[发明专利]一种高强度抗冲击阻燃改性天然橡胶材料

说明书

技术领域

本发明涉及改性天然橡胶材料技术领域，尤其涉及一种高强度抗冲击阻燃改性天然橡胶材料。

背景技术

天然橡胶外观呈乳白色流动液体状，是一种生物合成产品，主要由橡胶烃、蛋白质、无机物等构成，因其具有优良的回弹性、绝缘性和可塑性，广泛应用于工业、农业、军事工业和日常生活等诸多领域。然而，天然橡胶自身物理机械强度不佳且成本较高，工业生产中常对其进行改性加工，以提高其各方面性能。

发明内容

基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高强度抗冲击阻燃改性天然橡胶材料，强度高、抗冲击能力强、阻燃性能好。

本发明提出的一种高强度抗冲击阻燃改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶55-58份，三元乙丙橡胶25-30份，氯丁橡胶8-12份，三聚氰胺甲醛树脂7-10份，硅烷偶联剂KH-7921.2-1.5份，改性石墨烯28-32份，硬质陶土18-22份，沸石粉14-17份，氧化铝4-8份，方解石5-7份，炉法炭黑6-10份，石英粉11-15份，邻苯二甲酸二乙酯DEP 8-10份，磷酸甲苯二苯酯CDPP 2-5份，十溴二苯乙烷4-8份，三氧化二锑3-6份，过氧化物硫化体系6-9份，防老剂D-501.4-1.7份，防老剂SP 1.8-2.2份；天然橡胶含水量为6-9％；

其中改性石墨烯的制备过程中，按重量份将盛有120-125份浓度为95-98wt％浓硫酸的反应容器置于温度为-3～3℃的水浴装置中，以14-17rpm的搅拌速度搅拌浓硫酸22-25min，搅拌过程中加入12-15份颗粒度为90-95％的石墨粉和6-10份硝酸钠，颗粒度是指粒径为20-30μm的石墨粉占石墨粉总重量的百分比；向反应容器中加入24-27份高锰酸钾，将水浴装置的温度升至30-35℃后搅拌26-30min，接着加入450-470份去离子水，将水浴装置的温度升至95-98℃后搅拌16-20min，继续加入15-18份浓度为32-35wt％的H₂O₂溶液和0.1-0.13份浓度为34-37wt％的HCl溶液，得到反应液A；将反应液A的pH降至6.9-7.0后，干燥得到氧化石墨烯；将3-5份氧化石墨烯置于900-950份去离子水中，磁力搅拌1.5-2.2h得到浓度为1.5-1.8mg/ml的氧化石墨烯溶液，磁力搅拌的加热功率为800-900W，磁力搅拌转速为1400-1600rpm；将氧化石墨烯溶液置于离心机中，在8100-8200rpm的转速下离心5-8min得到溶液B；将100-120份脱氧胆酸钠加入溶液B中，以95-110rpm的搅拌速度搅拌35-38min，再加入0.09-0.12份浓度为75-78wt％的水合肼溶液后，置于80-85℃油浴中反应12-15h，得到溶液C；将溶液C置于真空抽滤装置中，通过0.22-0.28μm孔径的尼龙材质抽滤膜进行真空抽滤23-27min得到改性石墨烯，真空压强为60-65MPa；

所述高强度抗冲击阻燃改性天然橡胶材料在制备过程中，预热密炼机到80-85℃，将天然橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶和三聚氰胺甲醛树脂投入密炼机中，以200-220rpm的密炼速度密炼31-34min得到橡胶主料D，塑炼过程中打三角包6-9次；将硅烷偶联剂KH-792加入改性石墨烯、硬质陶土、沸石粉、氧化铝、方解石、炉法炭黑和石英粉中，以180-200rpm的搅拌速度搅拌20-25min得到混合物料E；将橡胶物料D、混合物料E、邻苯二甲酸二乙酯DEP、磷酸甲苯二苯酯CDPP、十溴二苯乙烷和三氧化二锑加入密炼机中以100-120rpm的搅拌速度混炼18-22min，再加入防老剂D-5、防老剂SP继续混炼16-20min，加入过氧化物硫化体系以120-125rpm的密炼速度密炼22-25min后，将温度升至150-155℃再混炼7-10min后，降温出料并冷却24-28h，得到高强度抗冲击阻燃改性天然橡胶材料。

优选地，天然橡胶含水量为7-8％。

优选地，天然橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、三聚氰胺甲醛树脂的重量比为56-57：26-28：9-10：8-9。