[发明专利]一种耐高温聚乙烯纤维橡胶复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种耐高温聚乙烯纤维橡胶复合材料的制备方法，属于复合材料领域。本发明用超高分子量聚乙烯纤维制得聚乙烯纤维半稀溶液，将其放入等离子发生装置中进行表面改性得改性聚乙烯纤维半稀溶液，将其和硅酸乙酯和无水乙醇等制得二氧化硅溶胶混合，得聚乙烯纤维二氧化硅混合液，取天然橡胶加入氧化锌、硬脂酸切刀后将聚乙烯纤维二氧化硅混合液倒入，再加入促进剂等进行混炼、烘干、粉碎得一种耐高温聚乙烯纤维橡胶复合材料，本发明利用橡胶的柔性高、高弹性和纤维刚性比较强的特点，将二者的特性有效地结合在一起，复合材料的性能优于传统的橡胶制品，不仅耐高温，而且拉伸、耐压缩性能好。

主权项

一种耐高温聚乙烯纤维橡胶复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取200～300g超高分子量聚乙烯纤维放入2L烧杯中，加入500～600mL煤油，放置在磁力搅拌机上，以400～500r/min的转速搅拌至聚乙烯纤维完全溶解，制得聚乙烯纤维半稀溶液；（2）将聚乙烯半稀溶液放入等离子发生装置中，启动装置，使其处于等离子氛围中，进行表面改性5～10min，处理功率为1000～1500W，改性结束后取出于30～40℃下静置2～3h，得改性聚乙烯纤维半稀溶液；（3）量取15～20mL硅酸乙酯和10～15mL无水乙醇倒入200mL烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀，之后放置在磁力搅拌机上，设置转速为200～300r/min，边搅拌边按顺序缓慢滴加10～15mL质量浓度为80%的乙醇溶液、15～20mL去离子水和1～2mL质量浓度为30%的盐酸溶液，继续搅拌30～40min得到二氧化硅溶胶；（4）量取400～500mL改性聚乙烯纤维半稀溶液倒入1L烧杯中，放置在磁力搅拌机上以500～600r/min的转速进行搅拌，边搅拌边将20～30mL二氧化硅溶胶逐滴滴入烧杯中，控制滴加速度在20～30min内滴加完毕，之后得到聚乙烯纤维二氧化硅混合液；（5）称取50～100g天然橡胶倒入双辊筒开炼机中，先以5℃/min的速率升温至120～150℃，保温10～15min后，加入3～5g氧化锌粉末、1～3g硬脂酸，用40～45mm直径的割刀切割5～8次，再将200～300mL聚乙烯纤维二氧化硅混合液倒入，割刀吃料后，加入1～2g乙烯硫脲促进剂，混炼10～15min后，继续加入1～2g二硫代氨基甲酸钠，调整辊距为2～4mm，升温至150～160℃混炼20～30min后，移入烘箱在105～110℃下干燥，经气流粉碎机粉碎后过40～50目标准筛即得一种耐高温聚乙烯纤维橡胶复合材料。