CN106167612A - 一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶及其制备方法 - Google Patents

一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶及其制备方法，它包括的组成原料为：氯醇橡胶，丁晴橡胶，丙烯腈‑丁二烯共聚物橡胶，二烯橡胶份，丁苯橡胶,再生橡胶、调色剂等。本发明组分配制合理，以氯醇橡胶、丁晴橡胶等。为主料配合使用大大提高了材料的韧性，有效的解决了输送带容易断裂的情况，同时较高温度下也不会产生对人体有害的气体耐高温，耐撕裂等性能完美的融合，使得本发明能够运用于各种恶劣条件下工作。采用沥青基碳纤维增强了材料的力学性能可以极大的吸附和清除尾气中的有害气体以及粉尘物质，制备方法简单科学，适用于大范围推广。

Description

一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料技术领域，尤其涉及一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶及其制备方法。
背景技术
外墙装饰板是近几年研发的新型建筑外墙装饰保温一体化材料，也叫山东地平线保温装饰板;该材料由聚酯烤漆或氟碳漆、雕花铝锌合金钢板、聚氨酯保温层、玻璃纤维布复合而成;主要应用于体育馆、图书馆、学校和医院的办公楼、别墅等各种建筑的外墙装饰和节能改造；主要功能为建筑装饰、保温节能、隔热隔音、防水防霉。
随着国家对建筑节能方面的重视，建筑物外墙材料越来越受到关注。胶粉聚苯颗粒保温砂浆是一种常用的保温砂浆，以其施工性良好、操作方便、保温性能好而广受欢迎。但是胶粉聚苯颗粒保温砂浆也存在一些不足，表现在：表面强度低，易风化，不耐低温，干燥速度慢，与墙面粘结力差。这些缺点影响了胶粉聚苯颗粒保温砂浆的使用。胶粉聚苯颗粒由胶粉料、聚苯颗粒混拌组成，加水搅拌即得胶粉聚苯颗粒。如果要改善胶粉聚苯颗粒的性质，只能从改变胶粉料等方面着手。
发明内容
为克服上述不足，本发明提供一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶及其制备方法。
本发明是采取以下技术方案来实现的：一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶， 它包括的组成原料为：氯醇橡胶80-100份、丁晴橡胶30-40份、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶50-60份、二烯橡胶50-60份、丁苯橡胶20-30份、再生橡胶25-30份、沥青基碳纤维粉末30-35份、非卤化有机次膦酸酯5-7份、六次甲基四胺8-10份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2-4份、胶粉浆料10-20重量份、聚苯乙烯颗粒6-10重量份、甲基纤维素12-18重量份、调色剂5-15重量份、聚丙烯纤维4-10重量份、淀粉醚1-5重量份、粉煤灰2-6重量份、聚丙烯短切纤维10-16重量份、偏高岭土12-18重量份、碳化硅微粉2-6重量份、纳米二氧化硅10-16重量份、明矾2-10重量份、有机硅树脂1-5重量份、纳米氧化铈1-5重量份、玻化微珠5-9重量份、煤矸石30-35重量份、导电云母粉0.3-0.5重量份、纳米导电石墨粉0.2-0.4重量份、多异氰酸酯的三聚体0.8-1重量份、聚四氟乙烯纤维1-2重量份。
本发明还提供一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将沥青基碳纤维粉末加入到非卤化有机次膦酸酯、六次甲基四胺、三甲基戊基三乙氧基硅烷中，并加入总重量5-6倍的水后，磁力搅拌2-4h至均匀，然后200-300℃下搅拌煅烧3-4h,作为组分A备用；
(2)将聚苯乙烯颗粒、甲基纤维素、聚丙烯纤维、淀粉醚、粉煤灰、聚丙烯短切纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分B备用；
(3)将偏高岭土、碳化硅微粉、纳米二氧化硅、明矾、有机硅树脂、纳米氧化铈、玻化微珠、煤矸石、导电云母粉、纳米导电石墨粉、多异氰酸酯的三聚体、聚四氟乙烯纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分C备用；
(4)将组分A、组分B混合后加入一半量的胶粉浆料混合搅拌,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min。
(5)将组分C加入步骤（4）中的同时，加入剩余一半量的胶粉浆料，搅拌30min后加入调色剂,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间40-60min，制得胶粉聚苯颗粒外墙耐火纳米基材组分D；
塑炼，将氯醇橡胶，丁晴橡胶，丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶，二烯橡胶份，丁苯橡胶,再生橡胶放入内部温度为120℃的塑炼机中混合搅拌30min，得到组分E，
（6）混炼，将组分D、E放入内部温度为120℃混炼机中添加其它组分，混合搅拌20min；并在100℃的条件下硫化30min，获得产物放置3h；
（7）成型，将上一步的产物放入成型机器中，获得产物。
综上所述本发明具有以下有益效果：本发明以氯醇橡胶、丁晴橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、二烯橡胶、丁苯橡胶、再生橡胶为主料配合使用大大提高了材料的韧性，有效的解决了输送带容易断裂的情况，同时较高温度下也不会产生对人体有害的气体耐高温，耐撕裂等性能完美的融合，使得本发明能够运用于各种恶劣条件下工作。提供一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶及其制备方法，组分配制合理，专门针对建筑外墙，本发明选用，采用沥青基碳纤维增强了材料的力学性能可以极大的吸附和清除尾气中的有害气体以及粉尘物质，配以硬泡聚氨酯、砂浆等成分，粘结力强，保温性能好，耐低温，抗压强度高，固化速度快，提高了装饰板的各方面性能，如：耐高温、防火、防滑、防水、吸潮、耐磨、抗氧化以及抗腐蚀等性能，与现有外墙装饰板材料相比，不仅结构合理、自身重量轻、施工工艺简单，而且具有装饰性强、美观、耐久、使用寿命长等特点，缩短了工程施工工期并降低资源消耗，使建筑物更加节能安全环保，适用于大范围推广。添加的岩煤矸石、导电云母粉、纳米导电石墨粉等增强剂可以提高抗热老化开裂性能，从而提高铸造效率，降低铸造成本。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶及其制备方法
一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶， 它包括的组成原料为：氯醇橡胶80-100份、丁晴橡胶30份、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶50份、二烯橡胶50份、丁苯橡胶20份、再生橡胶25份、沥青基碳纤维粉末30份、非卤化有机次膦酸酯5份、六次甲基四胺8份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2份、胶粉浆料10重量份、聚苯乙烯颗粒6重量份、甲基纤维素12重量份、调色剂5重量份、聚丙烯纤维4重量份、淀粉醚1重量份、粉煤灰2重量份、聚丙烯短切纤维10重量份、偏高岭土12重量份、碳化硅微粉2重量份、纳米二氧化硅10重量份、明矾2重量份、有机硅树脂1重量份、纳米氧化铈1重量份、玻化微珠5重量份、煤矸石30重量份、导电云母粉0.3重量份、纳米导电石墨粉0.2重量份、多异氰酸酯的三聚体0.8重量份、聚四氟乙烯纤维1重量份。
本发明还提供一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将沥青基碳纤维粉末加入到非卤化有机次膦酸酯、六次甲基四胺、三甲基戊基三乙氧基硅烷中，并加入总重量5-6倍的水后，磁力搅拌2-4h至均匀，然后200-300℃下搅拌煅烧3-4h,作为组分A备用；
(2)将聚苯乙烯颗粒、甲基纤维素、聚丙烯纤维、淀粉醚、粉煤灰、聚丙烯短切纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分B备用；
(3)将偏高岭土、碳化硅微粉、纳米二氧化硅、明矾、有机硅树脂、纳米氧化铈、玻化微珠、煤矸石、导电云母粉、纳米导电石墨粉、多异氰酸酯的三聚体、聚四氟乙烯纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分C备用；
(4)将组分A、组分B混合后加入一半量的胶粉浆料混合搅拌,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min。
(5)将组分C加入步骤（4）中的同时，加入剩余一半量的胶粉浆料，搅拌30min后加入调色剂,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间40-60min，制得胶粉聚苯颗粒外墙耐火纳米基材组分D；
塑炼，将氯醇橡胶，丁晴橡胶，丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶，二烯橡胶份，丁苯橡胶,再生橡胶放入内部温度为120℃的塑炼机中混合搅拌30min，得到组分E，
（6）混炼，将组分D、E放入内部温度为120℃混炼机中添加其它组分，混合搅拌20min；并在100℃的条件下硫化30min，获得产物放置3h；
（7）成型，将上一步的产物放入成型机器中，获得产物。
实施例2一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶及其制备方法
一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶， 它包括的组成原料为：氯醇橡胶100份、丁晴橡胶40份、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶60份、二烯橡胶60份、丁苯橡胶30份、再生橡胶30份、沥青基碳纤维粉末35份、非卤化有机次膦酸酯7份、六次甲基四胺10份、三甲基戊基三乙氧基硅烷4份、胶粉浆料20重量份、聚苯乙烯颗粒10重量份、甲基纤维素18重量份、调色剂15重量份、聚丙烯纤维10重量份、淀粉醚5重量份、粉煤灰6重量份、聚丙烯短切纤维16重量份、偏高岭土18重量份、碳化硅微粉6重量份、纳米二氧化硅16重量份、明矾10重量份、有机硅树脂5重量份、纳米氧化铈5重量份、玻化微珠9重量份、煤矸石35重量份、导电云母粉0.5重量份、纳米导电石墨粉0.4重量份、多异氰酸酯的三聚体1重量份、聚四氟乙烯纤维2重量份。
本发明还提供一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将沥青基碳纤维粉末加入到非卤化有机次膦酸酯、六次甲基四胺、三甲基戊基三乙氧基硅烷中，并加入总重量5-6倍的水后，磁力搅拌2-4h至均匀，然后200-300℃下搅拌煅烧3-4h,作为组分A备用；
(2)将聚苯乙烯颗粒、甲基纤维素、聚丙烯纤维、淀粉醚、粉煤灰、聚丙烯短切纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分B备用；
(3)将偏高岭土、碳化硅微粉、纳米二氧化硅、明矾、有机硅树脂、纳米氧化铈、玻化微珠、煤矸石、导电云母粉、纳米导电石墨粉、多异氰酸酯的三聚体、聚四氟乙烯纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分C备用；
(4)将组分A、组分B混合后加入一半量的胶粉浆料混合搅拌,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min。
(5)将组分C加入步骤（4）中的同时，加入剩余一半量的胶粉浆料，搅拌30min后加入调色剂,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间40-60min，制得胶粉聚苯颗粒外墙耐火纳米基材组分D；
塑炼，将氯醇橡胶，丁晴橡胶，丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶，二烯橡胶份，丁苯橡胶,再生橡胶放入内部温度为120℃的塑炼机中混合搅拌30min，得到组分E，
（6）混炼，将组分D、E放入内部温度为120℃混炼机中添加其它组分，混合搅拌20min；并在100℃的条件下硫化30min，获得产物放置3h；
（7）成型，将上一步的产物放入成型机器中，获得产物。
以上所述是本发明的实施例，故凡依本发明申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (2)

1.一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶，其特征在于，它包括的组成原料为：氯醇橡胶80-100份、丁晴橡胶30-40份、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶50-60份、二烯橡胶50-60份、丁苯橡胶20-30份、再生橡胶25-30份、沥青基碳纤维粉末30-35份、非卤化有机次膦酸酯5-7份、六次甲基四胺8-10份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2-4份、胶粉浆料10-20重量份、聚苯乙烯颗粒6-10重量份、甲基纤维素12-18重量份、调色剂5-15重量份、聚丙烯纤维4-10重量份、淀粉醚1-5重量份、粉煤灰2-6重量份、聚丙烯短切纤维10-16重量份、偏高岭土12-18重量份、碳化硅微粉2-6重量份、纳米二氧化硅10-16重量份、明矾2-10重量份、有机硅树脂1-5重量份、纳米氧化铈1-5重量份、玻化微珠5-9重量份、煤矸石30-35重量份、导电云母粉0.3-0.5重量份、纳米导电石墨粉0.2-0.4重量份、多异氰酸酯的三聚体0.8-1重量份、聚四氟乙烯纤维1-2重量份。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维改性纳米绿色环保橡胶的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成：
(1)将沥青基碳纤维粉末加入到非卤化有机次膦酸酯、六次甲基四胺、三甲基戊基三乙氧基硅烷中，并加入总重量5-6倍的水后，磁力搅拌2-4h至均匀，然后200-300℃下搅拌煅烧3-4h,作为组分A备用；
(2)将聚苯乙烯颗粒、甲基纤维素、聚丙烯纤维、淀粉醚、粉煤灰、聚丙烯短切纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分B备用；
(3)将偏高岭土、碳化硅微粉、纳米二氧化硅、明矾、有机硅树脂、纳米氧化铈、玻化微珠、煤矸石、导电云母粉、纳米导电石墨粉、多异氰酸酯的三聚体、聚四氟乙烯纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分C备用；
(4)将组分A、组分B混合后加入一半量的胶粉浆料混合搅拌,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min。
(5)将组分C加入步骤（4）中的同时，加入剩余一半量的胶粉浆料，搅拌30min后加入调色剂,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间40-60min，制得胶粉聚苯颗粒外墙耐火纳米基材组分D；
塑炼，将氯醇橡胶，丁晴橡胶，丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶，二烯橡胶份，丁苯橡胶,再生橡胶放入内部温度为120℃的塑炼机中混合搅拌30min，得到组分E，
（6）混炼，将组分D、E放入内部温度为120℃混炼机中添加其它组分，混合搅拌20min；并在100℃的条件下硫化30min，获得产物放置3h；
（7）成型，将上一步的产物放入成型机器中，获得产物。
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