[发明专利]一种具有防霉抗菌性能的高韧性橡胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有防霉抗菌性能的高韧性橡胶材料，其特征在于，包括如下重量份原料：

天然橡胶100-200份、对叔丁基苯酚甲醛树脂20-30份、凝胶40-50份、硬脂酸30-60份、促进剂DM0.1-0.3份、石蜡10-30份、轻质碳酸钙3-10份、防霉抗菌剂0.5-1份和工业硫磺4-10份；

该具有防霉抗菌性能的高韧性橡胶材料，通过如下步骤制备：

第一步、按重量份称取原料；

第二步、设置温度为50-60℃，将天然橡胶与对叔丁基苯酚甲醛树脂加入开炼机中塑炼，向开炼机中加入凝胶、硬脂酸和促进剂DM，得到第一混合料；

第三步、将石蜡、轻质碳酸钙和防霉抗菌剂混合得到第二混合料，将第一混合料和第二混合料混合，待完全混合后加入工业硫磺，对其进行薄通3-5次，得到具有防霉抗菌性能的高韧性橡胶材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有防霉抗菌性能的高韧性橡胶材料，其特征在于，石蜡通过如下步骤制备：

步骤S11、将聚乙烯醇加入去离子水中，设置温度为90℃、转速为300r/min，搅拌10min后冷却至室温，加入丙烯酰胺，然后依次加入过硫酸钾和N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，得到预聚体溶液，将温度设置为55℃保持转速不变，反应3h，得到组分A；

步骤S12、将丙烯酸、甲基丙烯酸聚乙二醇酯和支化聚乙烯亚胺，加入去离子水中，设置温度为25℃、转速为400r/min，搅拌10-15min，然后加入2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮继续搅拌50-60min，得到组分B；

步骤S13、将强度为6k的碳纤维剪成1cm，在质量分数70％的硝酸溶液中浸泡4h，取出烘干，然后研磨成1-2mm的纤维粉末，将得到的纤维粉末、组分A和组分B混合，设置温度为40℃、转速为400r/min，搅拌30min，然后在紫外线照射条件下反应2h，然后在50℃干燥至恒重，得到石蜡。

3.根据权利要求2所述的一种具有防霉抗菌性能的高韧性橡胶材料，其特征在于，步骤S11中聚乙烯醇、去离子水、丙烯酰胺、过硫酸钾和N，N'-亚甲基双丙烯酰胺的用量比为10g：90mL：2g：4g：0.2-0.23mg；步骤S12中丙烯酸、甲基丙烯酸聚乙二醇酯、支化聚乙烯亚胺和去离子水的用量比为1g：1.8-2g：0.1-0.3g：3mL；丙烯酸和2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮质量比为1：0.2-0.4；步骤S13中纤维粉末、组分A和组分B的用量比为1-3g：10-14g：10-20mL。

4.根据权利要求1所述的一种具有防霉抗菌性能的高韧性橡胶材料，其特征在于，防霉抗菌剂通过如下步骤制备

步骤S21、将椰子油和聚乙二醇加入三口烧瓶中，然后加入甲醇钠，设置温度为40℃、转速为300r/min，反应50-60min，反应结束，在40℃减压浓缩至体积不变，得到醇解椰油；将醇解椰子油和顺丁烯二酸酐加入三口烧瓶中，设置温度为75℃、转速为400r/min，反应1-3h，得到混合物a；

步骤S22、在圆底烧瓶中加入邻苯二胺和混合物a，然后加入多聚磷酸，设置温度为25℃、转速为400r/min搅拌10-15min，搅拌结束后放入微波炉内，先在输出功率为162W条件下反应2min，待反应物充分溶解后，再间歇式照射2-4次，每次2min，将得到的反应液冷却至室温，冷却后和等体积0℃的去离子水混合，用质量分数40％的碳酸氢钠溶液调至pH值为9-10，减压抽滤，将得到的滤饼用去离子水洗涤，在40℃干燥3-5h，最后用无水乙醇重结晶得防霉抗菌剂。

5.根据权利要求4所述的一种具有防霉抗菌性能的高韧性橡胶材料，其特征在于，步骤S21中椰子油、聚乙二醇和甲醇钠的质量比为1：1.1-1.3：0.1-0.3，醇解椰子油和顺丁烯二酸酐的用量比为10：2-4；步骤S22中邻苯二胺、混合物a和多聚磷酸的用量比为50-60mg：1g：8-12mL。

6.根据权利要求1所述的一种具有防霉抗菌性能的高韧性橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、按重量份称取原料；

第二步、设置温度为50-60℃，将天然橡胶与对叔丁基苯酚甲醛树脂加入开炼机中塑炼，向开炼机中加入凝胶、硬脂酸和促进剂DM，得到第一混合料；

第三步、将石蜡、轻质碳酸钙和防霉抗菌剂混合得到第二混合料，将第一混合料和第二混合料混合，待完全混合后加入工业硫磺，对其进行薄通3-5次，得到具有防霉抗菌性能的高韧性橡胶材料。