[发明专利]一种抗机械冲击超疏水橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗机械冲击超疏水橡胶及其制备方法，以丁基橡胶和乙烯醋酸乙烯酯为基体，在双交联剂过氧化二异丙苯与硫磺和发泡剂偶氮二甲酰胺的协同作用下，通过橡胶的密炼、开炼、硫化过程得到多孔橡胶块体材料，然后去除橡胶的表皮并用砂纸打磨其表面制得超疏水橡胶材料。本发明工艺简单易操作，可大面积生产，超疏水橡胶在多次机械冲击下仍能保持超疏水性能；而且在酸、碱、盐、溶剂中具有很好的超疏水稳定性。

技术领域

本发明属于功能橡胶制备技术领域，具体涉及一种抗机械冲击超疏水橡胶及其制备方法。

背景技术

超疏水表面具有特殊的浸润性，即水滴在其表面的接触角大于150°，而且在其上易于滚动。水滴在滚动的过程中会将表面沾有的污物一同带走，即“荷叶自清洁效应”。超疏水材料因其优异的不沾水特性可应用于自清洁、油水分离、金属防腐、防冰、防雾等各个领域，因而在工业生产、医疗、军用产品和日常生活中有广泛的应用。

制备超疏水表面的关键技术是微纳粗糙结构的构筑和低表面能物质的修饰。目前制备超疏水表面的主要方法有溶胶-凝胶法、层层自组装法等。上述方法制备的超疏水材料存在的最大问题是疏水物质与基材结合力弱，长时间暴露在外界环境中超疏水性能会下降，实际应用受到限制，因此制备耐用超疏水材料具有重大意义。近年来制备耐用持久超疏水材料的相关工作很多，主要是通过提高基材与低表面能物质的界面作用或直接在基材上构筑粗糙度两种方式实现。通过把含有氨基的超疏水纳米溶胶与能与它通过氢键或分子间作用力的树脂混合涂布于基材表面，制备得到耐用超疏水涂层。或者通过引入耐磨弹性体材料，构筑自相似结构等方法来增强超疏水材料的耐用性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种抗机械冲击超疏水橡胶及其制备方法，简易可行、可大面积生产，通过该方法制备的超疏水橡胶材料稳定性较好，有一定的抗机械冲击性能和耐化学腐蚀性能。

本发明采用以下技术方案：

一种抗机械冲击超疏水橡胶及其制备方法，以丁基橡胶和乙烯醋酸乙烯酯为基体，在双交联剂过氧化二异丙苯与硫磺和发泡剂偶氮二甲酰胺的协同作用下，通过橡胶的密炼、开炼、硫化过程得到多孔橡胶块体材料，然后去除橡胶的表皮并用砂纸打磨其表面制得超疏水橡胶材料。

具体的，密炼过程具体为：

把40～70重量份的丁基橡胶和30～60重量份的乙烯醋酸乙烯酯，15～30重量份的白炭黑和3～6重量份的石蜡，0.2～0.7重量份的过氧化二异丙苯和0.4～0.7重量份的硫磺，5～15重量份的氧化锌和1～5重量份的硬脂酸，0.5～4重量份的偶氮二甲酰胺，在温度80～100℃的密炼机中混合均匀。

具体的，开炼处理后混炼胶的厚度为8～15mm。

具体的，硫化过程为：

控制温度165～185℃，模压350～450s将开炼处理后的混炼胶交联成型，经室温冷却得到多孔橡胶块体材料。

具体的，将橡胶表皮整齐剥落并暴露出微米级泡孔，用砂纸打磨得到超疏水橡胶材料。

进一步的，砂纸为300～600目。

进一步的，打磨次数为50～350次。

本发明的另一个技术方案是，一种抗机械冲击超疏水橡胶，制备的橡胶与水滴的接触角大于150°。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种抗机械冲击超疏水橡胶及其制备方法，通过IIR/EVA橡胶的密炼、开炼、硫化过程并去除橡胶表皮后，用砂纸打磨后得到超疏水橡胶材料，超疏水橡胶在多次机械冲击下仍能保持超疏水性能；而且在酸、碱、盐、溶剂中具有很好的超疏水稳定性。

进一步的，密炼处理使基材与填料充分混合均匀。