【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及復(fù)合橡膠領(lǐng)域，尤其涉及一種碳納米管復(fù)合橡膠及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、碳納米管是一維的納米材料，在工程材料領(lǐng)域，碳管以其優(yōu)異的物理機械性能成為聚合材料理想的填料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，因而被認為是聚合物基復(fù)合材料理想的力學(xué)強化和功能改性材料，采用碳納米管制成的復(fù)合材料表現(xiàn)良好彈性、強度，碳納米管將逐步用于橡膠制品、輪胎、塑料等工業(yè)，單純使用生膠制造橡膠制品，無法發(fā)揮天然橡膠的優(yōu)勢，為了提升天然橡膠的性能，需將在天然橡膠中增加補強填料。
2、在橡膠工業(yè)中，將碳納米管填充到橡膠基體以提高橡膠基體的性能成為研究高端橡膠產(chǎn)品的理想共混復(fù)合材料之一，但碳納米管的疏水及疏油特性使得橡膠與碳納米管之間的結(jié)合界面相對較差，碳納米管自身有著很高表面自由能，易發(fā)生團聚現(xiàn)象，碳納米管與基體間的相互作用是另一個難題，碳管表面沒有任何反應(yīng)官能團，碳管的惰性使其與聚合物基體間化學(xué)界面作用弱，碳納米管對聚合物基體的改善效果難達到預(yù)期，導(dǎo)致應(yīng)力傳遞較差，力學(xué)性能較低。然而，碳納米管的分散性以及碳納米管與橡膠的界面相互作用能夠決定橡膠/碳納米管復(fù)合橡膠的綜合性能復(fù)合材料的綜合性能，碳納米管及其復(fù)合材料是拓展其應(yīng)用領(lǐng)域的需要，因此本次專利技術(shù)是解決上述問題的方法之一。
3、申請?zhí)枮?01810661849.1的中國專利公開了一種涉及碳納米管-炭黑-天然橡膠復(fù)合母膠的制備方法。該制備方法將碳納米管在分散液中球磨成短切管懸浮液，采用界面活性劑對炭黑進行改性，并將改性后的炭黑乳化成炭黑漿液，將所述短切管懸浮液和炭黑漿
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，本專利技術(shù)制備的復(fù)合母膠采用一種補強填料并采用生物凝固的方式，在一定程度上解決了納米材料與基體的團聚現(xiàn)象，提高了復(fù)合母膠的分散程度；加入偶聯(lián)劑并調(diào)節(jié)所配置溶液ph、采用高溫干燥方式，加速了偶聯(lián)劑的催化作用并強化了與基體之間的界面作用，解決了聚合物納米復(fù)合材料的伸長率低，粘度高和加工性能差、工藝過程復(fù)雜等缺點。應(yīng)用于膠料中具有高性能、高分散等特點，降低了工業(yè)生產(chǎn)成本并滿足了橡膠復(fù)合材料更高力學(xué)性能的需求。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，所述制備方法操作如下：
3、步驟(1)碳納米管分散液的制備：根據(jù)干膠重量計算碳納米管添加量以及計算水與碳納米管的比例，碳納米管與水混合后加入分散劑和偶聯(lián)劑，采用甲酸試劑調(diào)節(jié)ph至3.5-5.5，均勻乳化20-40min得到碳納米管分散液；
4、步驟(2)碳納米管分散液、膠乳和生物菌培養(yǎng)液攪拌均勻，流入長槽熟化14-24小時；所述生物菌培養(yǎng)液為枯草芽孢桿菌培養(yǎng)液和放線菌鏈霉菌培養(yǎng)液按照體積比4-6:4-6混合；
5、步驟(3)將熟化后的長槽中凝塊壓薄至3-5cm，后放入烘箱中于95-105℃干燥，制備得到碳納米管復(fù)合橡膠。
6、作為優(yōu)選，所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑si-69或酞酸酯偶聯(lián)劑201。
7、作為優(yōu)選，碳納米管占干膠含量的3-5％，碳納米管與水的質(zhì)量比為1：40-60，分散劑占干膠含量的3-6％、偶聯(lián)劑占膠乳含量0.3-1.2％。
8、作為優(yōu)選，所述枯草芽孢桿菌培養(yǎng)液成分如下：牛肉膏4-6g、蛋白胨8-12g、氯化鈉4-6g、瓊脂18-22g、蒸餾水800-1200ml，將培養(yǎng)出來的菌液按2kg膠乳/20-40g菌液進行添加。
9、作為優(yōu)選，所述放線菌鏈霉菌培養(yǎng)液成分如下：18-22g可溶性淀粉、0.8-1.2g硝酸鉀、0.4-0.6g氯化鈉、0.4-0.6g磷酸氫二鉀、0.4-0.6g硫酸鎂、0.01-0.015g硫酸亞鐵、18-22g瓊脂和800-1200ml蒸餾水，ph7.2-7.4，將培養(yǎng)出來的菌液按2kg膠乳/20-40g菌液進行添加。
10、作為優(yōu)選，所述枯草芽孢桿菌中在培養(yǎng)液中的活菌數(shù)為11-13億/ml，所述放線菌鏈霉菌在培養(yǎng)液中的中活菌數(shù)為11-12億/ml。
11、作為優(yōu)選，所述枯草芽孢桿菌和放線菌鏈霉菌混合培養(yǎng)液中加入1-5％的堿性蛋白酶。堿性蛋白酶處理新鮮膠乳時，作為一種內(nèi)切酶，堿性蛋白酶促使吸附于橡膠粒子周圍的蛋白質(zhì)酶解，形成短肽或氨基酸，引起膠乳凝固。
12、本專利技術(shù)第二方面，還提供所述方法制備得到的碳納米管復(fù)合橡膠。
13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：本專利技術(shù)通過控制碳納米管的添加量、生物菌凝固方式，以及控制膠乳凝固時間，從而提高碳納米管分散及偶聯(lián)劑與膠乳間的結(jié)合，解決了碳納米管團聚的問題，提高了復(fù)合母膠的分散等級；配制復(fù)合溶液時ph控制3.5-5之間，加速了偶聯(lián)劑的催化作用并強化了與基體之間的界面作用，解決了聚合物納米復(fù)合材料的伸長率低，粘度高和加工性能差、工藝過程復(fù)雜以及生產(chǎn)成本高等缺點；高溫干燥具體表現(xiàn)在分散性以及干燥時間的控制，提高了生產(chǎn)速度。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，所述制備方法操作如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑SI-69或酞酸酯偶聯(lián)劑201。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，碳納米管占干膠含量的3-5％，碳納米管與水的質(zhì)量比為1：40-60，分散劑占干膠含量的3-6％、偶聯(lián)劑占膠乳含量0.3-1.2％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，所述枯草芽孢桿菌培養(yǎng)液成分如下：牛肉膏4-6g、蛋白胨8-12g、氯化鈉4-6g、瓊脂18-22g、蒸餾水800-1200mL，將培養(yǎng)出來的菌液按2kg膠乳/20-40g菌液進行添加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，所述放線菌鏈霉菌培養(yǎng)液成分如下：18-22g可溶性淀粉、0.8-1.2g硝酸鉀、0.4-0.6g氯化鈉、0.4-0.6g磷酸氫二鉀、0.4-0.6g硫酸鎂、0.01-0.015g硫酸亞鐵、18-22g瓊脂和800-
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，所述枯草芽孢桿菌中在培養(yǎng)液中的活菌數(shù)為11-13億/mL，所述放線菌鏈霉菌在培養(yǎng)液中的中活菌數(shù)為11-12億/mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，所述枯草芽孢桿菌和放線菌鏈霉菌混合培養(yǎng)液中加入1-5％的堿性蛋白酶。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的方法制備得到的碳納米管復(fù)合橡膠。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，所述制備方法操作如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑si-69或酞酸酯偶聯(lián)劑201。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，碳納米管占干膠含量的3-5％，碳納米管與水的質(zhì)量比為1：40-60，分散劑占干膠含量的3-6％、偶聯(lián)劑占膠乳含量0.3-1.2％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于，所述枯草芽孢桿菌培養(yǎng)液成分如下：牛肉膏4-6g、蛋白胨8-12g、氯化鈉4-6g、瓊脂18-22g、蒸餾水800-1200ml，將培養(yǎng)出來的菌液按2kg膠乳/20-40g菌液進行添加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合橡膠...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：玉喃養(yǎng)，彭蘭英，楊繼帥，邵小波，吳鈺林，謝雯，李雙全，
申請(專利權(quán))人：西雙版納合盛橡膠科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。