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专利号: 2022112664084
申请人: 扬州工业职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高强度阻燃改性复合橡胶,其特征在于,其原料按重量份计包括:羧基丁腈橡胶       70‑100重量份;

三元乙丙橡胶       24‑45重量份;

氯丁橡胶           18‑36重量份;

过氧化二异丙苯     3‑12重量份;

阻燃补强多效助剂   13‑28重量份;

炭黑               5‑14重量份;

硫磺               1‑3.5重量份;

氧化锌             2‑5重量份;

硬脂酸             2‑6重量份;

促进剂             1‑3.5重量份;

防老剂             1.2‑4重量份;

偶联剂             0.5‑3.8重量份;

所述阻燃补强多效助剂通过以下方法制备得到:S1、制备多孔二氧化硅微球;

S2、在所述多孔二氧化硅微球上负载无机阻燃剂,得到负载微球;

S3、对所述负载微球进行表面改性;

S4、在所述负载微球上包覆封孔膜,得到功能性微球;

S5、将所述功能性微球接枝到氧化石墨烯上,得到所述阻燃补强多效助剂;

所述步骤S1具体包括:

S1‑1、向80‑200g乙醇水溶液中加入4‑12g十六烷基三甲基溴化铵,然后加入1‑5g氨水,搅拌均匀;

S1‑2、在持续搅拌下滴加4‑8g正硅酸乙酯,持续搅拌3‑6h,离心过滤,固体产物在70‑95℃下干燥1‑4h;

S1‑3、最后在580‑700℃下煅烧6‑10h,得到所述多孔二氧化硅微球;

所述步骤S2具体包括:

S2‑1、将硫酸镁加入到去离子水中,搅拌,然后加入步骤S1制备的多孔二氧化硅微球,超声30‑60min,得到前驱液;其中,硫酸镁与多孔二氧化硅微球的质量比为4:1‑1:1.5;

S2‑2、在持续搅拌下向所述前驱液中滴加氨水,至沉淀不再增加后停止滴加,过滤,固体产物洗涤,干燥,得到所述负载微球;

所述步骤S3具体包括:

S3‑1、将负载微球加入乙醇水溶液中,再加入3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基‑2‑甲基‑2‑丙烯酸酯,搅拌10‑45min;

S3‑2、在氮气保护下滴加氨水,45‑65℃下搅拌6‑12h,离心,固体产物用乙醇洗涤,50‑

70℃下干燥,得到表面改性负载微球;

其中,所述负载微球:3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基‑2‑甲基‑2‑丙烯酸酯的质量比为8:

1‑15:1;

所述步骤S4具体包括:

S4‑1、将表面改性后的负载微球、醋酸铈、PVP加入乙醇水溶液中,超声振荡15‑45min;

S4‑2、再加入苯乙烯和AIBN,氮气保护、60‑90℃下搅拌6‑15h,离心,固体产物用乙醇洗涤,60‑90℃下真空干燥,得到所述功能性微球;

其中,表面改性负载微球:醋酸铈的质量比为100:0.2‑5.5,表面改性负载微球:苯乙烯的质量比为1:5‑12;

所述步骤S5具体包括:

S5‑1、将氧化石墨烯加入乙醇中,超声30‑90min,得到氧化石墨烯分散液;

S5‑2、将所述功能性微球加入乙醇水溶液中,超声15‑45min,得到微球分散液;

S5‑3、将所述氧化石墨烯分散液和微球分散液混合,65‑80℃下搅拌反应6‑14h,反应结束后抽滤,固体产物用乙醇洗涤,55‑75℃下真空干燥,得到所述阻燃补强多效助剂;

其中,氧化石墨烯与功能性微球的质量比为0.2‑0.8:1。

2.根据权利要求1所述的高强度阻燃改性复合橡胶,其特征在于,其原料按重量份计包括:羧基丁腈橡胶       72重量份;

三元乙丙橡胶       25重量份;

氯丁橡胶           23重量份;

过氧化二异丙苯     4重量份;

阻燃补强多效助剂   18重量份;

炭黑               7重量份;

硫磺               1.5重量份;

氧化锌             3重量份;

硬脂酸             4重量份;

促进剂             2重量份;

防老剂             1.6重量份;

偶联剂             1.2重量份。

3.根据权利要求2所述的高强度阻燃改性复合橡胶,其特征在于,所述偶联剂为硅烷偶联剂KH‑560、硅烷偶联剂KH‑570、硅烷偶联剂A‑172、硅烷偶联剂A‑171中的一种或者多种的混合物,所述防老剂为防老剂4020、防老剂MC、防老剂RD、防老剂SP中的一种或者多种的混合物,所述促进剂为促进剂EZ、促进剂MZ、促进剂M、促进剂DM、促进剂PZ中的一种或者多种的混合物。

4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的高强度阻燃改性复合橡胶,其特征在于,其制备方法包括以下步骤:

1)将羧基丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶加入开炼机中,于65‑85℃、180‑250rpm下塑炼3‑10min;

2)再加入阻燃补强多效助剂、炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂、偶联剂,于70‑98℃、120‑

160rpm下塑炼2‑8min;

3)再加入过氧化二异丙苯、硫磺和促进剂,于75‑90℃、110‑155rpm下塑炼4‑15min;最后打三角包、搓卷、薄通后出片,得到混炼胶;

4)将混炼胶在145‑170℃、10‑20MPa下硫化20‑45min,得到所述高强度阻燃改性复合橡胶。