10-14分钟，再加入步骤二制备的混合物A，升温至180-200℃，混炼20-30分钟，再加入增性助剂继续搅拌混炼3-5分钟，得到混炼物B；

步骤四，将步骤三制备的混炼物B送入到开炼机中，在开炼机中经三辊薄通10-15次，辊温控制为80-90℃，薄通完成后将胶料切割成相应尺寸的胶片备用，胶片送入到成型机中，经过模压得到所需规格的绝缘橡胶片，得到发明的耐磨阻燃导热绝缘材料。

10.根据权利要求9所述的一种耐磨阻燃导热绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述步骤为：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将耐磨添加物、阻燃添加物、改性纳米添加物偶联剂加入高速搅拌机中，在温度为85℃、搅拌转速350r/min下，搅拌直至偶联剂融化吸收得到混合物A；

步骤三、将复配橡胶、加工助剂在温度为165℃下密炼12分钟，再加入步骤二制备的混合物A，升温至190℃，混炼25分钟，再加入增性助剂继续搅拌混炼4分钟，得到混炼物B；

步骤四，将步骤三制备的混炼物B送入到开炼机中，在开炼机中经三辊薄通13次，辊温控制为85℃，薄通完成后将胶料切割成相应尺寸的胶片备用，胶片送入到成型机中，经过模压得到所需规格的绝缘橡胶片，得到发明的耐磨阻燃导热绝缘材料。