本發明涉及一種橡膠復合材料及其制備方法，具體涉及一種導電秸稈橡膠復合材料及其制備方法，屬于木質橡膠復合材料領域。
背景技術：
：木質橡膠復合材料是近年來出現的一種新型多功能環保材料，是以木質材料與橡膠為原料，采用橡膠加工工藝制備而成的。通過利用橡膠自身的粘度和流動性使原料膠結在一起，既避免了膠黏劑的使用，又節約了生產成本而且工藝簡單。對于木質橡膠復合材料而言，是一種良好的電絕緣體，為了讓木質橡膠復合材料獲得導電性能進而滿足其在各領域的應用，我們往木質橡膠基體中添加導電填料來賦予其導電性能。由于木質橡膠復合材料中的橡膠基體結晶能力低，分子間作用力小，自由體積大，致使其強度、耐磨及疲勞等性能不高，所以需往橡膠中加入補強劑，提高橡膠的綜合性能。利用碳系導電填料來提高橡膠的綜合性能，同時也可以賦予木質橡膠復合材料導電性能。總的來說，這對木質橡膠復合材料多功能性能的發展十分重要。農作物秸稈是一種綜合開發利用價值較高的可再生生物資源。多年來，我國農作物秸稈資源擁有量居世界首位，每年除去部分農作物秸稈被用為肥料、飼料、燃料等以外，還有大量的秸稈被直接焚燒或者腐爛，造成嚴重的資源浪費和環境污染。所以，本發明利用農作物秸稈進行粉碎、改性等步驟制成秸稈纖維，充當橡膠有機填充劑，且成本低廉，原料易得。技術實現要素：在下文中給出了關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。鑒于此，根據本發明的一個方面，本發明旨在提出一種導電秸稈橡膠復合材料及其制備方法，采用碳系導電填料補強秸稈橡膠復合材料，同時賦予其良好的導電性能，使其多功能化。方案一：一種導電秸稈橡膠復合材料，由下列重量份的原料制成：改性秸稈纖維10～30份，橡膠100～120份，導電填料5～30份。進一步地，所述改性秸稈纖維為4％～9％的氫氧化鈉溶液在40℃～80℃情況下處理過的農作物秸稈，所述農作物秸稈為小麥秸稈、水稻秸稈或者玉米秸稈；粒徑為60～120目。選用生物質纖維作為橡膠的有機填充劑，充分利用生物質材料的質輕、資源豐富等特性，同時改善橡膠復合材料硬度小、收縮性大等問題，在改進復合材料工藝和降低成本；通過對秸稈纖維進行堿處理，有助于減少秸稈表面的蠟質層，增加秸稈與橡膠間的相容性。進一步地，所述導電填料為導電石墨或者導電碳纖維。更好地賦予了復合材料導電性。進一步地，所述橡膠為天然橡膠或者合成橡膠。改善天然橡膠或者合成橡膠導電性能，賦予其多功能性。方案二：一種導電秸稈橡膠復合材料的制備方法如下：采用偶聯劑分別對改性秸稈纖維、導電填料、橡膠進行改性處理；將密煉機預熱，料斗溫度預設至一定溫度，將100～120份的橡膠放入密煉機里，塑煉至橡膠呈流動狀；再分別將10～30份偶聯劑改性后的秸稈纖維和導電填料放入密煉機中，使三種物料在密煉機中混煉，直至物料混合均勻后，用開煉機開煉3～5次并在室溫下進行陳放；最后，將陳化后的物料鋪至模具后，放入平板硫化機中進行硫化成型。進一步地，所述偶聯劑添加量為物料的2％～5％。能有效減少秸稈纖維表面的極性，改善秸稈纖維與橡膠的相容性。進一步地，所述料斗溫度預設至70℃～80℃。使溫度達到橡膠可以流動的狀態。進一步地，將橡膠放入密煉機里，塑煉至橡膠成流動狀的時間為3～5min。使橡膠呈流動狀，有助于各種填料和橡膠基體進行均勻混合。進一步地，改性秸稈纖維、橡膠、導電填料在密煉機中混煉時間為5～8min。使改性秸稈纖維、導電填料在橡膠基體中能夠充分混合，均勻分散。進一步地，所述硫化成型的壓力為12～13MPa，溫度為145℃～160℃。使壓力和溫度達到橡膠硫化成型的條件，制備成復合材料。進一步地，偶聯劑為雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物。雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物屬于一種多功能偶聯劑，有助于改善秸稈纖維與橡膠基體的界面結合，間接促進橡膠的硫化，提高復合材料的力學性能。本發明具有以下有益效果：本發明提供的導電秸稈橡膠復合材料，通過對農作物秸稈進行改性，制備出秸稈橡膠復合材料；通過添加導電填料，提高復合材料的綜合性能，同時還賦予其導電性能。具體實施方式在下文中將對本發明的示范性實施例進行描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應該了解，在開發任何這種實際實施例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現開發人員的具體目標，例如，符合與系統及業務相關的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有所改變。此外，還應該了解，雖然開發工作有可能是非常復雜和費時的，但對得益于本發明公開內容的本領域技術人員來說，這種開發工作僅僅是例行的任務。實施例1一種導電秸稈橡膠復合材料，其由以下重量份數的原料制成：改性小麥秸稈纖維10份，合成橡膠100份，導電石墨5份；改性小麥秸稈為5％的氫氧化鈉溶液在40℃情況下處理過的秸稈纖維，目數為60目；合成橡膠由下列重量份數的原料制成：天然橡膠50份，丁苯橡膠10份，順丁橡膠40份，炭黑50份，硫磺1.5份，氧化鋅4份，硬脂酸3份，防老劑2.5份，操作油5份；導電石墨的鱗片尺寸為0.006mm，粒徑為2000目；所述的導電秸稈橡膠復合材料的制備方法如下：采用3％的雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物分別對改性小麥秸稈纖維、導電石墨、橡膠進行改性處理；將密煉機預熱，料斗溫度預設至70℃，將100份的合成橡膠放入密煉機里，塑煉3min至橡膠呈流動狀；接著分別將10份偶聯劑改性后的小麥秸稈纖維和導電石墨放入密煉機中，使三種物料在密煉機中混煉6min，直至物料混合均勻后，用開煉機開煉3次并在室溫下陳放；最后，將陳放化后的物料鋪至模具后，放入平板硫化機中進行硫化成型，壓力為13MPa，溫度為150℃。實施例2一種導電秸稈橡膠復合材料，其有以下重量份數的原料制成：改性小麥秸稈纖維10份，合成橡膠100份，導電碳纖維10份；所述的導電秸稈橡膠復合材料的制備方法如下：采用4％的雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物分別對改性小麥秸稈纖維、導電碳纖維、橡膠進行改性處理；將密煉機預熱，料斗溫度預設80℃，將100份的合成橡膠放入密煉機里，塑煉3min至橡膠成流動狀；接著分別將10份偶聯劑改性后的秸稈纖維和導電碳纖維放入密煉機中，使三種物料在密煉機中混煉7min，直至物料混合均勻后，用開煉機開煉4次并在室溫下進行陳放；最后，將陳化后的物料鋪至模具后，放入平板硫化機中進行硫化成型，壓力為12MPa，溫度為150℃；改性小麥秸稈為5％的氫氧化鈉溶液在40℃處理過的秸稈纖維，目數為60目；導電碳纖維的電阻率為14μΩ·m，粒徑為200目；合成橡膠由下列重量份數的原料制成：天然橡膠50份，丁苯橡膠10份，順丁橡膠40份，炭黑50份，硫磺1.5份，氧化鋅4份，硬脂酸3份，防老劑2.5份，操作油5份；對實施例1、2所述導電秸稈橡膠復合材料進行性能測試，測試結果如下，其中對比樣品為未添加導電填料的秸稈橡膠復合材料的測試結果：測試項目單位對比樣品結果實施例1結果實施例2結果導電率S/cm5.59E-038.80E-031.27E-02通過表格，可以發現，通過添加碳系導電填料復合材料的導電性能得到了不同程度的提高。雖然本發明所揭示的實施方式如上，但其內容只是為了便于理解本發明的技術方案而采用的實施方式，并非用于限定本發明。任何本發明所屬
技術領域：
內的技術人員，在不脫離本發明所揭示的核心技術方案的前提下，可以在實施的形式和細節上做任何修改與變化，但本發明所限定的保護范圍，仍須以所附的權利要求書限定的范圍為準。當前第1頁1 2 3