[发明专利]一种简单有效的提高橡胶表面疏水性的制备工艺

说明书

本发明涉及一种简单有效的提高橡胶表面疏水性的制备工艺，首先采用常规干法橡胶混炼工艺制得混炼胶备用；同时预热模具至橡胶硫化所需温度后取出，再放入预先准备好的不锈钢网，然后把放有不锈钢网的模具一同加热；随后将混炼胶在开炼机上排气出片，再取出预热好的模具与不锈钢网，将不锈钢网从模具中拿出后放入片状混炼胶，把从模具中拿出的不锈钢网放置于混炼胶表面，然后铺平；最后把上下两层模具压好后放入平板硫化机中；达到硫化时间后，取出模具，开模后取下片状硫化胶，在片状硫化胶冷却后手动剥离下橡胶表面的不锈钢网，得到表面具有特殊凹凸结构的橡胶。本发明通过构建特殊凹凸结构便可提高橡胶基体的疏水性能，甚至达到超疏水效果。

技术领域

本发明属于超疏水材料制备技术领域，具体涉及一种简单有效的提高橡胶表面疏水性的制备工艺。

背景技术

在自然界中有很多动植物表面都能够实现超疏水，例如荷叶、水稻叶、玫瑰花瓣、蝴蝶和蜻蜓的翅膀、水黾的腿、蝉翼等，超疏水这一性能给动植物的生存带来了极大的便利。近年来，以动植物组织和结构为仿生对象研究超疏水材料的制备方法已经成为材料领域的一大热点，超疏水材料具有自清洁、防污染、防雪、防冰冻、耐腐蚀、抗氧化等优良性能，具有广泛的应用和商业价值。

目前比较成熟的超疏水制备方法主要有刻蚀法、模板法、化学气相沉积法、相分离法、静电纺丝法、电化学沉积法、溶液沉浸法等，可以总结出制备超疏水表面的途径有两种：一是在具有微纳米粗糙结构的表面修饰低表面能物质，二是在低表面能物质表面构建微纳米粗糙结构。与金属、塑料、树脂相比，以橡胶为基体制备的超疏水材料具有较好的耐磨性和优异的弹性，然而由于受到制造成本(低表面能物质比较昂贵)、制备工艺、难以量化生产等因素的影响，使超疏水橡胶材料的发展收到了很大限制。因此，降低生产成本和简化制备工艺对超疏水材料的制备显得尤为重要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提出一种通过简单的制备工艺和廉价的生产原料显著提高橡胶材料表面疏水性能的方法。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种简单有效的提高橡胶表面疏水性的制备工艺，包括以下步骤：

1)采用常规干法橡胶混炼工艺制得混炼胶备用；

2)预热模具至橡胶硫化所需温度；

3)取出步骤2)预热完成的模具并放入预先准备好的不锈钢网，然后将放有不锈钢网的模具一同加热；

4)使用开炼机将步骤1)制得的混炼胶排气出片，再取出步骤3)加热完成的模具与不锈钢网，将不锈钢网从模具中拿出后在模具中放入片状混炼胶，再将从模具中拿出的不锈钢网放置于混炼胶表面上，然后铺平；最后把上下两层模具压好后放入平板硫化机中；

5)达到硫化时间后，取出步骤4)硫化完成的模具，开模后取下片状硫化胶，在片状硫化胶冷却至30-45℃后手动剥离下步骤4)中放入的不锈钢网，得到表面具有特殊凹凸结构的硫化胶。

进一步的，步骤1)中，常规干法橡胶混炼工艺是将准备好的橡胶和填料通过开炼机机械地混炼到一起，混炼过程中辊距为0.5-1.5mm，为使填料在混炼胶中分散均匀，填料添加完成后打三角包薄通10-12次。

进一步的，填料为但不限于硫化剂、补强剂中的一种。

进一步的，步骤2)中，模具预热之前先用酒精清理、再用去离子水冲洗，预热温度为170-180℃。

进一步的，步骤3)中，模具和不锈钢网一同加热的时间为5-8min。