[发明专利]一种秸秆橡胶层合体及其制备方法

说明书

本发明公开秸秆/橡胶层合体的制备方法，按照重量改性秸秆纤维30～50份，橡胶100～120份，导电填料3～5份；所述导电填料为石墨烯；通过合理调整秸秆纤维、橡胶和导电填料的用量，将秸秆橡胶层合体通过螺旋挤出机、真空输送器、传送装置、滚筒的相互配合，共同协作，使秸秆和橡胶紧密结合，制备出力学性能优异，耐热性能好，热变形温度较高，环保的秸秆橡胶层合体。本发明的秸秆橡胶层合体的制备方法，解决了秸秆纤维与橡胶共混后的层合体具有流动性差、易过热、加工过程有大量气体释放、分散不均匀等现象，生产方法简便易操作，生产出的秸秆橡胶层合体性能稳定。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体地，涉及秸秆橡胶层合体及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料(Wood-Plastic Composites，WPC)是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物生物质纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。将塑料和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材，称之为挤压木塑复合板材。

通过利用橡胶自身的粘度和流动性使原料胶结在一起，既避免了胶黏剂的使用，又节约了生产成本而且工艺简单。对于木质橡胶复合材料而言，是一种良好的电绝缘体，为了让木质橡胶复合材料获得导电性能进而满足其在各领域的应用，我们往木质橡胶基体中添加导电填料来赋予其导电性能。由于木质橡胶复合材料中的橡胶基体结晶能力低，分子间作用力小，自由体积大，致使其强度、耐磨及疲劳等性能不高，且秸秆纤维本身具有较强的极性和亲水性，而橡胶是典型具有疏水性，二者之间的极性相差较大导致其界面相容性很差，所以如何提高二者之间的界面相容性是制备秸秆橡胶复合材料要解决的关键问题之一。

经检索，现有的秸秆橡胶复合材料采用偶联剂分别对改性秸秆纤维、导电填料、橡胶进行改性处理；将密炼机预热，料斗温度预设至一定温度，将橡胶放入密炼机里，塑炼至橡胶呈流动状；再分别将偶联剂改性后的秸秆纤维和导电填料放入密炼机中，使三种物料在密炼机中混炼，直至物料混合均匀后，用开炼机开炼3～5次并在室温下进行陈放；最后，将陈化后的物料铺至模具后，放入平板硫化机中进行硫化成型。

这种方式生产的复合材料层合体共混后的复合材料具有流动性差、易过热、加工过程有大量气体释放、分散不均匀等现象，直接导致加工困难，生产效率低，应用受到限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术不足，提供一种秸秆橡胶层合体的制备方法，有效解决了秸秆、橡胶共混后的层合体生产过程中的流动性差、相容性差，易过热、加工过程有大量气体释放、分散不均匀等现象，且制备得到的使秸秆橡胶层合体的生产效率提高，易于加工，提高复合材料的综合性能，同时还赋予其导电性能，拓宽该复合材料的适用范围。

本发明另一目的在于提供一种秸秆橡胶层合体的制备方法制备得到的秸秆橡胶层合体。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现：

本发明公开秸秆橡胶层合体的制备方法，按照重量改性秸秆纤维30～50份，橡胶100～120份，导电填料3～5份；所述导电填料为石墨烯；其制备方法包括以下步骤：

S1.将改性秸秆纤维粉碎，烘干备用；

S2.将橡胶一放在单螺杆挤出机一中，将橡胶一通过熔融塑化挤出，加热到100～120℃，将橡胶一压合呈成熔融状态的橡胶熔膜A；

S3.同时，将改性秸秆纤维加入到气动输送器，通过传送装置，将秸秆材料输送到呈成熔融状态的橡胶熔膜A处，通过滚筒压合，使秸秆材料完全与橡胶熔膜A紧密结合；