CN108841060B - 一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法,制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料按其重量份包括:丁苯胶乳50份~70份、天然橡胶胶乳8份~20份、改性硫酸钙晶须5份~20份、改性玻璃纤维0.5份~4份、滑石粉2份~6份、氯化钙0.02份~0.15份、氧化锌2份~6份、皂液3份~8份、过氧化苯甲酰0.5份~3份;所述丁苯胶乳的固含量为55%~68%。本发明制备的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的密度低、质地轻,承重力强,断裂伸长率、韧性等机械性能优异,回弹性能好,并且制备方法简单,制备工艺易操作,产品的尺寸稳定性强。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物加工技术领域,具体涉及一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法。
背景技术
丁苯胶乳是以丁二烯和苯乙烯经低温聚合而成的稳定乳液,根据苯乙烯含量、乳化剂和聚合温度等不同,而有多种产品;天然橡胶在常温下具有较高的弹性,机械强度大,但其不耐老化。与天然橡胶胶乳相比,丁苯胶乳具有较好的耐磨性、耐热性和强度,广泛应用在轮胎帘线浸胶、纸张浸渍、胶乳涂料、胶乳水泥、涂层和纤维处理等方面,而以丁苯胶乳为主体材料制备发泡制品的研究及应用较少。
发泡材料在工业和日常生活中的应用十分广泛,如家庭日常用品(鞋业、玩具等)、交通工具、绝缘材料、包装材料、电器、运动设施、保温材料等,因其与国民经济的基础行业息息相关,多年来一直保持稳定持续的增长。为保证材料的舒适度,在降低密度来提高柔软度时,其机械性能会急剧下降,回弹性也会变差;另外,当以丁苯胶乳为主体材料时,在对其进行发泡后,温度恢复到常温时,发泡板材往往会出现收缩导致变形,致使产品的尺寸出现较大波动。
硫酸钙晶须是一种以单晶形式生长的新型针状、具有均匀横截面、完整外形、内部结构完善的纤维亚纳米材料,具有高强度、高模量、高韧性、耐磨耗等优良的理化性能,集增强纤维和超细无机填料二者的优势于一体,可作为一种新型高档功能性填充材料(王振杰,聂登攀,田浩等.硫酸钙晶须增强增韧LLDPE薄膜的研究[J].现代塑料加工应用,2012,24(4):39-41);周健,唐己琴,孟海兵,等.聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的研究[J].工程塑料应用,2008,36(11):19-22)。因为硫酸钙晶须价格相对其他晶须价格低廉,应用前景广阔、增强效果好,但硫酸钙晶须的表面呈强极性,与有机高聚物基体的亲和性差,直接或大量填充容易造成在高聚物基料中分散不均匀,从而造成复合材料的界面缺陷,随着填充量的增加,这些缺点更加显著。
中国专利CN107383466A公开了一种超厚乳胶沙发垫的生产工艺,包括如下步骤:称取天然乳胶、丁苯乳胶、乳化剂、硫化剂、氧化锌、发泡剂、焦磷酸钾、硅氟化钠,其中至少包括天然乳胶和丁苯乳胶的一种,进行配料形成沙发垫原料;将沙发垫的原料在26~30摄氏度下熟化2~6小时;将熟化后的沙发垫的原料注入模板上进行凝化;采用射频硫化装置对凝化后的沙发垫原料进行硫化;对硫化后的沙发垫的原料进行水洗;烘干得到超厚乳胶沙发垫。该专利通过配方和生产工艺的改进,提高厚沙发垫的承重能力和抗变形、开裂现象,但是该专利生产的乳胶垫的强度不佳,不能满足鞋材的需求。
因此,需要一种密度小,断裂伸长率、韧性等机械性能强,回弹性好,且制备方法简单、加工尺寸的稳定性高的新型发泡材料。
发明内容
本发明针对上述问题,提供一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料按其重量份包括:丁苯胶乳50份~70份、天然橡胶胶乳8份~20份、改性硫酸钙晶须5份~20份、改性玻璃纤维0.5份~4份、滑石粉2份~6份、氯化钙0.02份~0.15份、氧化锌2份~6份、皂液3份~8份、过氧化苯甲酰0.5份~3份;所述丁苯胶乳的固含量为55%~68%。其中,硫酸钙晶须具有高强度、高模量、高韧性、耐磨、耐高温的特点,在使用过程中对其进行改性处理,提高了其分散性,可减少硫酸钙在发泡材料中的团聚现象,提高发泡材料的机械性能;玻璃纤维具有耐热性强、机械强度高的特点,将其进行表面改性可以提高其在材料中的分散性,玻璃纤维在提高发泡材料抗拉强度的同时,与硫酸钙晶须合并使用,互补性好,可提高发泡材料的热变形温度;过氧化苯甲酰可用作橡胶材料的硫化剂和交联剂,将其与硫酸钙晶须一起使用,可提高发泡材料的立体网状结构,进而提高其机械性能。
进一步的,改性玻璃纤维的制备方法包括:
步骤i,步骤将玻璃纤维加入到10~20倍重量份的双氧水中,搅拌混合,在105℃下回流4小时~6小时,经过滤、干燥后得到预处理的玻璃纤维,
步骤ii,将硅烷偶联剂加入到5~8倍体积的丙酮溶液中,混合均匀后加入步骤i得到的预处理的玻璃纤维,在60℃~75℃下混合5小时~8小时,经过滤、干燥得到改性玻璃纤维。其中,玻璃纤维作为补强材料,可以提高发泡材料的抗拉强度,但其与高分子材料的结合力较差,对其进行羟基化和偶联剂改性后,可以提高其与有机材料的结合力,保证补强效果的发挥。
进一步的,改性硫酸钙晶须的制备方法包括:
步骤a,将甲壳素加入到乙酸溶液中,制备甲壳素的乙酸溶液;
步骤b,将硅烷偶联剂加入到10~15倍体积的85%的乙醇中,搅拌混合后加入硫酸钙晶须,充分搅拌后得到悬浮液;
步骤c,将步骤b得到的悬浮液加入到步骤a得到的甲壳素的乙酸溶液中,在40℃~50℃下搅拌18小时~24小时,得到改性硫酸钙晶须。其中,硫酸钙晶须与有机高聚物基体的亲和性较差,采用包覆技术,可以将硫酸钙晶须包裹在内部,在降低材料整体密度的前提下,提高了硫酸钙晶须的亲和性,赋予基材较高的机械性能以及缓慢的释放速率,降低材料的回弹时间,达到缓慢回弹的效果。
进一步的,步骤b中,硅烷偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为8~18:100。
进一步的,皂液为活性物含量35%,甘油含量5%的椰油酸钾皂。
进一步的,制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料按其重量份包括:丁苯胶乳60份、天然橡胶胶乳14份、改性硫酸钙晶须12份、改性玻璃纤维2.2份、滑石粉4份、氯化钙0.08份、氧化锌4份、皂液5.5份、过氧化苯甲酰1.8份。
本发明的另一发明目的在于提供一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的制备方法,包括如下步骤:
步骤S10,按上述重量份称取制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料,将上述重量份的过氧化苯甲酰、氧化锌混合,得到物料A;
步骤S20,将上述重量份的丁苯胶乳、天然橡胶胶乳、改性硫酸钙晶须和改性玻璃纤维混合,充分混合均匀,得到物料B;
步骤S30,将上述重量份的滑石粉、氯化钙和皂液混合,搅拌混合均匀,得到物料C;
步骤S40,将上述物料A、物料B、物料C搅拌混合,边搅拌边充入氮气,混合均匀后经喷涂枪进行喷涂,得到片材;
步骤S50,将步骤S40得到的片材输送到烘箱中进行处理,再经热定型处理,得到硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料。
进一步的,步骤S40中,氮气的充入压力为0.6MPa~0.8MPa。
进一步的,步骤S50中,烘箱的工作参数为:温度160℃~170℃,时间60秒~120秒。
进一步的,步骤S50中,热定型的工作参数为:温度60℃~70℃,时间25分钟~40分钟。
本发明的优点是:
1.本发明采用丁苯胶乳为主要原料生产发泡材料,充分发挥丁苯胶乳的性能,利用硫酸钙晶须进行增强的同时,采用包覆技术,极大地提高了发泡材料的机械性能,弥补了低密度发泡材料机械性能差、回弹性不佳的缺陷;
2.本发明制备的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的密度低、质地轻,承重力强,断裂伸长率、韧性等机械性能优异,回弹性能好,并且制备方法简单,制备工艺易操作,产品的尺寸稳定性强,适合大规模的推广应用。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法
制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料包括:丁苯胶乳50kg、天然橡胶胶乳16kg、改性硫酸钙晶须5kg、改性玻璃纤维3kg、滑石粉3kg、氯化钙0.02kg、氧化锌3kg、皂液4kg、过氧化苯甲酰2.5kg;其中,丁苯胶乳的固含量为55%~68%,膨润土的粒径为200目~300目,皂液为活性物含量35%,甘油含量5%的椰油酸钾皂。
改性玻璃纤维的制备方法包括:
步骤i,步骤将玻璃纤维加入到10倍重量份的双氧水中,搅拌混合,在105℃下回流4.5小时,经过滤、干燥后得到预处理的玻璃纤维,
步骤ii,将硅烷偶联剂加入到8倍体积的丙酮溶液中,混合均匀后加入步骤i得到的预处理的玻璃纤维,在70℃下混合5小时,经过滤、干燥得到改性玻璃纤维。
改性硫酸钙晶须的制备方法包括:
步骤a,将甲壳素加入到乙酸溶液中,制备甲壳素的乙酸溶液;
步骤b,将硅烷偶联剂加入到12倍体积的85%的乙醇中,搅拌混合后加入硫酸钙晶须,控制硅烷偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为15:100,充分搅拌后得到悬浮液;
步骤c,将步骤b得到的悬浮液加入到步骤a得到的甲壳素的乙酸溶液中,在50℃下搅拌18小时,得到改性硫酸钙晶须。
硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,通过如下方法制备:
步骤S10,按上述重量份称取制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料,将上述重量份的过氧化苯甲酰、氧化锌混合,得到物料A;
步骤S20,将上述重量份的丁苯胶乳、天然橡胶胶乳、改性硫酸钙晶须和改性玻璃纤维混合,充分混合均匀,得到物料B;
步骤S30,将上述重量份的滑石粉、氯化钙和皂液混合,搅拌混合均匀,得到物料C;
步骤S40,将上述物料A、物料B、物料C搅拌混合,边搅拌边充入压力为0.6MPa的氮气,混合均匀后经喷涂枪进行喷涂,得到片材;
步骤S50,将步骤S40得到的片材输送到温度为170℃的烘箱中处理60秒,再经68℃热定型处理30分钟,得到硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料。
实施例2
一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法
制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料包括:丁苯胶乳55kg、天然橡胶胶乳12kg、改性硫酸钙晶须8kg、改性玻璃纤维4kg、滑石粉2kg、氯化钙0.15kg、氧化锌2kg、皂液8kg、过氧化苯甲酰3kg;其中,丁苯胶乳的固含量为55%~68%,膨润土的粒径为200目~300目,皂液为活性物含量35%,甘油含量5%的椰油酸钾皂。
改性玻璃纤维的制备方法包括:
步骤i,步骤将玻璃纤维加入到12倍重量份的双氧水中,搅拌混合,在105℃下回流6小时,经过滤、干燥后得到预处理的玻璃纤维,
步骤ii,将硅烷偶联剂加入到5倍体积的丙酮溶液中,混合均匀后加入步骤i得到的预处理的玻璃纤维,在65℃下混合7小时,经过滤、干燥得到改性玻璃纤维。
改性硫酸钙晶须的制备方法包括:
步骤a,将甲壳素加入到浓度为75%的乙酸溶液中,制备甲壳素的乙酸溶液;
步骤b,将硅烷偶联剂加入到10倍体积的85%的乙醇中,搅拌混合后加入硫酸钙晶须,控制硅烷偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为8:100,充分搅拌后得到悬浮液;
步骤c,将步骤b得到的悬浮液加入到步骤a得到的甲壳素的乙酸溶液中,在42℃下搅拌22小时,得到改性硫酸钙晶须。
硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,通过如下方法制备:
步骤S10,按上述重量份称取制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料,将上述重量份的过氧化苯甲酰、氧化锌混合,得到物料A;
步骤S20,将上述重量份的丁苯胶乳、天然橡胶胶乳、改性硫酸钙晶须和改性玻璃纤维混合,充分混合均匀,得到物料B;
步骤S30,将上述重量份的滑石粉、氯化钙和皂液混合,搅拌混合均匀,得到物料C;
步骤S40,将上述物料A、物料B、物料C搅拌混合,边搅拌边充入压力为0.65MPa的氮气,混合均匀后经喷涂枪进行喷涂,得到片材;
步骤S50,将步骤S40得到的片材输送到温度为168℃的烘箱中处理70秒,再经70℃热定型处理25分钟,得到硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料。
实施例3
一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法
制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料包括:丁苯胶乳65kg、天然橡胶胶乳8kg、改性硫酸钙晶须15kg、改性玻璃纤维1.5kg、滑石粉6kg、氯化钙0.12kg、氧化锌6kg、皂液7kg、过氧化苯甲酰0.5kg;其中,丁苯胶乳的固含量为55%~68%,膨润土的粒径为200目~300目,皂液为活性物含量35%,甘油含量5%的椰油酸钾皂。
改性玻璃纤维的制备方法包括:
步骤i,步骤将玻璃纤维加入到12倍重量份的双氧水中,搅拌混合,在105℃下回流6小时,经过滤、干燥后得到预处理的玻璃纤维,
步骤ii,将硅烷偶联剂加入到4倍体积的丙酮溶液中,混合均匀后加入步骤i得到的预处理的玻璃纤维,在75℃下混合6小时,经过滤、干燥得到改性玻璃纤维。
改性硫酸钙晶须的制备方法包括:
步骤a,将甲壳素加入到乙酸溶液中,制备甲壳素的乙酸溶液;
步骤b,将硅烷偶联剂加入到15倍体积的85%的乙醇中,搅拌混合后加入硫酸钙晶须,控制硅烷偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为8:100,充分搅拌后得到悬浮液;
步骤c,将步骤b得到的悬浮液加入到步骤a得到的甲壳素的乙酸溶液中,在48℃下搅拌20小时,得到改性硫酸钙晶须。
硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,通过如下方法制备:
步骤S10,按上述重量份称取制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料,将上述重量份的过氧化苯甲酰、氧化锌混合,得到物料A;
步骤S20,将上述重量份的丁苯胶乳、天然橡胶胶乳、改性硫酸钙晶须和改性玻璃纤维混合,充分混合均匀,得到物料B;
步骤S30,将上述重量份的滑石粉、氯化钙和皂液混合,搅拌混合均匀,得到物料C;
步骤S40,将上述物料A、物料B、物料C搅拌混合,边搅拌边充入压力为0.75MPa的氮气,混合均匀后经喷涂枪进行喷涂,得到片材;
步骤S50,将步骤S40得到的片材输送到温度为160℃的烘箱中处理120秒,再经62℃热定型处理35分钟,得到硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料。
实施例4
一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法
制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料包括:丁苯胶乳70kg、天然橡胶胶乳20kg、改性硫酸钙晶须20kg、改性玻璃纤维0.5kg、滑石粉5kg、氯化钙0.05kg、氧化锌5kg、皂液3kg、过氧化苯甲酰1.0kg;其中,丁苯胶乳的固含量为55%~68%,膨润土的粒径为200目~300目,皂液为活性物含量35%,甘油含量5%的椰油酸钾皂。
改性玻璃纤维的制备方法包括:
步骤i,步骤将玻璃纤维加入到20倍重量份的双氧水中,搅拌混合,在105℃下回流5.5小时,经过滤、干燥后得到预处理的玻璃纤维,
步骤ii,将硅烷偶联剂加入到7倍体积的丙酮溶液中,混合均匀后加入步骤i得到的预处理的玻璃纤维,在60℃下混合8小时,经过滤、干燥得到改性玻璃纤维。
改性硫酸钙晶须的制备方法包括:
步骤a,将甲壳素加入到乙酸溶液中,制备甲壳素的乙酸溶液;
步骤b,将硅烷偶联剂加入到14倍体积的85%的乙醇中,搅拌混合后加入硫酸钙晶须,控制硅烷偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为10:100,充分搅拌后得到悬浮液;
步骤c,将步骤b得到的悬浮液加入到步骤a得到的甲壳素的乙酸溶液中,在40℃下搅拌24小时,得到改性硫酸钙晶须。
硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,通过如下方法制备:
步骤S10,按上述重量份称取制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料,将上述重量份的过氧化苯甲酰、氧化锌混合,得到物料A;
步骤S20,将上述重量份的丁苯胶乳、天然橡胶胶乳、改性硫酸钙晶须和改性玻璃纤维混合,充分混合均匀,得到物料B;
步骤S30,将上述重量份的滑石粉、氯化钙和皂液混合,搅拌混合均匀,得到物料C;
步骤S40,将上述物料A、物料B、物料C搅拌混合,边搅拌边充入压力为0.8MPa的氮气,混合均匀后经喷涂枪进行喷涂,得到片材;
步骤S50,将步骤S40得到的片材输送到温度为162℃的烘箱中处理100秒,再经60℃热定型处理40分钟,得到硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料。
实施例5
一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法
制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料包括:丁苯胶乳60kg、天然橡胶胶乳14kg、改性硫酸钙晶须12kg、改性玻璃纤维2.2kg、滑石粉4kg、氯化钙0.08kg、氧化锌4kg、皂液5.5kg、过氧化苯甲酰1.8kg;其中,丁苯胶乳的固含量为60%~65%,发泡剂为发气量大于180ml/g的偶氮二甲酰胺,硫酸钙晶须的长度为40微米~45微米,直径为0.7微米~1.2微米,pH值为8,膨润土的粒径为200目~280目。
改性玻璃纤维的制备方法包括:
步骤i,步骤将玻璃纤维加入到15倍重量份的双氧水中,搅拌混合,在105℃下回流5小时,经过滤、干燥后得到预处理的玻璃纤维,
步骤ii,将硅烷偶联剂加入到6.5倍体积的丙酮溶液中,混合均匀后加入步骤i得到的预处理的玻璃纤维,在70℃下混合6.5小时,经过滤、干燥得到改性玻璃纤维。
改性硫酸钙晶须的制备方法包括:
步骤a,将甲壳素加入到乙酸溶液中,制备甲壳素的乙酸溶液;
步骤b,将硅烷偶联剂加入到13倍体积的85%的乙醇中,搅拌混合后加入硫酸钙晶须,控制硅烷偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为12:100,充分搅拌后得到悬浮液;
步骤c,将步骤b得到的悬浮液加入到步骤a得到的甲壳素的乙酸溶液中,在45℃下搅拌21小时,得到改性硫酸钙晶须。
硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,通过如下方法制备:
步骤S10,按上述重量份称取制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料,将上述重量份的过氧化苯甲酰、氧化锌混合,得到物料A;
步骤S20,将上述重量份的丁苯胶乳、天然橡胶胶乳、改性硫酸钙晶须和改性玻璃纤维混合,充分混合均匀,得到物料B;
步骤S30,将上述重量份的滑石粉、氯化钙和皂液混合,搅拌混合均匀,得到物料C;
步骤S40,将上述物料A、物料B、物料C搅拌混合,边搅拌边充入压力为0.7MPa的氮气,混合均匀后经喷涂枪进行喷涂,得到片材;
步骤S50,将步骤S40得到的片材输送到温度为165℃的烘箱中处理90秒,再经65℃热定型处理35分钟,得到硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料。
对比例1
一种丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法
制备丁苯胶乳复合发泡材料的原料包括:丁苯胶乳60kg、天然橡胶胶乳14kg、滑石粉4kg、氯化钙0.08kg、氧化锌4kg、皂液5.5kg、过氧化苯甲酰1.8kg;其中,丁苯胶乳的固含量为60%~65%,发泡剂为发气量大于180ml/g的偶氮二甲酰胺,膨润土的粒径为200目~280目。
丁苯胶乳复合发泡材料,通过如下方法制备:
步骤S10,按上述重量份称取制备丁苯胶乳复合发泡材料的原料,将上述重量份的过氧化苯甲酰、氧化锌混合,得到物料A;
步骤S20,将上述重量份的丁苯胶乳、天然橡胶胶乳混合,充分混合均匀,得到物料B;
步骤S30,将上述重量份的滑石粉、氯化钙和皂液混合,搅拌混合均匀,得到物料C;
步骤S40,将上述物料A、物料B、物料C搅拌混合,边搅拌边充入压力为0.7MPa的氮气,混合均匀后经喷涂枪进行喷涂,得到片材;
步骤S50,将步骤S40得到的片材输送到温度为165℃的烘箱中处理90秒,再经65℃热定型处理35分钟,得到丁苯胶乳复合发泡材料。
对比例2
一种丁苯胶乳复合发泡材料及其制备方法
制备丁苯胶乳复合发泡材料的原料包括:丁苯胶乳60kg、天然橡胶胶乳14kg、改性玻璃纤维2.2kg、滑石粉4kg、氯化钙0.08kg、氧化锌4kg、皂液5.5kg、过氧化苯甲酰1.8kg;其中,丁苯胶乳的固含量为60%~65%,发泡剂为发气量大于180ml/g的偶氮二甲酰胺,膨润土的粒径为200目~280目。
改性玻璃纤维的制备方法包括:
步骤i,步骤将玻璃纤维加入到15倍重量份的双氧水中,搅拌混合,在105℃下回流5小时,经过滤、干燥后得到预处理的玻璃纤维,
步骤ii,将硅烷偶联剂加入到6.5倍体积的丙酮溶液中,混合均匀后加入步骤i得到的预处理的玻璃纤维,在70℃下混合6.5小时,经过滤、干燥得到改性玻璃纤维。
丁苯胶乳复合发泡材料,通过如下方法制备:
步骤S10,按上述重量份称取制备丁苯胶乳复合发泡材料的原料,将上述重量份的过氧化苯甲酰、氧化锌混合,得到物料A;
步骤S20,将上述重量份的丁苯胶乳、天然橡胶胶乳和改性玻璃纤维混合,充分混合均匀,得到物料B;
步骤S30,将上述重量份的滑石粉、氯化钙和皂液混合,搅拌混合均匀,得到物料C;
步骤S40,将上述物料A、物料B、物料C搅拌混合,边搅拌边充入压力为0.7MPa的氮气,混合均匀后经喷涂枪进行喷涂,得到片材;
步骤S50,将步骤S40得到的片材输送到温度为165℃的烘箱中处理90秒,再经65℃热定型处理35分钟,得到丁苯胶乳复合发泡材料
实验例
为了进一步说明本发明的技术进步性,现采用实验进一步说明。
对本发明实施例1~5所生产的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,在同等情况下对各种材料的密度、断裂伸长率、撕裂强度、压缩永久变形性进行性能测试,测试结果见表1。
表1.实施例1~5制备的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的测试结果
实验结果表明,本发明实施例1~5制备的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的密度较小,在0.204g/cm3~0.218g/cm3之间,断裂伸长率均大于300%,撕裂强度大于5.10N/mm,压缩永久变形仅为28.4%~30.5%,产品尺寸稳定性好,质量稳定。由对比例1、对比例2可以看出,同等条件下,未添加改性玻璃纤维、改性硫酸钙晶须的发泡材料,其断裂伸长率和撕裂强度,以及压缩永久变形性均差于本发明实施例5,单独添加改性玻璃纤维,以及添加改性玻璃纤维和改性硫酸钙晶须后,断裂伸长率分别提高了1.7%和10.0%,压缩永久变形分别降低了3.8%和16.7%。
对实施例1~5制备得到的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的低温尺寸稳定性进行测试,在-35℃~0℃放置硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料(100×100×25)24h,测试收缩率,测试结果如表2所示。
表2实施例1~5制备得到的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的低温尺寸稳定性测试结果
实验结果表明,本发明实施例1~5制备的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的低温尺寸稳定性好,单独添加改性玻璃纤维,以及添加改性玻璃纤维和改性硫酸钙晶须后,复合发泡材料的低温尺寸稳定性有了明显改善,产品尺寸稳定性高。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,其特征在于,制备所述硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料按其重量份包括:丁苯胶乳50份~70份、天然橡胶胶乳8份~20份、改性硫酸钙晶须5份~20份、改性玻璃纤维0.5份~4份、滑石粉2份~6份、氯化钙0.02份~0.15份、氧化锌2份~6份、皂液3份~8份、过氧化苯甲酰0.5份~3份;所述丁苯胶乳的固含量为55%~68%;所述改性玻璃纤维的制备方法包括:
步骤i,步骤将玻璃纤维加入到10~20倍重量份的双氧水中,搅拌混合,在105℃下回流4小时~6小时,经过滤、干燥后得到预处理的玻璃纤维,
步骤ii,将硅烷偶联剂加入到5~8倍体积的丙酮溶液中,混合均匀后加入步骤i得到的预处理的玻璃纤维,在60℃~75℃下混合5小时~8小时,经过滤、干燥得到改性玻璃纤维;所述改性硫酸钙晶须的制备方法包括:
步骤a,将甲壳素加入到乙酸溶液中,制备甲壳素的乙酸溶液;
步骤b,将硅烷偶联剂加入到10~15倍体积的85%的乙醇中,搅拌混合后加入硫酸钙晶须,充分搅拌后得到悬浮液;
步骤c,将步骤b得到的悬浮液加入到步骤a得到的甲壳素的乙酸溶液中,在40℃~50℃下搅拌18小时~24小时,得到改性硫酸钙晶须。
2.根据权利要求1所述的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,其特征在于,步骤b中,所述硅烷偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为8~18:100。
3.根据权利要求1所述的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,其特征在于,所述皂液为活性物含量35%,甘油含量5%的椰油酸钾皂。
4.根据权利要求1所述的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料,其特征在于,制备所述硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料按其重量份包括:丁苯胶乳60份、天然橡胶胶乳14份、改性硫酸钙晶须12份、改性玻璃纤维2.2份、滑石粉4份、氯化钙0.08份、氧化锌4份、皂液5.5份、过氧化苯甲酰1.8份。
5.一种根据权利要求1~4中任一项所述的硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S10,按所述重量份称取制备硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料的原料,将所述重量份的过氧化苯甲酰、氧化锌混合,得到物料A;
步骤S20,将所述重量份的丁苯胶乳、天然橡胶胶乳、改性硫酸钙晶须和改性玻璃纤维混合,充分混合均匀,得到物料B;
步骤S30,将所述重量份的滑石粉、氯化钙和皂液混合,搅拌混合均匀,得到物料C;
步骤S40,将所述物料A、物料B、物料C搅拌混合,边搅拌边充入氮气,混合均匀后经喷涂枪进行喷涂,得到片材;
步骤S50,将步骤S40得到的片材输送到烘箱中进行处理,再经热定型处理,得到硫酸钙晶须/丁苯胶乳复合发泡材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤S40中,所述氮气的充入压力为0.6MPa~0.8MPa。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤S50中,所述烘箱的工作参数为:温度160℃~170℃,时间60秒~120秒。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤S50中,所述热定型的工作参数为:温度60℃~70℃,时间25分钟~40分钟。
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