[发明专利]一种芳纶纤维增强橡胶复合材料的制备方法

摘要

一种芳纶纤维增强橡胶复合材料的制备方法，属于橡胶复合材料制备技术领域，包括以下步骤对芳纶纤维进行表面改性处理、天然橡胶NR塑炼、纤维及其他配料混炼、制得混炼胶胶片、混炼胶胶片硫化处理。在KOH的作用下，环氧树脂(EP)和端羟基液体聚异戊二烯橡胶(LIR)联合改性芳纶纤维(AF)后，AF表面接枝上了EP和LIR后，AF与基体的界面粘接得到改善。在接枝体系中，当KOH浓度为0.1％，LIR含量为m(LIR)/m(AF)＝41.7/100时，EP含量为m(EP)/m(AF)＝16.7/100时处理芳纶，可使复合材料的定伸应力和撕裂强度有最大值；EP的加入会增大复合材料的储能模量和损耗模量，纤维与橡胶基体的界面粘合得到改善。

主权项

一种芳纶纤维增强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：将芳纶纤维切成13mm小段，用丙酮超声清洗2h，烘干，用质量浓度0.1％的KOH水溶液在室温下超声浸渍芳纶纤维20min，过滤后将芳纶纤维加入到环氧树脂/端羟基液体聚异戊二烯橡胶的甲苯溶液中，其中端羟基液体聚异戊二烯橡胶含量为m(端羟基液体聚异戊二烯橡胶)/m(芳纶纤维)＝41.7/100，环氧树脂含量为m(环氧树脂)/m(芳纶纤维)＝16.7/100，超声处理20min，放入95℃烘箱中干燥1h，再放入140℃烘箱中干燥4h，取出，在100℃的水中浸泡1h，烘干后待用；步骤二：将天然橡胶NR在开炼机上塑炼15‑20min，静置8h以上，以消除天然橡胶NR内部的轴向应力；步骤三：按以下重量份数进行配料：天然橡胶NR100份、芳纶纤维5份、氧化锌3份、硬脂酸2份、促进剂NS1.2份、防老剂RD1.5份、防老剂4010NA1.5份、白炭黑30份、硫磺1.2份；将天然橡胶NR加入开炼机中进行混炼，待天然橡胶NR包辊后加入其他配料，加料顺序依次为氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂、白炭黑、硫磺，最后加入芳纶纤维；步骤四：打三角包，待纤维分散均匀后，调整辊矩，对纤维进行取向然后下片，制得混炼胶胶片；步骤五：将混炼胶胶片放置一夜，消除轴向应力，并在平板硫化机上进行硫化，硫化温度为143℃、硫化时间为20分钟。