一种高分子记忆橡胶涂层的组分及其制备方法与流程

本发明涉及高分子记忆橡胶生产，具体为一种高分子记忆橡胶涂层的组分及其制备方法。

背景技术：

1、高分子记忆橡胶是一种具有形状记忆功能的特殊橡胶材料，可以在受到外部刺激（如温度、光线、电场等）后发生形状变化，并在恢复到原始形状时保持该形状，形状记忆材料最早由日本学者大野幸男于1984年发现，随后引起了全球范围内的研究热潮，高分子记忆橡胶作为形状记忆材料的一种，具有橡胶材料的弹性和形状记忆功能的特点。

2、形状记忆材料是一种新型的智能材料，当其由一次成型获得的初始形状被二次加工成临时形状后，它能“记忆”起始形状，并在外界刺激作用下恢复起始形状，利用其形状记忆功能，形状记忆高分子材料是形状记忆材料的主要分支，触发形状记忆效应的外界刺激手段有多种，如光照、通电或化学物质处理，例如，偶氮苯在紫外线照射下，从反式结构变为顺式结构，使材料收缩，光照停止后又转变为反式结构，相对于传统的形状记忆材料，形状记忆高分子材料通常具有制备工艺简单、成型性好、结构多样化、质轻、高形变量、高回复、低残余等特性，在生物医疗、自修复材料、高性能传感器等领域有十分广阔的应用前景。

3、高分子聚合物是合成制备高分子记忆橡胶的主要材料，其分子所含原子数通常数几万、几十万甚至高达几百万个分子，合成和天然聚合物在日常生活中发挥必不可少的作用，聚合物的范围从熟悉的合成塑料，如聚苯乙烯到天然生物聚合物，如生物结构和功能的基本的dna和蛋白质，天然和合成的聚合物通过称为单体的许多小分子化合物的相对分子质量产生独特的物理性质，包括韧性、粘弹性等，聚合物是指其结构由多个重复单元组成的分子，具有高相对分子质量和伴随性质的特征，构成聚合物的单元实际上或概念上衍生自低相对分子质量的分子，随着生物技术与化学合成技术的发展，高分子聚合物的应用越来越广泛，其在不同的领域有着独特的发展，为此，我们提出一种高分子记忆橡胶涂层的组分及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高分子记忆橡胶涂层的组分及其制备方法。

2、以解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供如下技术方案：一种高分子记忆橡胶涂层的制备方法，所述高分子记忆橡胶涂层主要由高分子聚合物制成，制备所需要的主要材料包括丁基橡胶、丁苯橡胶和聚异丁烯，在将其混合完成后继续加入补强剂、填充剂、增黏剂、防老剂和稳定剂，所述一种高分子记忆橡胶涂层的制备方法具体步骤如下：

3、步骤一、按质量百分比为30～32:26～28:30～32的比值将丁基橡胶、丁苯橡胶和聚异丁烯投入搅拌机中搅拌均匀，边搅拌边加入增黏剂，持续加热搅拌直至增黏剂完全溶解，制得丁基橡胶预溶液，丁基橡胶预溶液需要保存在190℃恒温环境中；

4、步骤二、将丁基橡胶预溶液加入搅拌罐中持续搅拌，搅拌时按质量百分比为3～4:2～3:0.2～0.3的比例加入补强剂、填充剂和防老剂，持续搅拌5h，搅拌至丁基橡胶预溶液与补强剂、填充剂和防老剂完全混合，制得混合橡胶胶体，在其粘度达到18pa·s时，降低搅拌速度，减少混合橡胶胶体固化的时间；

5、步骤三、在混合橡胶胶体内掺入稳定剂，稳定剂按质量百分比为0.2～0.3，边搅拌边缓慢升温，在温度达到180℃时加快搅拌速度，在充分反应2h后制得混合橡胶粗品，将硫化二乙基与混合橡胶粗品均匀混合，并通过机械挤压混合橡胶粗品，然后将其取出置入硫化塔中，在高温下对其进行硫化处理，制得高分子橡胶粗品；

6、步骤四、将高分子橡胶粗品加入至混炼机中，按照90:2:1的比例将高分子橡胶粗品、补强剂和增黏剂在高温下混合均匀，确保补强剂和橡胶预混溶液均匀地分散在高分子橡胶粗品中，搅拌完成后制得高分子记忆橡胶成品，将混炼后的高分子记忆橡胶通过挤出机挤出和压延，使用模压和注塑的方式将橡胶坯料制成具体形状的高分子记忆橡胶制品；

7、步骤五、将高分子记忆橡胶制品放入乙二醇乙醚有机溶剂中加热并持续搅拌，制成高分子记忆橡胶溶液，向其中加入稳定剂，按照高分子记忆橡胶溶液的粘度添加增稠剂和稀释剂来保证其的粘度，将高分子记忆橡胶溶液搅拌均匀后进行过滤，并装入容器中密封保存。

8、作为本发明的进一步方案：所述制备高分子记忆橡胶所需的补强剂、填充剂、增黏剂、防老剂和稳定剂分别为炭黑、碳酸钙、石油树脂、三（2,4二叔丁基）亚磷酸苯酯和双（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）葵二酸脂。

9、作为本发明的进一步方案：所述步骤一中，加热搅拌温度需要控制在180℃～220℃之间，搅拌速度为150r/min～180r/min。

10、作为本发明的进一步方案：所述步骤二中，加热搅拌温度为170℃～230℃，加入炭黑、碳酸钙和三（2,4二叔丁基）亚磷酸苯酯后的搅拌速度控制在200r/min～220r/min，在混合胶体的粘度达到18pa·s时，降低搅拌速度至160r/min～180r/min，温度范围需要保持在180℃～200℃之间。

11、作为本发明的进一步方案：所述步骤三中，稳定剂为双（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）葵二酸脂，以100r/min的搅拌速度对掺入双（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）葵二酸脂的混合橡胶胶体进行搅拌，并按照0.5℃/min的升温速率进行缓慢升温，在搅拌温度升至200℃时加快搅拌速率至220r/min。

12、作为本发明的进一步方案：所述步骤三中，机械挤压混合橡胶粗品会使橡胶中的硫原子与双键发生反应，来实现橡胶分子的交联，在挤压完成后将其加入至硫化炉，在温度为140℃～160℃进行硫化处理。

13、作为本发明的进一步方案：所述步骤四中，将制成的高分子记忆橡胶粗品挤压成型，并对其进行质量检验，制得具体形状的高分子记忆橡胶制品。

14、作为本发明的进一步方案：所述步骤五中，在高分子记忆橡胶制品放入有机溶剂中能够将其完全溶解，持续搅拌加入有机溶剂，可以调节涂料的粘度，使其符合不同的涂覆方式和要求。

15、一种高分子记忆橡胶涂层的组分，根据权利要求1-8任一所述的一种高分子记忆橡胶涂层的制备方法制备方式获得，所述一种高分子记忆橡胶涂层的组分主要组成为丁基橡胶、丁苯橡胶、聚异丁烯、炭黑、碳酸钙、石油树脂、三（2,4二叔丁基）亚磷酸苯酯和双（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）葵二酸脂。

16、采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

17、1、本发明通过在高分子记忆橡胶涂层中添加丁基橡胶以及丁苯橡胶，能够有效地增强高分子记忆橡胶的性能和寿命，并改善了高分子记忆橡胶的加工性能，使其更容易成型和加工，在不同的环境条件下能够具有更好的稳定性和耐久性，通过在高分子记忆橡胶涂层中添加有防老剂，能够使橡胶的寿命更长，使用时间更长，并提高了高分子记忆橡胶的防老性能，同时也降低了高分子记忆橡胶在使用时发生事故的风险，使该高分子记忆橡胶涂层使用更加安全可靠；

18、2、本发明通过在高分子记忆橡胶涂层的制备过程中添加硫化二乙基对其进行反应，能够使混合橡胶粗品快速与其进行交联反应，制得高分子橡胶材料，提高了高分子记忆橡胶成品的性能和质量，通过在高分子记忆橡胶成品中添加乙二醇乙醚，能够将高分子记忆橡胶成品完全溶解，形成高分子记忆橡胶溶液，提高了高分子记忆橡胶涂料的流动性和耐久性，促进了涂料的干燥速度，缩短涂料成膜的时间，提高实际使用时的生产效率。