本發(fā)明涉及印刷膠輥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗磨印刷膠輥的包覆膠膠料及其制備方法。

背景技術(shù)：

印刷膠輥是彈性橡膠與金屬輥芯經(jīng)一定工藝加工而成的復(fù)合體,被廣泛地應(yīng)用于各種的印刷工業(yè)中，而目前印刷膠輥的質(zhì)量存在很多的問題，耐磨性不好，經(jīng)常出現(xiàn)磨損、破洞的現(xiàn)象，嚴重影響了印刷品質(zhì)，因此如何提高印刷膠輥的抗磨性及其力學(xué)性能，就顯得十分必要；

氧化石墨稀原料易得,價格低廉,是聚合物納米復(fù)合材料的理想填料，近年來，氧化石墨稀/聚合物納米復(fù)合材料的研究是當前關(guān)于石墨稀的研究熱點之一，尤其是在制備出了無支撐的氧化石墨稀紙和石墨稀/聚合物導(dǎo)電納米復(fù)合材料后，掀起了對氧化石墨烯應(yīng)用研究的熱潮。

目前,隨著制備氧化石墨稀技術(shù)的成熟,人們己合成了各種氧化石墨烯/聚合物納米復(fù)合材料,常用的聚合物基體有聚苯乙稀，聚甲基丙稀酸甲酯，聚苯胺，聚丙稀酰胺,聚乙稀醇等。然而,人們發(fā)現(xiàn)在制備氧化石墨稀/聚合物復(fù)合物過程中存在的主要問題是氧化石墨稀很容易發(fā)生團聚，并在聚合物中分散性不均勾，氧化石墨稀與聚合物的結(jié)合界面狀況不佳，最終導(dǎo)致氧化石墨稀/聚合物復(fù)合材料的綜合性能不高,從而限制了其進一步的工業(yè)應(yīng)用。為提高氧化石墨稀的加工性能,人們通常采用對其進行功能化改性的方法,并取得了引人注目的研究成果,這為制備石墨烯/聚合物復(fù)合材料提供了一條很好的思路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種抗磨印刷膠輥的包覆膠膠料及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種抗磨印刷膠輥的包覆膠膠料，它是由下述重量份的原料組成的：

1，2-二甲基咪唑0.3-0.4、氧化石墨烯10-14、N-羥基琥珀酰亞胺6-7、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽10-12、對氨基苯磺酸7-9、苯乙烯30-40、過硫酸鉀0.1-0.2、氯化鑭0.3-0.4、乙二胺四乙酸2-3、碳纖維1.7-2、20-25%的氨水60-70、天然橡膠100-130、硬脂酸鋁2-3、聚丙烯酸甲酯2-3、十二烷基硫醇2-3、凹凸棒土10-13、飽和十八碳酰胺0.8-3、六甲基環(huán)三硅氧烷0.1-0.2、硫磺0.8-1、促進劑TMTD0.8-1、防老劑40101-2。

一種所述的抗磨印刷膠輥的包覆膠膠料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將上述硬脂酸鋁加入到其重量30-40倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述20-25%的氨水重量的3-4%，在60-65℃下保溫反應(yīng)40-50分鐘，加入上述氧化石墨稀，攪拌均勻，抽濾，除去濾液，將濾渣在常溫下干燥完全，得預(yù)處理石墨烯；

（2）將上述預(yù)處理石墨稀加入到其重量50-60倍的N，N-二甲基甲酰胺中，超聲處理20-30分鐘，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺，攪拌混合1.7-2小時，加入對氨基苯磺酸，室溫下攪拌反應(yīng)23-24小時，用水洗滌3-4次，再次超聲10-15分鐘，得磺化石墨??；

（3）將上述1，2-二甲基咪唑加入到十二烷基硫醇中，在70-78℃下保溫攪拌7-10分鐘，加入混合料重量50-60倍的去離子水，攪拌均勻，加入上述磺化石墨稀、飽和十八碳酰胺，100-200轉(zhuǎn)/分攪拌20-30分鐘，得預(yù)混乳液；

（4）將上述預(yù)混乳液、苯乙烯混合，加入混合料重量27-30%的去離子水，超聲10-15分鐘，得磺化乳液；

（5）將上述乙二胺四乙酸加入到20-25%的氨水中，加入氯化鑭，60-70℃下保溫攪拌20-30分鐘，加入碳纖維，保溫浸泡1-2小時，得稀土改性碳纖維溶液；

（6）將上述聚丙烯酸甲酯與六甲基環(huán)三硅氧烷混合，在60-65℃下保溫攪拌10-20分鐘，得酯化硅氧烷；

（7）在上述磺化乳液中加入過硫酸鉀，攪拌均勻，在氮氣保護下，70-80℃保溫攪拌5-6小時，冷卻到室溫，加入上述稀土改性碳纖維溶液，超聲處理10-15分鐘，抽濾，除去濾液，得濾渣；

（8）將上述酯化硅氧烷、凹凸棒土、濾渣混合，600-700轉(zhuǎn)/分攪拌2-3分鐘，得聚合物改性復(fù)合填料；

（9）將上述聚合物改性復(fù)合填料與天然橡膠混合，送入密煉機中，在65-90℃下密煉40-50s，加入除了硫磺以外的各原料，混煉10-12分鐘，排膠，冷卻至50℃以下，投入開煉機內(nèi)，加入剩余各原料，薄通3-5遍，即得。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明的膠料具有很好的抗磨性：

氧化石墨烯納米片的邊緣含有大量的羧基基團,在縮合試劑1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽的作用下, 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺首先與羧基反形成可與胺反應(yīng)的0-酰基異脲中間產(chǎn)物, N-羥基琥珀酰亞胺起到提高其穩(wěn)定性的作用，該中間產(chǎn)物進一步與含有伯胺基團的對氨基苯磺酸發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成酰胺，得到磺化石墨烯，磺化石墨烯呈高度剝離的狀態(tài)均勻地分布在聚苯乙烯微球中，經(jīng)過磺化改性后的氧化石墨稀具有較強的親水性，提高了其水中的分散性，同時磺酸根離子帶較強的負電荷，在聚合過程中,可以有效地防止其自身的團聚，然后引發(fā)劑(過硫酸鉀)首先通過靜電作用吸附到磺化石墨烯的表面,然后引發(fā)單體在其表面發(fā)生聚合反應(yīng)，當沉積許多寡聚物后，疏水性提高，并在水相中發(fā)生團聚，而疏水聚合物則相互作用形成初級核后，溶解在水相中的苯乙烯單體源源不斷地擴散到初級核中參與進一步的聚合反應(yīng)，并隨著聚合反應(yīng)的進行，成長核直徑不斷增大，石墨稀的覆蓋率下降，穩(wěn)定作用下降，此時水相中游離的磺化石墨稀在較強的π-π共輒作用下，被吸附到聚苯乙稀表面上，最終形成分散均勻的復(fù)合物；

本發(fā)明的膠料具有很好的力學(xué)性能：

本發(fā)明還加入了稀土纖維，未經(jīng)表面處理的碳纖維由于其表面活性低，難以形成有效的界面粘結(jié)，因此復(fù)合材料力學(xué)性能很差，橡膠基體因摩擦熱作用很容易產(chǎn)生粘著磨損，隨之碳纖維產(chǎn)生松動，界面上的裂縫產(chǎn)生應(yīng)力集中，疲勞裂紋生成，容易誘發(fā)復(fù)合材料進一步磨損，本發(fā)明采用稀土改性碳纖維于聚合物基體復(fù)合，使得碳纖維與聚合物基體間結(jié)合緊密，在摩擦過程中，碳纖維承擔起大部分載荷，并且載荷有效地通過界面?zhèn)鬟f到碳纖維，碳纖維有效地起到支撐載荷的作用，復(fù)合材料表面整體承受摩擦載荷，優(yōu)良的界面結(jié)合使其摩擦系數(shù)和磨損量受往復(fù)滑動頻率的影響小。稀土元素可以與碳纖維表面的 C、O、N 發(fā)生配位化學(xué)反應(yīng)，并與稀土溶液中的有機活性基團發(fā)生化學(xué)配位鍵合，當碳纖維與聚苯乙烯復(fù)合時，碳纖維表面與聚苯乙烯之間可以形成強的高韌性界面，從而提高了成品橡膠材料的力學(xué)性能。

本發(fā)明的膠料具有很好的抗磨性，表面強度高，使用壽命長。

具體實施方式

一種抗磨印刷膠輥的包覆膠膠料，它是由下述重量份的原料組成的：

1，2二甲基咪唑0.3、氧化石墨烯10、N羥基琥珀酰亞胺6、1乙基(3二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽10、對氨基苯磺酸7、苯乙烯30、過硫酸鉀0.1、氯化鑭0.3、乙二胺四乙酸2、碳纖維1.7、20%的氨水60、天然橡膠100、硬脂酸鋁2、聚丙烯酸甲酯2、十二烷基硫醇2、凹凸棒土10、飽和十八碳酰胺0.8、六甲基環(huán)三硅氧烷0.1、硫磺0.8、促進劑TMTD0.8、防老劑40101。

一種所述的抗磨印刷膠輥的包覆膠膠料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將上述硬脂酸鋁加入到其重量30倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述20%的氨水重量的3%，在60℃下保溫反應(yīng)40分鐘，加入上述氧化石墨稀，攪拌均勻，抽濾，除去濾液，將濾渣在常溫下干燥完全，得預(yù)處理石墨烯；

（2）將上述預(yù)處理石墨稀加入到其重量50倍的N，N二甲基甲酰胺中，超聲處理20分鐘，加入1乙基(3二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N羥基琥珀酰亞胺，攪拌混合1.7小時，加入對氨基苯磺酸，室溫下攪拌反應(yīng)23小時，用水洗滌3次，再次超聲10分鐘，得磺化石墨??；

（3）將上述1，2二甲基咪唑加入到十二烷基硫醇中，在70℃下保溫攪拌7分鐘，加入混合料重量50倍的去離子水，攪拌均勻，加入上述磺化石墨稀、飽和十八碳酰胺，100轉(zhuǎn)/分攪拌20分鐘，得預(yù)混乳液；

（4）將上述預(yù)混乳液、苯乙烯混合，加入混合料重量27%的去離子水，超聲10分鐘，得磺化乳液；

（5）將上述乙二胺四乙酸加入到20%的氨水中，加入氯化鑭，60℃下保溫攪拌20分鐘，加入碳纖維，保溫浸泡1小時，得稀土改性碳纖維溶液；

（6）將上述聚丙烯酸甲酯與六甲基環(huán)三硅氧烷混合，在60℃下保溫攪拌10分鐘，得酯化硅氧烷；

（7）在上述磺化乳液中加入過硫酸鉀，攪拌均勻，在氮氣保護下，70℃保溫攪拌5小時，冷卻到室溫，加入上述稀土改性碳纖維溶液，超聲處理10分鐘，抽濾，除去濾液，得濾渣；

（8）將上述酯化硅氧烷、凹凸棒土、濾渣混合，600轉(zhuǎn)/分攪拌2分鐘，得聚合物改性復(fù)合填料；

（9）將上述聚合物改性復(fù)合填料與天然橡膠混合，送入密煉機中，在65℃下密煉40s，加入除了硫磺以外的各原料，混煉10分鐘，排膠，冷卻至50℃以下，投入開煉機內(nèi)，加入剩余各原料，薄通3遍，即得。

性能測試：

拉伸強度：13.9Mpa；

斷裂伸長率：432.7%；

70℃×22h×20%壓縮永久變形：16.1%；

70℃×70h熱空氣老化試驗：

扯斷強度降低率：5.6%、斷裂伸長率降低率：8.5%。