[发明专利]一种芳纶纤维增强吸水膨胀丁腈橡胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种芳纶纤维增强吸水膨胀丁腈橡胶的制备方法，将丁腈橡胶在开炼机上薄通包辊塑炼1min后，依次加入活性剂A、活性剂B、防老剂、硫化促进剂A、硫化促进剂B、硫化剂，在辊距为2mm下开炼均匀3min；再加入纤维、吸水树脂混炼均匀，在辊距为3mm上开炼10min；最后将炭黑、白炭黑加到橡胶基体中混炼均匀，在辊距为0.5mm下，打三角包7次，薄通，下片，静置；所得置于开炼机上薄通后将开炼机辊距从2mm逐渐调大至5mm，让胶料反复数次通过滚筒使纤维沿胶料压延方向取向，完毕后静置；所得置于压片模具中，在平板硫化机上于10Mpa、160℃下硫化10min，开模，静置，裁样。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种芳纶纤维增强吸水膨胀丁腈橡胶的制备方法。

背景技术

作为多功能弹性材料，吸水膨胀橡胶(Water swellingRubber，简称WSR)在国外于上世纪70年代末80年代初开始研发，以其独特的止水密封和以水止水性质在堵漏工程方面受到广泛的关注。随着工业迅速发展，对吸水膨胀橡胶制品性能的要求也越来越高，应具备一定的力学性能、快速高倍率吸水、吸水后质量损失率低等特性.相比其他改性方法，如主体材料的改性、共混工艺的改进，改性工艺较为繁琐，且对设备要求较高，使用填料是提高WSR性能较简便的方法。王久模等研究了聚乙二醇对以天然橡胶和聚丙烯酸钠吸水膨胀橡胶体系的力学性能与吸水性能影响。结果表明，虽然聚乙二醇的加入可以形成大量吸水通道，提高WSR吸水性能，但聚乙二醇为结晶聚合物，在橡胶中相容性不好，会导致WSR力学性能降低。因此，选择一种同时能提高WSR吸水性能与机械性能的填料，具有重要的现实意义。

芳纶，指聚对苯二甲酰对苯二胺，它具有较高的模量和较高的比强度、也具有良好的弹性和耐磨性，若将其用于制备吸水膨胀橡胶，可很好地改善橡胶的机械强度，同时芳纶的加入会加快WSR吸水速率，减小WSR质量损失率，是一种较优良制备WSR的填料。芳纶的加入也使WSR性能具有各向异性，对于研制吸水单向膨胀橡胶具有理论意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种增强吸水膨胀丁腈橡胶，所用的增强纤维能很好起到增加吸水通道的作用，能一定程度上改善其吸水性能，并且纤维的加入能改善其机械强度，使其具有各向异性。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种芳纶纤维增强吸水膨胀丁腈橡胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将丁腈橡胶在开炼机上薄通包辊塑炼1min后，依次加入活性剂A、活性剂B、防老剂、硫化促进剂A、硫化促进剂B、硫化剂，在辊距为2mm下开炼均匀3min；再加入纤维、吸水树脂混炼均匀，在辊距为3mm上开炼10min；最后将炭黑、白炭黑加到橡胶基体中混炼均匀，在辊距为0.5mm下，打三角包7次，薄通，下片，静置；

2)将步骤1所得置于开炼机上薄通后将开炼机辊距从2mm逐渐调大至5mm，让胶料反复数次通过滚筒使纤维沿胶料压延方向取向，完毕后静置；

3)将步骤2所得置于压片模具中，在平板硫化机上于10Mpa、160℃下硫化10min，开模，取出硫化好的吸水膨胀丁腈橡胶，静置，裁样。

按上述方案，所用原料按重量份数计：

丁腈橡胶100份、活性剂A 1.5份、活性剂B 5份、防老剂1.5份、炭黑20份、白炭黑20份、硫化促进剂A 1.5份、硫化促进剂B 1.5份、硫化剂1.5份、吸水树脂40～80份、纤维1～10份。

按上述方案，所述的丁腈橡胶为牌号为N41、含腈量29wt％的丁腈橡胶。

按上述方案，所述的活性剂A为硬脂酸，活性剂B为ZnO。

按上述方案，所述防老剂为N-苯基-2-萘胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、N，N’-二-β-萘基对苯二胺。