[发明专利]一种高耐磨抗冲复合橡胶及其制备方法

说明书

本发明具体公开一种高耐磨抗冲复合橡胶及其制备方法。高耐磨抗冲复合橡胶，按重量份数计，包括以下组分，丁腈橡胶100份、氧化锌3～8份、硬脂酸0.5～1份、硫磺1～2份、促进剂0.5～1份、炭黑15～25份、生物质碳微球5～10份以及改性生物质氧化石墨烯1～5份；其中，所述生物质碳微球是以天然生物材料为碳源所制备的碳微球；其中，所述改性生物质氧化石墨烯是以天然生物材料为碳源所制备的氧化石墨烯经对苯二胺改性而成。本发明充分利用作物秸秆，可以变废为宝，减少环境污染。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种高耐磨抗冲复合橡胶及其制备方法。

背景技术

橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一，其为制造军舰、飞机、汽车、拖拉机、收割机等所必需的材料。作为基础产业材料，应用十分广泛，这更要求了橡胶具有普适性，可以适用于各种环境中。特别在一些娱乐用品、建筑产品、玩具等领域，需要耐磨性能优良且抗冲击效果较佳、生产成本较合理的橡胶制品。

作物秸秆是作物生产过程中的主要副产品，但由于秸秆量大，缺少生态、经济有效的再利用方法，迫使一些生产部门通过焚烧处理，造成了环境污染，即便通过秸秆堆肥或直接翻入田土，秸秆自然降解时间过长，一般需要60天以上，转化效率不理想，影响了下茬作物的应用。

因此，基于作物秸秆制得一种耐磨性能佳且具有高抗冲性能的橡胶是本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高耐磨抗冲复合橡胶及其制备方法，充分利用作物秸秆，可以变废为宝，减少环境污染。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，一种高耐磨抗冲复合橡胶，按重量份数计，包括以下组分，丁腈橡胶100份、氧化锌3～8份、硬脂酸0.5～1份、硫磺1～2份、促进剂0.5～1份、炭黑15～25份、生物质碳微球5～10份以及改性生物质氧化石墨烯1～5份；

其中，所述生物质碳微球是以天然生物材料为碳源所制备的碳微球；

其中，所述改性生物质氧化石墨烯是以天然生物材料为碳源所制备的氧化石墨烯经对苯二胺改性而成。

优选的，所述天然生物材料为玉米秸秆、玉米芯、稻草、高粱杆、豆杆中的两种或多种的组合。

优选的，所述碳微球的粒径为600～1200目。

优选的，所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑。

本发明还公开了一种高耐磨抗冲复合橡胶的制备方法，包括，

制备生物质碳微球；

制备改性生物质氧化石墨烯；

按权利要求1所述的重量份数称取原料；

将改性生物质氧化石墨烯加入去离子水中，超声分散0.5～1h；

加入炭黑、生物质碳微球和硬脂酸，超声分散0.5～1h；

加入氧化锌、硫磺和促进剂，超声分散0.5～1h，得到混合溶液；

将混合溶液与丁腈橡胶混合，并超声分散0.5～1h，获得稳定的复合乳液；

将复合乳液经喷雾干燥，雾化形成复合液液滴，在干燥介质中脱除水分，得到本发明的高耐磨抗冲复合橡胶。

优选的，所述复合乳液的浓度为10mg/mL～500mg/mL。

优选的，所述制备生物质碳微球的具体方法为：

将天然生物材料在温度为60℃的条件下干燥24h，用粉碎机粉碎成1～10mm的粉末，得到富含纤维素的天然生物粉末；