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抗穿刺丁腈橡胶/树脂化芳纶纤维复合材料及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-02-09 11:06:57

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-02-09 11:06:57

本发明公开了一种抗穿刺丁腈橡胶/树脂化芳纶纤维复合材料及其制备方法,涉及橡胶基复合材料技术领域。包括下述重量份的原料:丁腈橡胶100份,酚醛型氰酸酯树脂15~35份,短切芳纶纤维0.5~2.0份,硫化活性剂3~5份,表面活性剂0.5~2.0份,交联剂0.5‑2.5份,硫化促进剂0.5~3.5份,防老剂0.5~3.0份,补强剂15~30份。制备方法:短切芳纶纤维在130~150℃下分散于酚醛型氰酸酯树脂中,形成树脂化芳纶纤维;树脂化芳纶纤维与丁腈橡胶经混炼、硫化交联后得最终产品。该复合材料产品性能稳定,制备工艺简单,环保,易于实施,效率高,成本低,芳纶纤维在丁腈橡胶中分散效果好,生产过程无污染。

抗穿刺丁腈橡胶/树脂化芳纶纤维复合材料,其特征在于:包括下述重量份的原料:丁腈橡胶100份,氰酸酯树脂15~35份,短切芳纶纤维0.5~2.0份,硫化活性剂3~5份,表面活性剂0.5~2.0份,交联剂0.5-2.5份,硫化促进剂0.5~3.5份,防老剂0.5~3.0份,补强剂15~30份;所述氰酸酯树脂为酚醛型氰酸酯树脂,结构式如下:抗穿刺丁腈橡胶/树脂化芳纶纤维复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)短切芳纶纤维在130~150℃下分散于氰酸酯树脂中,形成树脂化芳纶纤维;(2)树脂化芳纶纤维与丁腈橡胶在硫化活性剂、表面活性剂、交联剂、硫化促进剂、防老剂和补强剂作用下经混炼、硫化交联后得抗穿刺丁腈橡胶/树脂化芳纶纤维复合材料。

特种工程橡胶复合材料在航空航天、军事、交通运输、高铁、电子信息、能源动力以及国家重大基础工程建设等领域具有十分巨大的应用潜能,是目前国际上竞争最激烈的高技术新材料领域之一。目前芳纶短纤维以其高模量、高强度、低密度的特点引起国内外的广泛关注,成为制备高性能复合材料的首选原料。众所周知,纯橡胶容易被钉子等尖锐物穿透,其性能不能满足军工等高科技领域的需要,而芳纶纤维与橡胶结合的复合材料既继承了芳纶的比强度高,化学性质稳定,防穿刺性高的优点,又继承了橡胶的耐油性的特点。从而赋予了材料的耐油性,高模量,高穿刺性和高撕裂强度等特点。

河北科技大学(Hebei University of Science & Technology),坐落于河北省石家庄市,学校为教育部第二批卓越工程师教育培养计划高校,入选国家级大学生创新创业训练计划、全国高校实践育人创新创业基地、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部首批新工科研究与实践项目(卓越工程师教育培养计划2.0),国家国防科技工业局与河北省人民政府共建的省部共建大学。

本发明通过芳纶纤维的树脂化将短切芳纶纤维与丁腈橡胶有机的结合在一起,解决了芳纶纤维在橡胶基体中分散效果差、易于自聚集和相分离的难题,使复合材料中各组份间能够充分发挥协同效应,为制备高性能丁腈橡胶/芳纶纤维复合材料提供了技术保障。此外,该制备方法操作简单,效率高,成本低,由于不使用溶剂,使制备工艺更加安全、环保、易于实施,芳纶纤维在丁腈橡胶中分散效果好,产品性能稳定。

本技术具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。综上所述,该技术属于国家鼓励支持的项目,技术的经济和社会效益客观,技术的投产将改善优化当地产业结构,实现高质量发展的目标。技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接次项目