[发明专利]一种纳米四氧化三铁/天然复合磁性胶乳及其制备方法

说明书

            

技术领域

    本发明涉及一种复合磁性胶乳，具体涉及一种纳米四氧化三铁/天然复合磁性胶乳及其制备方法，属功能材料领域。

背景技术

磁性橡胶是一种新型功能高分子材料，是带磁性的功能性弹性体材料的总称，由橡胶、磁粉及助剂配制而成。目前国内外多采用天然橡胶、氯丁橡胶、异丁烯橡胶、氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶和聚氯乙烯等与磁性粉体通过机械混炼来制备磁性橡胶。由于橡胶本身不带磁性，其磁性来自大量磁粉的填充。在大填充量磁性粉体时,天然橡胶由于分子结构规整、结晶性、自补强性能均较好,适宜用来制作高磁通量的磁性橡胶，它与一般硬磁性材料相比，其优点是能制成形状复杂的制品，并能覆盖不平的物体表面，变形强度高，加工方便。

传统的磁性橡胶制造工艺，主要是用磁性四氧化三铁等磁性粒子和天然橡胶再加上配合剂通过机械混炼的方法来制备。这样制备出来的制品，橡胶中的磁性粒子分散效果差、团聚现象严重，磁性橡胶综合力学较低，使用时需要二次加工成型，制备工艺复杂，能耗高。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，而提供一种纳米四氧化三铁/天然复合磁性胶乳。

本发明的另一个目的是，提供一种纳米四氧化三铁/天然复合磁性胶乳的制备方法。

 

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

    一种纳米四氧化三铁/天然复合磁性胶乳，其特征在于：由天然胶乳、纳米四氧化三铁、硅烷偶联剂混合交联组成，其中按重量百分比计各组分的含量分别为天然胶乳20%～40%、纳米四氧化三铁60%～80%；所述的硅烷偶联剂是指硅-69，即双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物，是一种纳米四氧化三铁表面改性剂，用量为纳米四氧化三铁重量的0.2%。

    所述的纳米四氧化三铁/天然复合磁性胶乳的制备方法，其具体步骤如下：

1）、纳米四氧化三铁乳液的制备

    所述的纳米四氧化三铁是按Fe³⁺ / Fe²⁺化学计量比为1.75:1称取氯化铁和氯化亚铁和氨水以液相共沉淀法制备纳米四氧化三铁，经水洗使其pH值为8～9，然后在75～85℃水浴条件下用重量比为0.2%硅烷偶联剂硅-69进行改性，得到改性纳米四氧化三铁乳液；

2）、复合与硫化

将改性好的纳米四氧化三铁乳液加入正在硫化的天然胶乳中，于70℃下搅拌2小时,使其与天然胶乳复合均匀，当胶乳的硫化程度达到三末水平时，取出静置，24小时，然后过滤并在玻璃板上铺膜，于室温干燥成膜，后在经去离子水漂洗，70℃水浴锅中水浴交联1小时；在干燥箱70℃干燥1小时，进一步硫化得到磁性胶乳复合膜。

    所述的纳米四氧化三铁/天然复合磁性胶乳的制备方法，其具体步骤如下：

1）、纳米四氧化三铁乳液的制备

按Fe³⁺ / Fe²⁺化学计量比为1.75:1称取氯化铁和氯化亚铁，以液相共沉淀法制备纳米四氧化三铁，经水洗使其pH值为8，然后在80℃水浴条件下用硅烷偶联剂硅-69进行改性，得到改性纳米四氧化三铁乳液；

2）、复合与硫化

将改性好的纳米四氧化三铁乳液加入正在硫化中天然胶乳，于70℃下搅拌2小时,使其与天然胶乳复合均匀，当胶乳的硫化程度达到三末水平时，取出静置，24小时，然后过滤并在玻璃板上铺膜，于室温干燥成膜，后在经去离子水漂洗水浴70℃下交联1小时；在干燥箱70℃干燥1小时，进一步硫化得到磁性胶乳复合膜。

    本发明的有益效果是：采用纳米复合技术将具有优良磁学性能的纳米四氧化三铁通过复合硫化工艺与天然胶乳复合，制备复合磁性乳胶膜，使其具有良好的磁学性能和较高综合力学性能，可用密封条、电子的记忆元件、电视音响、教具、玩具及医疗器械器件的制备，具有较好的应用前景。

采用乳液共凝法，先制备出纳米四氧化三铁并对其进行表面改性，再将其与天然胶乳共混共凝，制备出纳米四氧化三铁/天然胶乳复合磁性乳胶膜。本发明所述的制备方法，工艺简单，不需机械混炼，能耗低，易操作，磁性橡胶综合性能优越，产品可根据要求一次加工成型。

具体实施方式

    下面用非限定性实施例对本发明作进一步说明。

实施例

    1、纳米四氧化三铁的合成