專利名稱：一種再生膠/粉煤灰復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種再生膠/粉煤灰復(fù)合材料及其制備 方法。
背景技術(shù)：
再生橡膠一直是世界橡膠工業(yè)的重要原材料，它一方面可以代替橡膠，緩解了天 然橡膠的嚴(yán)重匱乏；另一方面使廢舊橡膠實現(xiàn)了回收再利用，解決了廢舊橡膠污染環(huán)境的 問題。但是由于再生膠材料本身存在一些性能缺陷，尤其是物理性能方面，比如耐磨耗 性差，壓縮產(chǎn)生永久變形，抗屈撓龜裂性差等，使之進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展受到了很大的限制。 在實際生產(chǎn)過程中，雖然它有著較低的價格但是某些性能參數(shù)沒法達(dá)標(biāo)從而滿足采購商的 要求。與再生橡膠利用相似的是，許多國家都已認(rèn)識到必須重視“工業(yè)廢渣”資源的開發(fā) 利用。它可以有效地緩解自然資源及能源短缺，防止環(huán)境污染。中國是世界上主要產(chǎn)煤國 之一，煤炭是今后相當(dāng)長時間的主要能源。由于對回收材料和降低環(huán)境污染的重視，目前， 粉煤灰的再利用成為重要研究內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的本著廢舊資源再利用的宗旨，針對目前再生膠使用過程中存在的問 題，提出一種新的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料。該材料具有優(yōu)良的物理性能，充分利用廢舊橡 膠和粉煤灰，降低了成本，而且有利于資源再利用。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到—種再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，該復(fù)合材料主要由再生膠和粉煤灰組成，其質(zhì)量 比為100 5 30，優(yōu)選100 20 30。該復(fù)合材料進(jìn)一步可以由以下重量份的組分制 成再生膠100，粉煤灰5 30，硫化促進(jìn)劑3. 1 9. 5，防老劑0. 6 2，偶聯(lián)劑1 3。本發(fā)明粉煤灰采用粒徑小于0. 05mm的顆粒，其主要成分是Si02、A1203、!^e2O3和 CaO0本發(fā)明的再生膠可采用廢胎面膠(順丁橡膠)再生膠。硫化促進(jìn)劑選自硫磺、2-硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋蘭姆、氧化鋅或硬脂酸 中的一種或幾種。硫化促進(jìn)劑的優(yōu)選組成為硫磺0. 2 2. 0份，2-硫醇基苯并噻唑0. 4 1. 0份，二硫化四甲基秋蘭姆0 0. 5份，氧化鋅2. 0 5. 0份，硬脂酸0. 5 1. 0份(以再 生膠為100份計)。防老劑選自N-環(huán)己基-N’ -苯基對苯二胺(即防老劑4010)和2-硫醇基苯并咪 唑(即防老劑MB)中的一種或兩種。防老劑的優(yōu)選組成為N-環(huán)己基-N’ -苯基對苯二胺 0. 3 1. 0份，2-硫醇基苯并咪唑0. 3 1. 0份(以再生膠為100份計)。偶聯(lián)劑可選用3-氨丙基三乙氧基硅烷，其用量為0. 1 3. 0份(以再生膠為100份計)。本發(fā)明的一種含有再生膠、粉煤灰、硫化促進(jìn)劑、防老劑和偶聯(lián)劑的再生膠/粉煤 灰復(fù)合材料的制備方法為將再生膠和粉煤灰先進(jìn)行干燥(如在80 100°C下干燥20 60min)，然后用開煉機(jī)在45 50°C下混煉10 30min，再加入硫化促進(jìn)劑、防老劑和偶聯(lián) 劑，在開煉機(jī)上于陽 60°C下混煉10 30min制備混煉膠(輥距為4. Omm)，再在開煉機(jī) 上將混煉膠進(jìn)行包輥，包輥后出片，最后在硫化機(jī)上于140 160°C及壓力7 9MPa下硫化 10 60mino將以再生膠為基體的復(fù)合材料的制備分為原料配比、混煉、出片、成型四個過程， 各過程分別詳述如下I、原料配比按重量份額配比分別為廢胎面膠(順丁橡膠)再生膠100(重量份，下同)，顆粒 粒徑小于0. 05mm的粉煤灰5 30，硫磺用量為0. 2 2. 0份，2-硫醇基苯并噻唑0. 4 1. 0份，二硫化四甲基秋蘭姆0 0. 5份，氧化鋅2. 0 5. 0份，硬脂酸0. 5 1. 0份，N-環(huán) 己基-N’ -苯基對苯二胺(即防老劑4010)0. 3 1.0份，2-硫醇基苯并咪唑(即防老劑 MB) 0. 3 1. 0份，3-氨丙基三乙氧基硅烷1. 0 3. 0份。II、混煉先將再生膠和粉煤灰在80 100°C下干燥20 60min，然后用開煉機(jī)混煉約 20min，溫度為45 50°C。之后，在開煉機(jī)上加入硫化促進(jìn)劑、防老劑和偶聯(lián)劑制備混煉膠， 其中輥距為4. 0mm，溫度為55 60°C，時間為15minIII、出片制出混煉膠后，先將膠料停放30min，然后在開煉機(jī)上將膠料包輥(輥距為2 3mm)，煉至膠片表面光滑無孔洞，然后出片，出片后停放至少M小時才可進(jìn)入成型工序；IV、成型在平板硫化機(jī)上硫化10 60min成型，溫度控制為150°C，壓力7 9MPa。
本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，在特定含量的再生膠與粉煤灰及其他組分 的協(xié)同作用下，使最終的材料具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，拉伸強(qiáng)度可高達(dá)4. 5 9. 5MPa，扯 斷伸長率可達(dá)到100 400%。2、本發(fā)明的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料在硬度、拉伸強(qiáng)度以及磨耗方面均遠(yuǎn)高于再 生膠，極大地擴(kuò)展了再生膠材料的應(yīng)用范圍。3、由于采用再生膠和粉煤灰為主體材料，充分利用了廢舊橡膠和煤渣的循環(huán)再生 資源，降低了成本，同時有利于環(huán)保節(jié)能。4、在對橡膠材料性能要求沒有特殊要求的前提下，該發(fā)明的復(fù)合材料可以替代再 生膠使用，本材料在防水材料，農(nóng)用機(jī)械腳墊、路面鋪設(shè)等領(lǐng)域和場所廣泛應(yīng)用，有著極大 的應(yīng)用推廣意義。
具體實施例方式下面給出實施例擬應(yīng)對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不能理解為是對本發(fā)明保護(hù)范圍 的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例1-4的組分配方詳見表1。表 權(quán)利要求
1.一種再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料主要由再生膠和粉煤灰組 成，其質(zhì)量比為100 5 30。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料由以下 重量份的組分制成再生膠100粉煤灰5 30硫化促進(jìn)劑 3. 1 9. 5防老劑0. 6 2偶聯(lián)劑1 3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，其特征在于所述粉煤灰的 顆粒粒徑小于0. 05mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，其特征在于所述再生膠為 順丁橡膠再生膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，其特征在于所述硫化促進(jìn)劑選 自硫磺、2-硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋蘭姆、氧化鋅或硬脂酸中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，其特征在于所述各硫化促進(jìn)劑 的用量以再生膠為100份計，其重量份為硫磺0. 2 2. 0份，2-硫醇基苯并噻唑0. 4 1. 0 份，二硫化四甲基秋蘭姆0 0. 5份，氧化鋅2. 0 5. 0份，硬脂酸0. 5 1. 0份。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，其特征在于所述防老劑選自 N-環(huán)己基-N’ -苯基對苯二胺和2-硫醇基苯并咪唑中的一種或兩種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，其特征在于所述各防老劑的用 量以再生膠為100份計，其重量份為N-環(huán)己基-N’ -苯基對苯二胺0. 3 1. 0份，2-硫醇 基苯并咪唑0.3 1.0份。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，其特征在于所述偶聯(lián)劑為3-氨 丙基三乙氧基硅烷，其用量以再生膠為100份計，重量份為0. 1 3.0份。
10.權(quán)利要求2所述的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料的制備方法，其特征在于將再生膠和 粉煤灰先進(jìn)行干燥，然后用開煉機(jī)在45 50°C下混煉10 30min，再加入硫化促進(jìn)劑、防 老劑和偶聯(lián)劑，在開煉機(jī)上于陽 60°C下混煉10 30min制備混煉膠，再在開煉機(jī)上將混 煉膠進(jìn)行包輥，包輥后出片，最后在硫化機(jī)上于140 160°C及壓力7 9MPa下硫化10 60mino
全文摘要
本發(fā)明公開了一種再生膠/粉煤灰復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料主要由再生膠和粉煤灰組成，其質(zhì)量比為100∶5～30。本發(fā)明的再生膠/粉煤灰復(fù)合材料，在特定含量的再生膠與粉煤灰及其他組分的協(xié)同作用下，使最終的材料具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，拉伸強(qiáng)度可達(dá)到4.5～9.5MPa，扯斷伸長率可達(dá)到100～400％。本發(fā)明由于采用再生膠和粉煤灰為主體材料，充分利用了廢舊橡膠和煤渣的循環(huán)再生資源，降低了成本，同時有利于環(huán)保節(jié)能。
文檔編號B29C35/00GK102093608SQ201010615639
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者馮志強(qiáng), 葉原豐, 吳愛民, 王淮慶 申請人:金陵科技學(xué)院