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一种用于耐磨橡胶定子的改性杜仲胶复合材料实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及橡胶材料领域,具体为一种用于耐磨橡胶定子的改性杜仲胶复合材料。

相关背景技术

[0002] 定子作为螺杆泵中重要组成部分,通常为高强度橡胶等弹性体材料,需要在各种复杂情况下长期承受金属转子的摩擦作用,因此是螺杆泵中最容易损坏的重要零件之一,而杜仲胶集多种材料特性于一体,具有高定伸强度、低滚动阻尼、优异的耐疲劳性、耐磨性、抗腐蚀性等特点,是一种制作螺杆定子的合适材料。
[0003] 目前的定子橡胶原料包括丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶等,在混炼过程中加入炭黑、二氧化硅等补强剂,以提高橡胶的力学性能和耐磨性,再通过挤出或压延等加工过程,制作成板材或管材等定子形状。公开号为CN112940362A的中国专利申请“一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料及其制备方法”中指出,目前市面上的丁腈橡胶通常只能在120℃以下使用,即使是该专利改进的耐高温丁腈橡胶只能将耐热温度提升至150摄氏度;授权公告号为CN103804738B的中国专利“一种高温定子橡胶材料及其制备方法”中指出,利用采用氢化丁腈橡胶与羧基氢化丁腈橡胶并用,加入炭黑、氧化锌、硬脂酸、增塑剂、防老剂、交联剂、助交联剂,使得丁腈橡胶与羧基氢化丁腈橡胶共硫化,得到的橡胶定子材料可以耐180℃的高温。
[0004] 目前的技术方案为了降低定子橡胶的磨耗,通常需要加入大量的炭黑,这会使得材料内部应力分布不均,容易发生应力集中而产生孔隙甚至开裂。这就需要加入氧化锌、白炭黑(二氧化硅)等无机粒子用以填充因炭黑造成的开裂,同时也会加入增塑剂来提高填料与橡胶之间的相容性。虽然可以降低短期的磨损,但并不能耐高温高压和强腐蚀。
[0005] 由于螺杆泵定子橡胶主要适用于石油、化工、食品、医药等行业中的各种液体输送场合,定子橡胶长时间处于高温、高压和强腐蚀环境下,而增塑剂会随着时间的推移,从内部逐渐迁移到表面,导致挥发和渗出现象,从而降低定子橡胶的使用寿命,而这种现象会在高温、高压和强腐蚀的环境下更加突出。同时,根据Fleisher能量磨损理论,定子橡胶在摩擦过程中,接触面因摩擦生热产生能量,这些能量会被橡胶基体吸收,由于橡胶的导热性能较差,当这一部分能量无法及时释放并超过一定值时,就会产生磨损。

具体实施方式

[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0034] 为方便理解,首先对下文中所提及的英文名词进行解释:
[0035] FT‑IR:红外光谱;
[0036] WXRD:广角XRD衍射;
[0037] Xc,XRD(%):由XRD法测得的结晶度;
[0038] Shorehardness(HA):邵氏硬度;
[0039] DIN磨耗:采用GB/T9867‑1988、ISODINISO4649的标准方法进行磨耗检测;
[0040] TG:热失重曲线图。
[0041] 本发明所提供的耐磨橡胶定子的改性杜仲胶复合材料的制备方法如下:
[0042] 实施例1,记为:GR/EUG‑1,具体步骤如下:
[0043] 步骤一,溶液共混:
[0044] 在本实施例中,石墨烯选用多层石墨烯,溶剂选用正己烷,将0.01质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散0.5h后,采用超声水浴继续进行分散处理0.5h,得到石墨烯悬浮液;
[0045] 在石墨烯悬浮液中加入1质量份的杜仲胶,在40℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流2h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0046] 步骤二,溶剂分离:
[0047] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于140℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为38质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为140℃、压力为0.1MPa的环境中6h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0048] 步骤三,成型:
[0049] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.01质量份高分子微球、0.01质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中,高分子微球选用聚苯乙烯微球,混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为1:100。
[0050] 实施例2,记为:GR/EUG‑3,具体步骤如下:
[0051] 步骤一,溶液共混:
[0052] 在本实施例中,石墨烯选用氧化石墨烯,溶剂选用甲苯,将0.18质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散4h后,采用超声水浴继续进行分散处理2h,得到石墨烯悬浮液;
[0053] 在石墨烯悬浮液中加入6质量份的杜仲胶,在40℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流8h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0054] 步骤二,溶剂分离:
[0055] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于150℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为20质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为150℃、压力为0.01MPa的环境中15h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0056] 步骤三,成型:
[0057] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.5质量份高分子微球、0.06质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用聚丙烯腈微球,混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为3:100。
[0058] 实施例3,记为:GR/EUG‑5,具体步骤如下:
[0059] 步骤一,溶液共混:
[0060] 在本实施例中,石墨烯选用还原氧化石墨烯,溶剂选用邻二甲苯,将0.25质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散1h后,采用超声水浴继续进行分散处理1h,得到石墨烯悬浮液;
[0061] 在石墨烯悬浮液中加入5质量份的杜仲胶,在50℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流0.5h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0062] 步骤二,溶剂分离:
[0063] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于160℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为1质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为160℃、压力为0.02MPa的环境中24h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0064] 步骤三,成型:
[0065] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.25质量份高分子微球、0.05质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用聚乙烯醇微球,混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为5:100。
[0066] 实施例4,记为:GR/EUG‑7,具体步骤如下:
[0067] 步骤一,溶液共混:
[0068] 在本实施例中,石墨烯选用羟基化石墨烯,溶剂选用间二甲苯,将0.28质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散2h后,采用超声水浴继续进行分散处理1.5h,得到石墨烯悬浮液;
[0069] 在石墨烯悬浮液中加入4质量份的杜仲胶,在50℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流1h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0070] 步骤二,溶剂分离:
[0071] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于140℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为10质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为140℃、压力为0.03MPa的环境中22h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0072] 步骤三,成型:
[0073] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.05质量份高分子微球、0.04质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用聚丙烯酸甲酯微球,混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为7:100。
[0074] 实施例5,记为:GR/EUG‑9,具体步骤如下:
[0075] 步骤一,溶液共混:
[0076] 在本实施例中,石墨烯选用羧基化石墨烯,溶剂选用对二甲苯,将0.27质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散3h后,采用超声水浴继续进行分散处理0.5h,得到石墨烯悬浮液;
[0077] 在石墨烯悬浮液中加入3质量份的杜仲胶,在60℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流2h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0078] 步骤二,溶剂分离:
[0079] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于145℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为20质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为145℃、压力为0.04MPa的环境中20h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0080] 步骤三,成型:
[0081] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.1质量份高分子微球、0.03质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用三聚氰胺甲醛树脂微球,混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为9:100。
[0082] 实施例6,记为:GR/EUG‑11,具体步骤如下:
[0083] 步骤一,溶液共混:
[0084] 在本实施例中,石墨烯选用氨基化石墨烯,溶剂选用对正己烷/甲苯(质量比为1:1),将0.22质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散4h后,采用超声水浴继续进行分散处理1h,得到石墨烯悬浮液;
[0085] 在石墨烯悬浮液中加入2质量份的杜仲胶,在60℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流3h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0086] 步骤二,溶剂分离:
[0087] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于150℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为30质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为150℃、压力为0.05MPa的环境中18h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0088] 步骤三,成型:
[0089] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.15质量份高分子微球、0.02质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用脲醛树脂微球,混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为11:100。
[0090] 实施例7,记为:GR/EUG‑15,具体步骤如下:
[0091] 步骤一,溶液共混:
[0092] 在本实施例中,石墨烯选用聚乙二醇接枝石墨烯,溶剂选用对甲苯/邻二甲苯(质量比为1:1),将0.15质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散0.5h后,采用超声水浴继续进行分散处理1.5h,得到石墨烯悬浮液;
[0093] 在石墨烯悬浮液中加入1质量份的杜仲胶,在70℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流4h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0094] 步骤二,溶剂分离:
[0095] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于155℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为38质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为155℃、压力为0.06MPa的环境中16h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0096] 步骤三,成型:
[0097] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.2质量份高分子微球、0.01质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用酚醛树脂微球,混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为15:100。
[0098] 实施例8,记为:GR/EUG‑20,具体步骤如下:
[0099] 步骤一,溶液共混:
[0100] 在本实施例中,石墨烯选用多层石墨烯/氧化石墨烯(质量比为1:1),溶剂选用邻二甲苯/间二甲苯(质量比为1:1),将0.2质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散1h后,采用超声水浴继续进行分散处理2h,得到石墨烯悬浮液;
[0101] 在石墨烯悬浮液中加入0.1质量份的杜仲胶,在80℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流5h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0102] 步骤二,溶剂分离:
[0103] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于160℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为35质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为160℃、压力为0.07MPa的环境中14h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0104] 步骤三,成型:
[0105] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.25质量份高分子微球、0.001质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用聚氨酯微球,混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为20:100。
[0106] 实施例9,记为:GR/EUG‑25,具体步骤如下:
[0107] 步骤一,溶液共混:
[0108] 在本实施例中,石墨烯选用羧基化石墨烯/氨基化石墨烯(质量比为1:1),溶剂选用间二甲苯/对二甲苯(质量比为1:1),将0.25质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散2h后,采用超声水浴继续进行分散处理0.5h,得到石墨烯悬浮液;
[0109] 在石墨烯悬浮液中加入1质量份的杜仲胶,在90℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流6h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0110] 步骤二,溶剂分离:
[0111] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于140℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为25质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为140℃、压力为0.08MPa的环境中12h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0112] 步骤三,成型:
[0113] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.3质量份高分子微球、0.01质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用聚苯乙烯微球/聚丙烯腈微球(质量比为1:1),混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为25:100。
[0114] 实施例10,记为:GR/EUG‑30,具体步骤如下:
[0115] 步骤一,溶液共混:
[0116] 在本实施例中,石墨烯选用还原氧化石墨烯/羟基化石墨烯(质量比为1:1),溶剂选用邻二甲苯/间二甲苯/对二甲苯(质量比为1:6:3),将0.6质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散3h后,采用超声水浴继续进行分散处理1h,得到石墨烯悬浮液;
[0117] 在石墨烯悬浮液中加入2质量份的杜仲胶,在90℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流7h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0118] 步骤二,溶剂分离:
[0119] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于150℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为15质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为150℃、压力为0.09MPa的环境中10h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0120] 步骤三,成型:
[0121] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.35质量份高分子微球、0.02质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用聚乙烯醇微球/聚丙烯酸甲酯微球(质量比为1:1),混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为30:100。
[0122] 实施例11,记为:GR/EUG‑40,具体步骤如下:
[0123] 步骤一,溶液共混:
[0124] 在本实施例中,石墨烯选用羧基化石墨烯/聚乙二醇接枝石墨烯(质量比为1:1),溶剂选用邻二甲苯/间二甲苯/对二甲苯(质量比为1:6:3),将1.2质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散4h后,采用超声水浴继续进行分散处理1.5h,得到石墨烯悬浮液;
[0125] 在石墨烯悬浮液中加入3质量份的杜仲胶,在95℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流8h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0126] 步骤二,溶剂分离:
[0127] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于160℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为5质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为160℃、压力为0.1MPa的环境中
8h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0128] 步骤三,成型:
[0129] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.4质量份高分子微球、0.03质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用三聚氰胺甲醛树脂微球/脲醛树脂微球(质量比为1:1),混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为40:100。
[0130] 实施例12,记为:GR/EUG‑50,具体步骤如下:
[0131] 步骤一,溶液共混:
[0132] 在本实施例中,石墨烯选用氧化石墨烯/还原氧化石墨烯/氨基化石墨烯(质量比为1:1:1),溶剂选用邻二甲苯/间二甲苯/对二甲苯(质量比为1:6:3),将2质量份的石墨烯、40质量份的溶剂混合,常温下搅拌分散4h后,采用超声水浴继续进行分散处理2h,得到石墨烯悬浮液;
[0133] 在石墨烯悬浮液中加入4质量份的杜仲胶,在95℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流8h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的石墨烯/杜仲胶溶液;
[0134] 步骤二,溶剂分离:
[0135] 将步骤一得到的石墨烯/杜仲胶溶液置于160℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为1质量份时停止蒸馏,剩余的石墨烯/杜仲胶溶液置于温度为160℃、压力为0.01MPa的环境中6h去除残余溶剂,得到石墨烯/杜仲胶复合材料。
[0136] 步骤三,成型:
[0137] 将步骤二得到的全部石墨烯/杜仲胶复合材料与0.45质量份高分子微球、0.04质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用三聚氰胺甲醛树脂微球/酚醛树脂微球/聚氨酯微球(质量比为1:1:1),混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的高硬度、高耐磨的改性杜仲胶橡胶,其中石墨烯与杜仲胶的质量比为50:100。
[0138] 对比例1,记为:EUG,具体步骤如下:
[0139] 步骤一,溶液共混:
[0140] 在本实施例中,溶剂选用二甲苯,在40质量份溶剂中加入4质量份的杜仲胶,在90℃的环境下搅拌溶解并冷凝回流2h至杜仲胶完全溶解,得到均匀的杜仲胶溶液;
[0141] 步骤二,溶剂分离:
[0142] 将步骤一得到的杜仲胶溶液置于150℃的环境中蒸馏,直至馏出液质量为38质量份时停止蒸馏,剩余的杜仲胶溶液置于温度为150℃、压力为0.01MPa的环境中6h去除残余溶剂,得到与实施例具有相同制备流程的杜仲胶。
[0143] 步骤三,成型:
[0144] 将步骤二得到的全部杜仲胶与0.25质量份高分子微球、0.04质量份DCP硫化剂共同混炼,本实施例中高分子微球选用聚乙烯醇微球,混炼均匀后置于模具中经热压、冷却的步骤进行模压成型,得到所需形状的非改性杜仲胶橡胶。
[0145] 需要说明的是,在上述实施例中选用的超声水浴处理的工艺参数为:常温下,超声参数为200W、41.8kHz。
[0146] 需要说明的是,步骤三中,混炼工艺参数为:设置双辊开炼机辊温60℃、辊距1mm,先加入石墨烯/杜仲胶复合材料,随后加入高分子微球,待混合均匀后左右翻炼及薄通各3次,再加入DCP硫化剂,待混合均匀后左右翻炼及薄通各3次,最后调整辊距为2mm左右并下片,在室温下停放24h;经热压、冷却的步骤进行模压成型的工艺参数为:取20g左右的混炼后胶料,放入100×100×2mm的模具中,置于160℃的平板硫化仪中,热压3min,压力为5MPa。
[0147] 需要说明的是,上述实施例1至12中的各自步骤二中的蒸馏过程中所产生的馏出液,可以收集起来作为相应溶剂在步骤一中进行循环使用。
[0148] 图1为对比例1以及实施例1至实施例12中所制备的非改性杜仲胶橡胶和改性杜仲胶橡胶的WXRD图谱,在图中,11.1°、16.4°、17.7°、26.4°、30.0°和32.5°的衍射峰代表了杜仲胶α晶型的特征峰,而18.5°和22.5°的衍射峰则代表了β晶型的特征峰。除此之外,由于纯杜仲胶更容易产生不完善的α晶,因此EUG的WXRD曲线相较于其他的样品,在16.4°附近有一个明显的α晶型衍射峰,并且,经过添加石墨烯、溶解、去除溶剂和热压成型等过程之后,一方面,杜仲胶中的16.4°的不完善的α晶衍射峰面积显著下降,意味着含量下降,这使得杜仲胶的内部的应力集中程度降低;另一方面,β晶衍射峰面积减小,直观地表现出添加石墨烯后杜仲胶的结晶度整体呈下降趋势。具体的结晶度如图2所示,采用上述一种用于耐磨橡胶定子的改性杜仲胶复合材料所制备的改性杜仲胶橡胶中的杜仲胶的结晶度在35.49%以下,优选在10.8%以下,更优选的介于8.32%至7.41%之间,实现了改性杜仲胶橡胶中的杜仲胶的结晶度的调控。
[0149] WXRD测试具体为:采用D8型X射线衍射仪(德国Bruker)对石墨烯/杜仲胶复合材料进行晶型及结晶度表征。选择尺寸为10×10×1mm且较为平整的片状样品,用橡皮泥固定在PVC材质的样品台上,并将其置于载物台上,选择靶材为Cu靶,选用K系特征X射线,管压为38kv,管电流为40mA,连续扫描速度为4°/min,步宽为0.02°,扫描角度为5‑45°。
[0150] 图3为对比例1以及实施例1至实施例12中所制备的非改性杜仲胶橡胶和改性杜仲胶橡胶的邵氏硬度对比图,可以看出采用上述一种用于耐磨橡胶定子的改性杜仲胶复合材料所制备的改性杜仲胶橡胶中的杜仲胶的邵氏硬度介于90HA~97HA之间,优选的优于95HA。
[0151] 图4为对比例1以及实施例1至实施例12中所制备的非改性杜仲胶橡胶和改性杜仲胶橡胶的DIN磨耗测试结果,可以看出采用上述一种用于耐磨橡胶定子的改性杜仲胶复合材料所制备的改性杜仲胶橡胶中的杜仲胶的磨损量,低于84.3mg/40m,优选的,低于57.9mg/40m。
[0152] DIN磨耗测试具体为:用橡胶DIN磨耗试验机对圆柱形样片进行耐磨损性测试,利用圆形橡胶裁刀,将试样裁剪为直径为16mm、高为2mm的圆片,利用双面胶将其贴在直径16mm、高10mm的金属圆柱体底面,将其固定在橡胶DIN磨耗试验机上,施加外力为10N,磨耗行程为40m,(空转不磨耗)磨耗速度19.2m/min。
[0153] 图5为实施例3(图5(a))和对比例1(图5(b))的磨后表面扫描电子显微镜图,从图中可以看出,改性杜仲胶橡胶磨后的表面粗糙度和裂纹数目相对较低,表明改性杜仲胶橡胶具有更优异的耐磨性能。
[0154] 图6为对比例1以及实施例2、实施例8中所制备的非改性杜仲胶橡胶和改性杜仲胶橡胶的热失重(TG)曲线图,通过过热失重图,实施例2和实施例8中改性杜仲胶橡胶合材料在300℃之后发生了明显的热失重,而在300℃之前,材料几乎未发生热分解,保持良好的化学稳定性,因此具有优异的耐热性能。
[0155] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附实施例及其等同物限定。

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