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一種改性玉米秸稈橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料的制作方法

文檔序號:3606211閱讀:359來源:國知局
一種改性玉米秸稈橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性玉米秸稈橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其原料按重量份包括:天然橡膠70-75份,順丁橡膠40-50份,丁腈橡膠15-20份,改性玉米秸稈30-35份,硫磺2-2.3份,炭黑N55050-60份,納米二氧化硅15-20份,有機(jī)膨潤土20-30份,防老劑4010NA0.5-1.5份,防老劑MB1-1.5份,防老劑RD0.5-0.8份,促進(jìn)劑CZ0.8-1.3份,促進(jìn)劑D1-2份,硬脂酸1.5-2.3份,氧化鋅4-5份。本發(fā)明中,上述改性玉米秸稈橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料拉伸強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度高,300%定伸應(yīng)力優(yōu)異,耐老化性能好,使用壽命長。
【專利說明】一種改性玉米秸稈橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及復(fù)合電纜護(hù)套材料【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電 纜護(hù)套材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國玉米資源非常豐富,目前我國利用玉米秸桿的用途主要有肥料、飼料、能源及 工業(yè)原料等,總的來說利用率非常低,我國資源相對匱乏,合理利用玉米秸桿緩解我國資源 匱乏的情況對發(fā)展經(jīng)濟(jì)及保護(hù)環(huán)境具有極其重要的作用。目前植物秸桿增強(qiáng)復(fù)合材料發(fā)展 越來越迅速,用玉米秸桿增強(qiáng)電纜護(hù)套材料是一種新型綠色環(huán)保型復(fù)合材料,具有巨大的 經(jīng)濟(jì)潛力,如何制備一種拉伸強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度高,耐老化性能好,使用壽命長的電纜護(hù)套材 料成為目前需要解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提出了一種改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,拉伸強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度 高,300 %定伸應(yīng)力優(yōu)異,耐老化性能好,使用壽命長。
[0004] 本發(fā)明提出的一種改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其原料按重量份包括: 天然橡膠70-75份,順丁橡膠40-50份,丁腈橡膠15-20份,改性玉米秸桿30-35份,硫 磺2-2. 3份,炭黑N55050-60份,納米二氧化硅15-20份,有機(jī)膨潤土 20-30份,防老劑 4010NA0. 5-1. 5份,防老劑MB1-1. 5份,防老劑RD0. 5-0. 8份,促進(jìn)劑CZ0. 8-1. 3份,促進(jìn)劑 D1-2份,硬脂酸1. 5-2. 3份,氧化鋅4-5份;
[0005] 其中改性玉米秸桿采用如下工藝制備:將玉米秸桿疏解剪碎放置待用,配制濃度 為0. 2-0. 35mol/L的鹽酸并倒入于反應(yīng)瓶中,升高溫度至105-108°C,將剪碎的玉米秸桿投 入反應(yīng)瓶中進(jìn)行反應(yīng),其中鹽酸與玉米秸桿的體積重量比(ml :g)為150-200:4000-4500, 待物料輕扯即斷時,再持續(xù)加熱5-8min,停止加熱,放置冷卻至室溫得到中間料,將得到的 中間料置于水中進(jìn)行清洗至濾液pH為6-7,然后向其中加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550攪拌均勻, 硅烷偶聯(lián)劑KH-550與玉米秸桿的重量比為150-200:1. 5-2,將得到的物料送入60-65°C烘 箱中放置8-10小時,粉碎,過40-80目篩得到改性玉米秸桿。
[0006] 優(yōu)選地,天然橡膠、順丁橡膠及丁腈橡膠的重量比為72-74 :46-48 :18-20。
[0007] 優(yōu)選地,改性玉米秸桿中,粒徑為0. 28-0. 3mm的占25-35wt %,粒徑為0. 3-0. 36mm 的占 40-60wt %,粒徑為 0· 36-0. 4mm 的占 5-15wt %。
[0008] 優(yōu)選地,其原料按重量份包括:天然橡膠72-74份,順丁橡膠46-48份,丁腈橡 膠18-20份,改性玉米秸桿31-33份,硫磺2. 1-2. 2份,炭黑N55055-58份,納米二氧化硅 16-18份,有機(jī)膨潤土 25-28份,防老劑4010NA1. 2-1. 3份,防老劑MB1. 2-1. 4份,防老劑 RD0. 6-0. 7份,促進(jìn)劑CZ1-1. 2份,促進(jìn)劑D1. 5-1. 7份,硬脂酸2-2. 2份,氧化鋅4. 5-4. 8 份。
[0009] 優(yōu)選地,其原料按重量份包括:天然橡膠73份,順丁橡膠47份,丁腈橡膠19份,改 性玉米秸桿31. 5份,硫磺2. 15份,炭黑N55057份,納米二氧化硅16. 5份,有機(jī)膨潤土 27 份,防老劑4010NA1. 22份,防老劑MB1. 35份,防老劑RDO. 62份,促進(jìn)劑CZ1. 15份,促進(jìn)劑 D1. 6份,硬脂酸2. 15份,氧化鋅4. 6份。
[0010] 優(yōu)選地,其中改性玉米秸桿采用如下工藝制備:將玉米秸桿疏解剪碎放置待用,配 制濃度為〇. 3mol/L的鹽酸并倒入于反應(yīng)瓶中,升高溫度至106°C,將剪碎的玉米秸桿投入 反應(yīng)瓶中進(jìn)行反應(yīng),其中鹽酸與玉米秸桿的體積重量比(ml :g)為160:4200,待物料輕扯 即斷時,再持續(xù)加熱6min,停止加熱,放置冷卻至室溫得到中間料,將得到的中間料置于水 中進(jìn)行清洗至濾液pH為6-7,然后向其中加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550攪拌均勻,硅烷偶聯(lián)劑 KH-550與玉米秸桿的重量比為200:2,將得到的物料送入62°C烘箱中放置9小時,粉碎,過 40-80目篩得到改性玉米秸桿。
[0011] 本發(fā)明中,順丁橡膠硫化后耐寒性、耐磨性及耐老化性能好,采用硫磺進(jìn)行硫化, 并與天然橡膠及順丁橡膠并用作為基料,相容性好,產(chǎn)品綜合性能好,在基料添加適量改 性玉米秸桿,玉米秸桿中含有大量的木素、纖維素及半纖維素,通過對玉米秸桿進(jìn)行改性處 理,使得纖維表面變得粗糙并形成許多空腔,降低玉米秸桿內(nèi)部纖維束的直徑,其形成的空 腔可降低與基料間的相斥作用,大大增強(qiáng)玉米秸桿與基料的界面粘合力及與硅烷偶聯(lián)劑 KH-550的反應(yīng)能力,纖維束直徑變小,纖維的分散性好,與基體的有效接觸面積增加,反應(yīng) 能力進(jìn)一步增強(qiáng),對酸解后的玉米秸桿采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550進(jìn)行改性處理,由于玉米秸 桿表面有大量的羥基,酸解之后更多羥基暴露出來,可以與硅烷偶聯(lián)劑KH-550形成較強(qiáng)氫 鍵,進(jìn)而提高秸桿和基料的界面作用力,大大提高玉米秸桿的補(bǔ)強(qiáng)效果,產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度、 撕裂強(qiáng)度及300%定伸應(yīng)力增強(qiáng)明顯,防老劑4010NA、防老劑MB及防老劑RD并用時,協(xié)同 效果較好,可有效提高產(chǎn)品的耐熱空氣老化性能,防護(hù)效果佳,炭黑N550、納米二氧化硅及 有機(jī)膨潤土作為填充補(bǔ)強(qiáng)劑,產(chǎn)品的物理機(jī)械性能顯著增強(qiáng),本發(fā)明中,上述電纜護(hù)套材料 拉伸強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度高,300%定伸應(yīng)力優(yōu)異,耐老化性能好,使用壽命長。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)施例1
[0013] 一種改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其原料按重量份包括:天然橡膠73 份,順丁橡膠47份,丁腈橡膠19份,改性玉米秸桿31. 5份,硫磺2. 15份,炭黑N55057份, 納米二氧化硅16. 5份,有機(jī)膨潤土 27份,防老劑4010NA1. 22份,防老劑MB1. 35份,防老劑 RD0. 62份,促進(jìn)劑CZ1. 15份,促進(jìn)劑D1. 6份,硬脂酸2. 15份,氧化鋅4. 6份;
[0014] 其中改性玉米秸桿采用如下工藝制備:將玉米秸桿疏解剪碎放置待用,配制濃度 為0. 3mol/L的鹽酸并倒入于反應(yīng)瓶中,升高溫度至106°C,將剪碎的玉米秸桿投入反應(yīng)瓶 中進(jìn)行反應(yīng),其中鹽酸與玉米秸桿的體積重量比(ml :g)為160:4200,待物料輕扯即斷時, 再持續(xù)加熱6min,停止加熱,放置冷卻至室溫得到中間料,將得到的中間料置于水中進(jìn)行清 洗至濾液pH為6-7,然后向其中加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550攪拌均勻,硅烷偶聯(lián)劑KH-550與玉 米秸桿的重量比為200:2,將得到的物料送入62°C烘箱中放置9小時,粉碎,過40-80目篩 得到改性玉米秸桿;
[0015] 改性玉米秸桿中,粒徑為0· 28-0. 3mm的占25-35wt%,粒徑為0· 3-0. 36mm的占 40-60wt %,粒徑為 0· 36-0. 4mm 的占 5-15wt %。
[0016] 實(shí)施例2
[0017] 一種改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其原料按重量份包括:天然橡膠70 份,順丁橡膠50份,丁腈橡膠15份,改性玉米秸桿35份,硫磺2份,炭黑N55060份,納米二 氧化硅15份,有機(jī)膨潤土 30份,防老劑4010NA0. 5份,防老劑MB1. 5份,防老劑RD0. 5份, 促進(jìn)劑CZ1. 3份,促進(jìn)劑D1份,硬脂酸2. 3份,氧化鋅4份;
[0018] 其中改性玉米秸桿采用如下工藝制備:將玉米秸桿疏解剪碎放置待用,配制濃度 為0. 35mol/L的鹽酸并倒入于反應(yīng)瓶中,升高溫度至105°C,將剪碎的玉米秸桿投入反應(yīng)瓶 中進(jìn)行反應(yīng),其中鹽酸與玉米秸桿的體積重量比(ml :g)為200:4000,待物料輕扯即斷時, 再持續(xù)加熱8min,停止加熱,放置冷卻至室溫得到中間料,將得到的中間料置于水中進(jìn)行清 洗至濾液pH為6,然后向其中加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550攪拌均勻,硅烷偶聯(lián)劑KH-550與玉米 秸桿的重量比為200:1. 5,將得到的物料送入65°C烘箱中放置8-10小時,粉碎,過80目篩 得到改性玉米秸桿。
[0019] 實(shí)施例3
[0020] 一種改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其原料按重量份包括:天然橡膠75 份,順丁橡膠40份,丁腈橡膠20份,改性玉米秸桿30份,硫磺2. 3份,炭黑N55050份,納米 二氧化硅20份,有機(jī)膨潤土 20份,防老劑4010NA1. 5份,防老劑MB1份,防老劑RD0. 8份, 促進(jìn)劑CZ0. 8份,促進(jìn)劑D2份,硬脂酸1. 5份,氧化鋅5份;
[0021] 其中改性玉米秸桿采用如下工藝制備:將玉米秸桿疏解剪碎放置待用,配制濃度 為0. 2mol/L的鹽酸并倒入于反應(yīng)瓶中,升高溫度至108°C,將剪碎的玉米秸桿投入反應(yīng)瓶 中進(jìn)行反應(yīng),其中鹽酸與玉米秸桿的體積重量比(ml :g)為150:4500,待物料輕扯即斷時, 再持續(xù)加熱5min,停止加熱,放置冷卻至室溫得到中間料,將得到的中間料置于水中進(jìn)行清 洗至濾液pH為7,然后向其中加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550攪拌均勻,硅烷偶聯(lián)劑KH-550與玉米 秸桿的重量比為150:2,將得到的物料送入60°C烘箱中放置10小時,粉碎,過40目篩得到 改性玉米秸桿。
[0022] 實(shí)施例4
[0023] -種改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其原料按重量份包括:天然橡膠72. 5 份,順丁橡膠47. 5份,丁腈橡膠19份,改性玉米秸桿31. 5份,硫磺2. 15份,炭黑N55057. 5 份,納米二氧化硅17. 3份,有機(jī)膨潤土 27份,防老劑4010NA1. 21份,防老劑MB1. 35份,防 老劑RD0. 64份,促進(jìn)劑CZ1. 15份,促進(jìn)劑D1. 65份,硬脂酸2. 05份,氧化鋅4. 75份;
[0024] 其中改性玉米秸桿采用如下工藝制備:將玉米秸桿疏解剪碎放置待用,配制濃度 為0. 32mol/L的鹽酸并倒入于反應(yīng)瓶中,升高溫度至106°C,將剪碎的玉米秸桿投入反應(yīng)瓶 中進(jìn)行反應(yīng),其中鹽酸與玉米秸桿的體積重量比(ml :g)為180:4200,待物料輕扯即斷時, 再持續(xù)加熱6min,停止加熱,放置冷卻至室溫得到中間料,將得到的中間料置于水中進(jìn)行清 洗至濾液pH為6. 3,然后向其中加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550攪拌均勻,硅烷偶聯(lián)劑KH-550與玉 米秸桿的重量比為1600:1. 6,將得到的物料送入61°C烘箱中放置9小時,粉碎,過60目篩 得到改性玉米秸桿。
[0025] 對實(shí)施例1-4所述改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料進(jìn)行性能測試,測試平均 結(jié)構(gòu)如下,其中對比產(chǎn)品為未添加改性玉米秸桿的測試結(jié)果:
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其特征在于,其原料按重量份包括: 天然橡膠70-75份,順丁橡膠40-50份,丁腈橡膠15-20份,改性玉米秸桿30-35份,硫 磺2-2. 3份,炭黑N55050-60份,納米二氧化硅15-20份,有機(jī)膨潤土 20-30份,防老劑 4010NA0. 5-1. 5份,防老劑MB1-1. 5份,防老劑RD0. 5-0. 8份,促進(jìn)劑CZ0. 8-1. 3份,促進(jìn)劑 D1-2份,硬脂酸1. 5-2. 3份,氧化鋅4-5份; 其中改性玉米秸桿采用如下工藝制備:將玉米秸桿疏解剪碎放置待用,配制濃度為 0. 2-0. 35mol/L的鹽酸并倒入于反應(yīng)瓶中,升高溫度至105-108°C,將剪碎的玉米秸桿投入 反應(yīng)瓶中進(jìn)行反應(yīng),其中鹽酸與玉米秸桿的體積重量比(ml :g)為150-200:4000-4500,待 物料輕扯即斷時,再持續(xù)加熱5-8min,停止加熱,放置冷卻至室溫得到中間料,將得到的中 間料置于水中進(jìn)行清洗至濾液pH為6-7,然后向其中加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550攪拌均勻,硅 烷偶聯(lián)劑KH-550與玉米秸桿的重量比為150-200:1. 5-2,將得到的物料送入60-65°C烘箱 中放置8-10小時,粉碎,過40-80目篩得到改性玉米秸桿。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其特征在于,天然橡膠、 順丁橡膠及丁腈橡膠的重量比為72-74 :46-48 :18-20。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其特征在于,改性玉 米秸桿中,粒徑為〇. 28-0. 3mm的占 25-35wt %,粒徑為0. 3-0. 36mm的占 40-60wt %,粒徑為 0. 36-0. 4mm 的占 5-15wt%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其特征在于, 其原料按重量份包括:天然橡膠72-74份,順丁橡膠46-48份,丁腈橡膠18-20份,改性玉 米秸桿31-33份,硫磺2. 1-2. 2份,炭黑N55055-58份,納米二氧化硅16-18份,有機(jī)膨潤 土 25-28份,防老劑4010NA1. 2-1. 3份,防老劑MB1. 2-1. 4份,防老劑RD0. 6-0. 7份,促進(jìn)劑 CZ1-1. 2份,促進(jìn)劑D1. 5-1. 7份,硬脂酸2-2. 2份,氧化鋅4. 5-4. 8份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其特征在 于,其原料按重量份包括:天然橡膠73份,順丁橡膠47份,丁腈橡膠19份,改性玉米秸桿 31. 5份,硫磺2. 15份,炭黑N55057份,納米二氧化硅16. 5份,有機(jī)膨潤土 27份,防老劑 4010NA1. 22份,防老劑MB1. 35份,防老劑RD0. 62份,促進(jìn)劑CZ1. 15份,促進(jìn)劑D1. 6份,硬 脂酸2. 15份,氧化鋅4. 6份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述改性玉米秸桿橡膠復(fù)合電纜護(hù)套材料,其特征在 于,其中改性玉米秸桿采用如下工藝制備:將玉米秸桿疏解剪碎放置待用,配制濃度為 0. 3mol/L的鹽酸并倒入于反應(yīng)瓶中,升高溫度至106°C,將剪碎的玉米秸桿投入反應(yīng)瓶中 進(jìn)行反應(yīng),其中鹽酸與玉米秸桿的體積重量比(ml :g)為160:4200,待物料輕扯即斷時,再 持續(xù)加熱6min,停止加熱,放置冷卻至室溫得到中間料,將得到的中間料置于水中進(jìn)行清洗 至濾液pH為6-7,然后向其中加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550攪拌均勻,硅烷偶聯(lián)劑KH-550與玉米 秸桿的重量比為200:2,將得到的物料送入62°C烘箱中放置9小時,粉碎,過40-80目篩得 到改性玉米秸桿。
【文檔編號】C08K5/09GK104194074SQ201410424678
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】李正祥, 刁宏明, 王趙蘭, 劉琴 申請人:安徽藍(lán)德集團(tuán)股份有限公司
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