[发明专利]一种抗风沙冲蚀橡胶保护层材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种抗风沙冲蚀橡胶保护层材料及制备方法。一种抗风沙冲蚀橡胶保护层材料，其主要由以下原料混炼、硫化而成：按重量份数计，氟醚橡胶100份，石墨烯2～8份，炭黑10～20份，碳纳米管3～15份，偶联剂2～6份，吸酸剂3～7份，硫化剂2～5份，助交联剂2～7份。制备方法：将石墨烯、炭黑与碳纳米管和偶联剂混合球磨，得到粉体混合物；将所述粉体混合物进行等离子处理，之后与氟醚橡胶、吸酸剂混合密炼，得到密炼共混物；将密炼共混物与硫化剂和助交联剂混合进行混炼、硫化。本发明解决了目前树脂基保护层无法长时间承受高强度风沙冲蚀，易造成保护层破损的问题。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种抗风沙冲蚀橡胶保护层材料及制备方法。

背景技术

抗风沙冲蚀保护层贴覆在物体表面。我国西部地区的气候条件非常恶劣，主要体现在风沙猛烈、海拔高紫外线照射强、昼夜温差大等方面，目前使用的保护层材料为树脂基材料，其安装方便、耐紫外线好、耐候性好，但存在一些不足：耐低温性较差，风沙长时间冲蚀后有破损，增加了维护成本。

为此，提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗风沙冲蚀橡胶保护层材料及制备方法，解决了目前树脂基保护层无法长时间承受高强度风沙冲蚀，易造成保护层破损的问题。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案。

本发明的第一方面提供了一种抗风沙冲蚀橡胶保护层材料，其主要由以下原料混炼、硫化而成：

按重量份数计，氟醚橡胶100份，石墨烯2～8份，炭黑10～20份，碳纳米管3～15份，偶联剂2～6份，吸酸剂3～7份，硫化剂2～5份，助交联剂2～7份。

本发明利用石墨烯、炭黑和碳纳米管的协同作用对氟醚橡胶改性，可以降低风沙冲蚀后的质量损耗，提高抗冲蚀性能，同时提高了导热系数，并且氟醚橡胶作为基体材料具备优异的耐高低温性、耐氧化性、耐腐蚀性和耐大气老化性。

在以上基础上，材料中各原料的类型以及比例可以进一步优化，以更大程度降低风沙冲蚀后的质量损耗，提高抗冲蚀性能或导热系数，同时保持邵氏A硬度、拉伸强度、撕裂强度等性能保持与现有橡胶相近的水平，甚至优于现有产品，如下文列举。

在一些实施方式中，所述石墨烯为多层石墨烯，层数为2～50层，直径1～10μm；

和/或，所述炭黑为热裂解法炭黑；

和/或，所述碳纳米管为碳纳米管阵列。

在一些实施方式中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

在一些实施方式中，所述吸酸剂为氧化镁、氧化锌中的一种或两种的混合物。

在一些实施方式中，所述助交联剂为三聚氰酸三烯丙酯TAIC。

在一些实施方式中，按重量份数计，氟醚橡胶100份，石墨烯4～7份，炭黑10～15份，碳纳米管8～12份，偶联剂3～5份，吸酸剂4～6份，硫化剂2～4份，助交联剂2～5份。

本发明的第二方面还提供了上文所述的抗风沙冲蚀橡胶保护层材料的制备方法，其包括下列步骤：

步骤A：将石墨烯、炭黑与碳纳米管和偶联剂混合球磨，得到粉体混合物；

步骤B：将所述粉体混合物进行等离子处理，之后与氟醚橡胶、吸酸剂混合密炼，得到密炼共混物；

步骤C：将密炼共混物与硫化剂和助交联剂混合进行混炼、硫化。