[发明专利]一种改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法

说明书

一种改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法，其特征在于：称取玄武岩纤维放入大烧杯中，缓慢倒入冰醋酸，采用电动搅拌器搅拌，使玄武岩纤维分散开，停止搅拌将玄武岩纤维从烧杯中取出，抽滤洗净后真空烘干，即制得改性玄武岩纤维；称取天然橡胶，采用开放式炼胶机塑炼后，依次加入改性玄武岩纤维、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020NA、促进剂NS、炭黑、促进剂TMTD和硫磺，混炼静置得到混炼胶；将制得的混炼胶采用平板硫化机进行硫化，即制得改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料。改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料的综合性能最优，改性玄武岩纤维对改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料的热稳定性有微小提高，拉伸强度、断裂伸长率和直角撕裂强度有所降低。

技术领域

本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法。

背景技术

随着科技不断发展，环境问题越来越得到人们的重视，秉承可持续性发展的理念，人们逐渐将研究重点由传统材料转向绿色环保、可持续和可循环利用的绿色环境材料近年来，纤维增强高分子复合材料特别是天然纤维备受关注。其中玄武岩是一种十分优秀的天然原料，它普遍存在于地球的各个角落，因此价格低廉，有利于玄武岩纤维的生产和应用。玄武岩石料由二氧化硅等几种氧化物共同组成，结构十分特别，制得的玄武岩纤维不仅具有良好的力学性能，耐高温，优异的稳定性，良好的耐化学性，易于加工，无毒，环保和廉价，而且具备了良好的低滚动阻力。

发明内容

本发明旨在提供一种改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法。

本发明所述改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法，包括如下步骤：

（1）称取玄武岩纤维放入大烧杯中，缓慢倒入冰醋酸(1mol/L)，采用电动搅拌器搅拌，使玄武岩纤维分散开，2h后停止搅拌将玄武岩纤维从烧杯中取出，抽滤洗净后真空烘干，即制得改性玄武岩纤维；

（2）按以下质量份备料：天然橡胶100份，炭黑35-42份，氧化锌3-5份，硬脂酸3-5份，防老剂4020NA 1.5份，促进剂NS 0.5-1.5份，促进剂TMTD 0.2-0.5份，硫磺1-3份，改性玄武岩纤维2-10；

（3）称取天然橡胶，采用开放式炼胶机塑炼后，依次加入改性玄武岩纤维、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020NA、促进剂NS、炭黑、促进剂TMTD和硫磺，混炼静置得到混炼胶；

（4）将制得的混炼胶采用平板硫化机进行硫化，硫化条件为145℃ 、12MPa、10min，即制得改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料。

本发明所述改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法，所述真空烘干的温度为45-60℃，烘干时间为40-48h。

本发明所述改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法，所述混炼温度为40-50℃ ，混炼时间为20-25min。

本发明所述改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法，所述静置时间为13-16h。

本发明所述改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法，所述塑炼时间为5min。

本发明所述改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法，所述硫化条件为145℃ 、12MPa、10min。

本发明所述改性玄武岩纤维橡胶复合材料制备方法，经过冰醋酸处理得到改性后的玄武岩纤维，然后用改性后的玄武岩纤维制备了改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料。添加改性玄武岩纤维降低了橡胶复合材料的力学性能，但可以有效降低橡胶复合材料的损耗因子；添加改性玄武岩纤维有利于提高橡胶复合材料的热稳定性；添加6份改性玄武岩纤维条件下纤维分布最理想，改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料的综合性能最优，改性玄武岩纤维对改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料的热稳定性有微小提高，拉伸强度、断裂伸长率和直角撕裂强度有所降低。

具体实施方式