[发明专利]含凯夫拉纳米纤维的高性能橡胶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.含凯夫拉纳米纤维的羧基丁腈橡胶复合材料，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：羧基丁腈橡胶100份，防老剂0.5-3份，硫化剂1-4份，凯夫拉纳米纤维1-7份，

所述复合材料通过如下步骤制备：

步骤一，凯夫拉纳米纤维水分散液的制备，在凯夫拉纳米纤维的二甲基亚砜溶液中加入过量的水，直到凯夫拉纤维呈凝胶状完全析出，剧烈搅拌1h以上得到均匀的凝胶状态，抽滤，得到的固体产物，在体积比为1:1到1:5的硝酸和硫酸的混酸中110-140°C进行水热反应1.5-2.5h，再次抽滤，得到的固体产物分散在水中，进行透析，至溶液pH值为7，得到凯夫拉纳米纤维的水分散液，其中，凯夫拉纳米纤维的水分散液中凯夫拉纳米纤维的含量为1-7重量份；

步骤二，步骤一得到的凯夫拉纳米纤维水分散液与羧基丁腈橡胶胶乳进行混合，加入防老剂，搅拌1-2h，调pH值2-3，滴加到絮凝剂中进行凝胶，水洗，除去絮凝剂，得到的凝胶放入恒温烘箱中烘干，得到含凯夫拉纳米纤维的羧基丁腈橡胶橡胶混合物，其中羧基丁腈橡胶胶乳中的羧基丁腈橡胶的重量份为100份；

步骤三，步骤二得到的混合物加入硫化剂后在开炼机上混炼，停胶24h以上，硫化后制得含凯夫拉纳米纤维的羧基丁腈橡胶复合材料。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，防老剂选自Wingstay-L、N-异丙基-N苯基对苯二胺或2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体的一种或多种。

3.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，硫化剂选自过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物或双叔丁基过氧化二异丙基苯的一种或多种。

4.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，凯夫拉纤维采用Kevlar 49纤维。

5.一种如权利要求1-4任一所述的含凯夫拉纳米纤维的羧基丁腈橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，凯夫拉纳米纤维水分散液的制备，在凯夫拉纳米纤维的二甲基亚砜溶液中加入过量的水，直到凯夫拉纤维呈凝胶状完全析出，剧烈搅拌1h以上得到均匀的凝胶状态，抽滤，得到的固体产物，在体积比为1:1到1:5的硝酸和硫酸的混酸中110-140°C进行水热反应1.5-2.5h，再次抽滤，得到的固体产物分散在水中，进行透析，至溶液pH值为7，得到凯夫拉纳米纤维的水分散液，其中，凯夫拉纳米纤维的水分散液中凯夫拉纳米纤维的含量为1-7重量份；

步骤二，步骤一得到的凯夫拉纳米纤维水分散液与羧基丁腈橡胶胶乳进行混合，加入防老剂，搅拌1-2h，调pH值2-3，滴加到絮凝剂中进行凝胶，水洗，除去絮凝剂，得到的凝胶放入恒温烘箱中烘干，得到含凯夫拉纳米纤维的羧基丁腈橡胶橡胶混合物，其中羧基丁腈橡胶胶乳中的羧基丁腈橡胶的重量份为100份；

步骤三，步骤二得到的混合物加入硫化剂后在开炼机上混炼，停胶24h以上，硫化后制得含凯夫拉纳米纤维的羧基丁腈橡胶复合材料。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，絮凝剂选自氯化钠、氯化钾或氯化钙的一种或多种，絮凝剂质量浓度为8%～12%。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，凝胶的干燥条件为100-110°C干燥2-2.5h。