聚苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料的制备方法技术领域
本发明属于复合材料的制备领域，具体涉及一种聚苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料
的制备方法。
背景技术
随着橡胶复合材料领域的发展，对于填料补强的研究日益深入。目前，使用的填料
有无机填料和有机填料。
采用无机填料填充方法简单，但会出现不同的问题，例如，氧化锌填充天然橡胶
后，橡胶基体出现了明显的团聚现象，静态和动态力学性能下降；炭黑加入丁苯橡胶之后，
分散不均匀材料出现了力学性能下降的现象。采用有机填料时，制备过程复杂，生产成本过
高，限制了其应用。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种聚苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料的制
备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
聚苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）聚苯乙烯填料粒子的制备：向三口烧瓶中加入100mL蒸馏水与0.8g十二烷基磺酸
钠，机械搅拌速率为200 rpm，搅拌30min-60min，向烧瓶中加入20 mL 苯乙烯和4mL二乙烯
基苯，升温至75℃，反应20min,通过恒压滴液漏斗逐滴加入40 mL、质量浓度为0.5%的过硫
酸钾水溶液，搅拌反应5 h，得到纳米聚苯乙烯粒子乳液；
（2）聚苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料的制备：步骤（1）获得的纳米聚苯乙烯粒子乳液与
丁苯橡胶按照3：10的质量混合，在25℃、300 rpm的转速下机械搅拌15min，然后加入质量浓
度为5％的CaCl2溶液，形成的沉淀用蒸馏水洗涤3次，烘干，然后加入密炼机中，然后按照质
量比：丁苯橡胶：氧化锌：二硫化二苯骈噻：二苯胍：二硫化四甲基秋兰：硫磺=10：1:1:2:
0.5:0.3依次加入氧化锌、二硫化二苯骈噻、二苯胍、二硫化四甲基秋兰、硫磺，在80℃、
60rpm的条件下共混12 min，室温放置24 h，最后在160℃、15MPa压力下硫化15 min，得到聚
苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料。
优选地，步骤（2）中，5％的CaCl2溶液的加入的质量与纳米聚苯乙烯粒子乳液的质
量相同。
优选地，步骤（2）中蒸馏水洗涤后，烘干的条件为45℃烘干24h。
本发明的优点：
本发明操作简单，聚苯乙烯在丁苯橡胶中分散均匀，制备得到的复合材料拉伸强度和
断裂伸长率较好，表现出优异的力学性能。
具体实施方式
实施例1
聚苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）聚苯乙烯填料粒子的制备：向三口烧瓶中加入100mL蒸馏水与0.8g十二烷基磺酸
钠，机械搅拌速率为200 rpm，搅拌60min，向烧瓶中加入20 mL 苯乙烯和4mL二乙烯基苯，升
温至75℃，反应20min,通过恒压滴液漏斗逐滴加入40 mL、质量浓度为0.5%的过硫酸钾水溶
液，搅拌反应5 h，得到纳米聚苯乙烯粒子乳液；
（2）聚苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料的制备：步骤（1）获得的纳米聚苯乙烯粒子乳液与
丁苯橡胶按照3：10的质量混合，在25℃、300 rpm的转速下机械搅拌15min，然后加入质量浓
度为5％的CaCl2溶液，形成的沉淀用蒸馏水洗涤3次，烘干，然后加入密炼机中，然后按照质
量比：丁苯橡胶：氧化锌：二硫化二苯骈噻：二苯胍：二硫化四甲基秋兰：硫磺=10：1:1:2:
0.5:0.3依次加入氧化锌、二硫化二苯骈噻、二苯胍、二硫化四甲基秋兰、硫磺，在80℃、
60rpm的条件下共混12 min，室温放置24 h，最后在160℃、15MPa压力下硫化15 min，得到聚
苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料。
实施例2
聚苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）聚苯乙烯填料粒子的制备：向三口烧瓶中加入100mL蒸馏水与0.8g十二烷基磺酸
钠，机械搅拌速率为200 rpm，搅拌30min，向烧瓶中加入20 mL 苯乙烯和4mL二乙烯基苯，升
温至75℃，反应20min,通过恒压滴液漏斗逐滴加入40 mL、质量浓度为0.5%的过硫酸钾水溶
液，搅拌反应5 h，得到纳米聚苯乙烯粒子乳液；
（2）聚苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料的制备：步骤（1）获得的纳米聚苯乙烯粒子乳液与
丁苯橡胶按照3：10的质量混合，在25℃、300 rpm的转速下机械搅拌15min，然后加入质量浓
度为5％的CaCl2溶液，5％的CaCl2溶液的加入的质量与纳米聚苯乙烯粒子乳液的质量相同，
形成的沉淀用蒸馏水洗涤3次，45℃烘干24h，然后加入密炼机中，然后按照质量比：丁苯橡
胶：氧化锌：二硫化二苯骈噻：二苯胍：二硫化四甲基秋兰：硫磺=10：1:1:2:0.5:0.3依次加
入氧化锌、二硫化二苯骈噻、二苯胍、二硫化四甲基秋兰、硫磺，在80℃、60rpm的条件下共混
12 min，室温放置24 h，最后在160℃、15MPa压力下硫化15 min，得到聚苯乙烯填充丁苯橡
胶复合材料。