一种微纳米短纤维树脂复合物及其制备方法和应用与流程

专利2025-04-16  8

本发明涉及微纳米短纤维预分散,特别是涉及一种微纳米短纤维树脂复合物及其制备方法和应用。


背景技术:

1、短纤维橡胶复合材料在传动带,胶管,坦克履带、输送带、轮胎、橡胶密封件、胶辊和矿工帽等橡胶产品领域中应用较广,其提高复合胶料的硬度、耐撕裂性、耐压性、耐磨性等性能。随着各行业的发展,对短纤维橡胶复合材料的要求越来越高,相应对短纤维的要求也随之而高,对短纤维的粒径要求越细越好,目前能够做的短纤维趋近于微纳米级别。

2、目前在塑料中使用无机短纤维或者有机短纤维的直径都是微米级别以上,微纳米短纤维在塑料中应用还是存在一定的分散难题。

3、针对芳纶浆粕独特的超细短纤维微观结构和纤维比表面积巨大、表面极性基团多、静电倾向大的特征,对芳纶浆粕纤维表面预分散处理技术进行了系统的研究,北京化工大学吴卫东发明了基于润滑渗透隔离原理的“芳纶浆粕预处理方法”发明专利(中国专利申请号:zl200510083844.8)。该专利对芳纶浆粕纤维表面进行改性预分散处理,得到在橡胶基质中纤维分散程度不同的芳纶浆粕预分散体,这种芳纶浆粕预分散体是一种性能优异的橡胶模量增强改性材料,但是这种芳纶浆粕预分散体的缺点是其中的助剂含量过高,对橡胶制品制备和加工都有一定的影响。

4、北京化工大学在zl93117126.1专利中将短纤维、胶乳、填料、粘合剂、润滑剂、表面活性剂、防老剂等处理剂体系直接在高速搅拌装置中搅拌,得到表面均匀涂覆的粒状处理物,然后干燥后得到预处理短纤维。该方法能够使预处理短纤维达到很好的粘合性,但是在高速搅拌机作用下易出现少量胶乳破乳使得局部的短纤维无法得到润滑剂的浸润,难以分散。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明提供了一种微纳米短纤维树脂复合物及其制备方法和应用,提高了微纳米短纤维在塑料或橡胶中的分散性。

2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、本发明提供了一种微纳米短纤维树脂复合物,包括以下重量份数的组分:

4、微纳米短纤维40份、增稠隔离分散剂10份和热塑性树脂乳液50份。

5、优选的,所述微纳米短纤维包括微纳米尼龙短纤维和/或微纳米芳纶短纤维。

6、优选的,所述微纳米短纤维的直径为0.1~5μm。

7、优选的,所述增稠隔离分散剂包括甲基纤维素和/或淀粉。

8、优选的,所述热塑性树脂乳液包括pvc乳液、pe乳液和聚酰胺乳液中的一种或多种。

9、本发明还提供了一种上述技术方案所述微纳米短纤维树脂复合物的制备方法,包括以下步骤:

10、将所述微纳米短纤维、增稠隔离分散剂和热塑性树脂乳液混合、搅拌,得到膏状复合物;

11、将所述膏状复合物真空干燥,得到微纳米短纤维树脂复合物。

12、优选的,所述搅拌的条件包括:转速为10~60rpm,时间为2~10min。

13、优选的,所述真空干燥的条件包括:温度为30~80℃,时间为15~120min。

14、本发明还提供了上述技术方案所述微纳米短纤维树脂复合物在提高微纳米短纤维在塑料分散性中的应用。

15、本发明还提供了上述技术方案所述微纳米短纤维树脂复合物在提高塑料定伸强度和/或拉伸强度中的应用。

16、本发明的有益效果为:

17、一、微纳米短纤维分散在热塑性树脂乳液中,逐步加入增稠隔离分散剂,形成稳定的高粘度的膏状复合物,在经过真空干燥,得到微纳米短纤维树脂复合物。通过此方法制备的微纳米短纤维能够塑料或者橡胶中有较好的分散性和补强性能,并且此工艺过程对纤维本身的性能影响较小。

18、二、此工艺过程无污染,常温下操作,操作简单易控制,设备成本低,易于工业化。



技术特征:

1.一种微纳米短纤维树脂复合物,其特征在于,包括以下重量份数的组分:

2.根据权利要求1所述的微纳米短纤维树脂复合物,其特征在于,所述微纳米短纤维包括微纳米尼龙短纤维和/或微纳米芳纶短纤维。

3.根据权利要求1或2所述的微纳米短纤维树脂复合物,其特征在于,所述微纳米短纤维的直径为0.1~5μm。

4.根据权利要求1所述的微纳米短纤维树脂复合物,其特征在于,所述增稠隔离分散剂包括甲基纤维素和/或淀粉。

5.根据权利要求1所述的微纳米短纤维树脂复合物,其特征在于,所述热塑性树脂乳液包括pvc乳液、pe乳液和聚酰胺乳液中的一种或多种。

6.一种权利要求1~5任一项所述微纳米短纤维树脂复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌的条件包括:转速为10~60rpm,时间为2~10min。

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述真空干燥的条件包括:温度为30~80℃,时间为15~120min。

9.权利要求1~5任一项所述微纳米短纤维树脂复合物在提高微纳米短纤维在塑料分散性中的应用。

10.权利要求1~5任一项所述微纳米短纤维树脂复合物在提高塑料定伸强度和/或拉伸强度中的应用。


技术总结
本发明涉及微纳米短纤维预分散技术领域,特别是涉及一种微纳米短纤维树脂复合物及其制备方法和应用。包括以下重量份数的组分:微纳米短纤维40份、增稠隔离分散剂10份和热塑性树脂乳液50份。微纳米短纤维分散在热塑性树脂乳液中,逐步加入增稠隔离分散剂,形成稳定的高粘度的膏状复合物,在经过真空干燥,得到微纳米短纤维树脂复合物。通过此方法制备的微纳米短纤维复合物能够在塑料或者橡胶中有较好的分散性和补强性能,并且此工艺过程对纤维本身的性能影响较小。此工艺过程无污染,常温下操作,操作简单易控制,设备成本低,易于工业化。

技术研发人员:请求不公布姓名
受保护的技术使用者:黑龙江弘宇短纤维新材料股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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