本發明涉及一種橡膠助劑，尤其是涉及一種用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料的制備與應用。
背景技術：
：在汽車行業中，汽車橡塑配件種類繁多，如雨刷、密封配件、減震空氣彈簧圈、齒形切割帶等，不同的產品和配件的使用地點對橡塑配件的力學性能要求不同，并且由于汽車為更新周期長的長期損耗性產品，且在使用過程中很多地方都處于高溫運行狀態，這就對配件要求很高，從強度、阻燃性能、抗低溫、抗拉伸、抗高溫、抗磨等性能上來說都有一定的要求，這也就對應用于橡塑配件中的力學性能改性劑有進一步的高標準要求。一種專門用于改善汽車橡塑配件制品的力學性能改性劑的開發值得研究。技術實現要素：發明目的：為了解決現有技術中所存在的問題，本發明提出了一種有效改善橡塑制品的阻燃性能、抗高低溫性能、耐磨性能、抗拉伸性能和強度的用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料。技術方案：為達以上目的，本發明采取以下技術方案：一種用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料的制備，包括如下步驟：(1)超細鈦鋅復合納米粉體的制備：以硫酸鋅溶液、硫酸氧鈦溶液以及碳酸鈉為原料，共同置于等離子反應釜中反應60-90min，合成的沉淀經過濾洗滌后在100-120℃下真空干燥，得到的復合粉體取出之后600-700℃高溫煅燒1-2h后，置于壓力反應釜中，通入高速氣流，調節壓力為12-23個mpa，得到納米級超細鈦鋅復合納米粉體；(2)復合納米高分子材料的制備：將步驟(1)制得的鈦鋅復合納米粉體與環氧樹脂、乙酸以2:3:5的質量比混合，加入反應物總量2-3倍的溶劑氯仿，維持120-130℃的真空狀態下反應10-30min，最后倒入過量乙醇中使沉淀析出；過濾，真空干燥，得復合納米高分子材料。更為優選的，步驟(1)中等離子反應釜的反應溫度為80-130℃。更進一步的，步驟(1)中等離子反應釜的反應溫度為115℃。更為優選的，步驟(1)中高速氣流為氮氣與氬氣的混合氣體。更進一步的，步驟(1)中高速氣流為氮氣與氬氣質量比為1:1的混合氣體。本發明還公開了上述一種用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料的應用，具體的用于橡塑制品的制備過程中時添加量為主材料的6％-12％。有益效果：本發明提供的一種用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料的制備和應用，針對現有橡膠制備過程存在的一些問題存在的缺陷，由硫酸鋅溶液、硫酸氧鈦溶液以及碳酸鈉首先制備成超細鈦鋅復合納米粉體，再與環氧樹脂以及乙酸一起通過復合而成一種兼具納米優異特性和力學改性能力的復合納米高分子材料，不僅無毒無害、耐候性好，具有較好的穩定性，應用到橡塑制品中去得到的成品具有較好的阻燃性能、耐磨性能、抗拉伸性能和強度，且長時間處于高溫環境仍能夠保持良好的機械性能、不易變質受損，使用壽命長，具有很強的實用價值。具體實施方式實施例1：一種用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料的制備，包括如下步驟：(1)超細鈦鋅復合納米粉體的制備：以硫酸鋅溶液、硫酸氧鈦溶液以及碳酸鈉為原料，共同置于等離子反應釜中反應60min，反應溫度為80℃，合成的沉淀經過濾洗滌后在100℃下真空干燥，得到的復合粉體取出之后600℃高溫煅燒1h后，置于壓力反應釜中，通入質量比為1:1的氮氣與氬氣的混合氣體的高速氣流，調節壓力為12個mpa，得到納米級超細鈦鋅復合納米粉體；(2)復合納米高分子材料的制備：將步驟(1)制得的鈦鋅復合納米粉體與環氧樹脂、乙酸以2:3:5的質量比混合，加入反應物總量2倍的溶劑氯仿，維持120℃的真空狀態下反應10min，最后倒入過量乙醇中使沉淀析出；過濾，真空干燥，得復合納米高分子材料。上述一種用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料的應用，具體的用于橡塑制品的制備過程中時添加量為主材料的6％。實施例2：一種用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料的制備，包括如下步驟：(1)超細鈦鋅復合納米粉體的制備：以硫酸鋅溶液、硫酸氧鈦溶液以及碳酸鈉為原料，共同置于等離子反應釜中反應90min，反應溫度為130℃，合成的沉淀經過濾洗滌后在120℃下真空干燥，得到的復合粉體取出之后700℃高溫煅燒2h后，置于壓力反應釜中，通入質量比為1:1的氮氣與氬氣的混合氣體的高速氣流，調節壓力為23個mpa，得到納米級超細鈦鋅復合納米粉體；(2)復合納米高分子材料的制備：將步驟(1)制得的鈦鋅復合納米粉體與環氧樹脂、乙酸以2:3:5的質量比混合，加入反應物總量3倍的溶劑氯仿，維持130℃的真空狀態下反應30min，最后倒入過量乙醇中使沉淀析出；過濾，真空干燥，得復合納米高分子材料。上述一種用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料的應用，具體的用于橡塑制品的制備過程中時添加量為主材料的12％。實施例3：一種用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料的制備，包括如下步驟：(1)超細鈦鋅復合納米粉體的制備：以硫酸鋅溶液、硫酸氧鈦溶液以及碳酸鈉為原料，共同置于等離子反應釜中反應75min，反應溫度為115℃，合成的沉淀經過濾洗滌后在110℃下真空干燥，得到的復合粉體取出之后650℃高溫煅燒1.5h后，置于壓力反應釜中，通入質量比為1:1的氮氣與氬氣的混合氣體的高速氣流，調節壓力為18個mpa，得到納米級超細鈦鋅復合納米粉體；(2)復合納米高分子材料的制備：將步驟(1)制得的鈦鋅復合納米粉體與環氧樹脂、乙酸以2:3:5的質量比混合，加入反應物總量2.5倍的溶劑氯仿，維持125℃的真空狀態下反應20min，最后倒入過量乙醇中使沉淀析出；過濾，真空干燥，得復合納米高分子材料。上述一種用于橡塑制品力學性能改進的復合納米高分子材料的應用，具體的用于橡塑制品的制備過程中時添加量為主材料的9％。將上述實施例1-3制備的復合納米高分子材料應用到橡塑制品中去，取其成品對其耐熱氧老化性能進行測定，剪切強度的測定結果具體如下表所示：實施例實施例1實施例2實施例3250℃/1h(mpa)45.345.443.8300℃/1h(mpa)84.383.784.1如上表中數據顯示，本發明制備的復合納米高分子材料應用到橡塑制品制備中制備而成的橡塑制品在250℃/1h以及300℃/1h的剪切強度測試下都達到了較高的水平，優于常規橡塑制品。應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。當前第1頁12