专利名称：一种n-SiOx改性天然乳胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种n-SiOx (x=l. 2-1. 6)改性天然胶乳及其制备方法，属于天然高分子材料技术领域。
背景技术：
添加微米、纳米级无机粉体材料提高合成胶乳及其制品的性能已有多年成功的研究和实践，商业上已有成功的应用，但将同样的思路和技术应用于天然乳胶体系的研究并未完全深入，其机理也没有彻底探明，实际应用效果不理想，主要原因在于没有在天然乳胶体系中有效处理分散纳米级无机粉体材料的方法。n-SiOx (x=l. 2-1. 6)作为高分子改性材料已有较广泛的应用，其效能得到普遍认可。但在天然乳胶改性中，因其亲水亲油的性能平衡问题及易硬团聚失效等问题一直未能较好的解决，很难将n-SiOx均勻地以纳米尺度分散在天然乳胶分子链中，工业化的制品、工艺及专用设备也没有能够成功实现。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种n-SiOx改性天然乳胶，该乳胶含有重量百分比0. 25 13. 3%的η-SiOx，重量百分比0. 25 21%的表面处理剂和重量百分比 65. 7 99. 5%天然乳胶配方乳液。本n-SiOx改性天然乳胶的制备方法如下
(1)将表面处理剂和n-SiOx粒子混合，采用强剪切和超声波对混合物料进行表面修饰，修饰后n-SiOx粒子与天然乳胶配方乳液混合均勻后进行剪切处理，同时进行超声波处理，制得n-SiOx改性天然乳胶母液；
天然乳胶配方乳液由天然乳胶及乳胶工业常规使用的硫化剂、稳定剂、助硫化剂、防老等按常规比例和方法配制而成。(2)天然乳胶配方乳液作为基础胶乳，以n-SiOx改性天然乳胶母液为改性乳液， 将基础乳胶和改性乳胶混合后，同时经剪切和超声波加工处理，制得n-SiOx改性天然乳胶。本方法具体操作如下
(1)将重量百分比5 38%的n-SiOx粒子和重量百分比5 60%的表面处理剂混合， 强剪切下经800 1600w超声波持续处理500 3200秒，强剪切线速度为8. 5 46. 5m/s， 得到修饰后n-SiOx粒子，将修饰后的n-SiOx粒子与重量百分比2 90%的天然乳胶配方乳液混合均勻后进行强剪切处理，剪切线速度为8. 5 28. 5m/s,同时通过800 1600w超声波处理30 1500秒，制得含重量百分比5 38%n-Si0x粒子的n-SiOx改性天然乳胶母液；
(2)将重量百分比5 35%的n-SiOx改性天然乳胶母液与重量百分比65 95%的天然乳胶配方乳液混合后，经剪切和超声波处理30 2000秒，剪切线速度为4. 5 30. 5m/s, 超声波功率为800 1600w，制得Ii-SiOx改性天然乳胶。
本发明中所述表面处理剂为多羟基化合物，选用对顺式聚异戊二烯分子链有良好亲和性同时含有羟基的有机化合物如二乙二醇、已二醇等作为表面处理剂，以保证n-SiOx 能得到充分的表面处理，同时具有优良的亲水亲油性。本发明中所述多羟基化合物为二乙二醇、一缩二乙二醇、低聚二乙二醇、已二醇、 低聚已二醇、丙三醇中一种或几种的任意混合物。本发明相对于现有技术的优点
本发明方法使n-SiOx能够很容易地均勻地以纳米尺度分散在天然乳胶分子链中， 形成强力结合，得到性能优异的天然乳胶制品。以n-SiOx改性天然乳胶母液为基础制备 n-SiOx改性天然乳胶，是一个具有工业化前景的解决方法。通过本发明方法能制得含重量百分比0. 25 13. 3%的n-SiOx粒子的n_Si0x改性天然乳胶，该纳米粒子改性天然乳胶制品质量好，机械性能明显提高；且本发明方法工艺简单，设备易操作，运行稳定可靠，成本低，不需对现有乳胶工业生产装置作大的调整，和现行工艺衔接容易。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明范围不局限于所述内容。实施例1 本n-SiOx改性天然乳胶母液，含有重量百分比0. 25%的n-SiOx，重量百分比0. 25%的表面处理剂和重量百分比99. 5%天然乳胶配方乳液。本n-SiOx改性天然乳胶的制备方法，具体操作如下
(1)将重量百分比5%的市售n-SiOx粒子和重量百分比5%的二乙二醇混合，强剪切(线速度8. 5m/s)下经800w超声波持续处理500秒得到表面充分处理的n_Si0x粒子；将修饰后的Ii-SiOx粒子与重量百分比90%的天然乳胶配方乳液混合均勻后进行剪切处理(线速度8. 5m/s)，同时通过800w超声波处理30秒，制得n-SiOx改性天然乳胶母液；
(2)用重量百分比5%的n-SiOx改性天然乳胶母液与重量百分比95%的天然乳胶配方乳液混合后，经剪切(线速度4. 5m/s)和SOOw超声波处理30秒，制得n_Si0x改性天然乳胶。实施例2 本n-SiOx改性天然乳胶母液，含有重量百分比13. 3%的n-SiOx，重量百分比21%的表面处理剂和重量百分比65. 7%天然乳胶配方乳液。本n-SiOx改性天然乳胶的制备方法，具体操作如下
(1)用重量百分比38%的市售Ii-SiOx粒子和重量百分比60%的丙三醇混合，强剪切(线速度40. 5m/s)下经1600w超声波持续处理观00秒得到表面充分处理的n_Si0x粉体；将处理好的Ii-SiOx粉体与重量百分比1的天然乳胶配方乳液混合均勻后进行剪切处理(线速度22. 5m/s)，再通过1600w超声波处理1400秒，制得n-SiOx改性天然乳胶母液；
(2)用重量百分比35%的n-SiOx改性天然乳胶母液与重量百分比65%的天然乳胶配方乳液混合后，经剪切(线速度30. 5m/s)和1600w超声波处理2000秒，制得n_Si0x改性天然乳胶。实施例3 本n-SiOx改性天然乳胶母液，含有重量百分比4. 5%的n-SiOx，重量百分比12%的表面处理剂和重量百分比83. 5%天然乳胶配方乳液。本n-SiOx改性天然乳胶的制备方法，具体操作如下(1)将重量百分比15%的市售Ii-SiOx粒子和40%重量百分比已二醇混合，强剪切(线速度36. 5m/s)下经800w超声波持续处理3000秒，得到表面充分处理的n_SiOx粉体；将处理好的Ii-SiOx粉体与重量百分比45%天然乳胶配方乳液混合均勻后进行剪切处理(线速度12. 5m/s)，再通过1600w超声波处理1100秒，制得含15%重量百分比n_SiOx粒子的 n-SiOx改性天然乳胶母液。(2)用重量百分比30%的n-SiOx改性天然乳胶母液与重量百分比70%的天然乳胶配方乳液混合后，经剪切(线速度20. 5m/s)和1600w超声波处理1000秒，制得n_SiOx改性天然乳胶。实施例4 本n-SiOx改性天然乳胶母液，含有重量百分比6%的n-SiOx，重量百分比12%的表面处理剂和重量百分比拟％天然乳胶配方乳液。本n-SiOx改性天然乳胶的制备方法，具体操作如下
(1)用30%重量百分比的市售n-Si0x粒子和60%重量百分比一缩二乙二醇混合，强剪切(线速度46. 5m/s)下经1500w超声波持续处理3000秒，得到表面充分处理的n_Si0x粉体；将处理好的n-Si0x粉体与10%重量百分比天然乳胶配方乳液经混合均勻后进行剪切处理(线速度28. 5m/s)，再通过1500w超声波处理1200秒，制得含30%重量百分比n_Si0x 粒子的n-SiOx改性天然乳胶母液。(2)用重量百分比20%的n-SiOx改性天然乳胶母液与重量百分比80%的天然乳胶配方乳液混合后，经剪切(线速度15. 5m/s)和800w超声波处理1600秒，制得n_Si0x改性天然乳胶。实施例5 本n-SiOx改性天然乳胶母液，含有重量百分比1. 9%的n-SiOx，重量百分比3%的表面处理剂和重量百分比95. 1%天然乳胶配方乳液。本n-SiOx改性天然乳胶的制备方法，具体操作如下
(1)用38%重量百分比的市售n-Si0x粒子和60%重量百分比低聚已二醇混合，强剪切(线速度35. 5m/s)下经IOOOw超声波持续处理2200秒，得到表面充分处理的n_Si0x粉体；将处理好的n-Si0x粉体与1重量百分比天然乳胶配方乳液混合均勻后进行剪切处理 (线速度18. 5m/s)，再通过850w超声波处理1500秒，制得含1 重量百分比SiOx粒子的 n-SiOx改性天然乳胶母液。(2)用重量百分比5%的n-SiOx改性天然乳胶母液与重量百分比95%的天然乳胶配方乳液混合后，经剪切(线速度18m/s)和SOOw超声波处理900秒，制备成n-SiOx改性天然乳胶。实施例6 本n-SiOx改性天然乳胶母液，含有重量百分比0. 65%的n-SiOx，重量百分比2. 25%的表面处理剂和重量百分比97. 1%天然乳胶配方乳液。本n-SiOx改性天然乳胶的制备方法，具体操作如下
(1)用6.5%重量百分比的市售n-Si0x粒子和表面处理剂(5. 5%重量百分比低聚已二醇、17%重量百分比一缩二乙二醇和10%重量百分比丙三醇的混合液)，强剪切(线速度 38. 5m/s)下经1600w超声波持续处理3000秒，得到表面充分处理的n_Si0x粉体；将处理好的n-Si0x粉体与71%重量百分比天然乳胶配方乳液混合均勻后进行剪切处理(线速度 20. 5m/s)，再通过800w超声波处理1350秒，制得n-SiOx改性天然乳胶母液；
(2)用重量百分比10%的n-SiOx改性天然乳胶母液与重量百分比90%的天然乳胶配方乳液混合后，经剪切(线速度20. 5m/s)和1400w超声波处理1200秒，制得n-SiOx改性天然乳胶。
权利要求
1.一种n-SiOx改性天然乳胶，其特征在于改性天然乳胶含有重量百分比0. 25 13. 3%的n-SiOx，重量百分比0. 25 21%的表面处理剂和重量百分比65. 7 99. 5%天然乳胶配方乳液。
2.权利要求1所述的n-SiOx改性天然乳胶的制备方法，其特征在于按如下步骤进行(1)将表面处理剂和n-SiOx粒子混合，采用强剪切和超声波对混合物料进行表面修饰，修饰后n-SiOx粒子与天然乳胶配方乳液混合均勻后进行剪切处理，同时进行超声波处理，制得n-SiOx改性天然乳胶母液；(2)天然乳胶配方乳液作为基础胶乳，以n-SiOx改性天然乳胶母液为改性乳液，将基础乳胶和改性乳胶混合后，同时以剪切和超声波加工处理，制得n-SiOx改性天然乳胶。
3.根据权利要求1所述的n-SiOx改性天然乳胶的制备方法，其特征在于具体操作如下(1)将重量百分比5 38%的n-SiOx粒子和重量百分比5 60%的表面处理剂混合， 强剪切下经800 1600w超声波持续处理500 3200秒，强剪切线速度为8. 5 46. 5m/s， 得到修饰后n-SiOx粒子，将修饰后的n-SiOx粒子与重量百分比2 90%天然乳胶配方乳液混合均勻后进行强剪切处理，剪切线速度为8. 5 28. 5m/s,同时通过800 1600w超声波处理30 1500秒，制得n-SiOx改性天然乳胶母液；(2)将重量百分比5 35%的n-SiOx改性天然乳胶母液与重量百分比65 95%的天然乳胶配方乳液混合后，经剪切和超声波处理30 2000秒，剪切线速度为4. 5 30. 5m/s, 超声波功率为800 1600w，制得Ii-SiOx改性天然乳胶。
4.根据权利要求1或2所述的n-SiOx改性天然乳胶的制备方法，其特征在于表面处理剂为多羟基化合物。
5.根据权利要求3所述的n-SiOx改性天然乳胶的制备方法，其特征在于多羟基化合物为二乙二醇、一缩二乙二醇、低聚二乙二醇、已二醇、低聚已二醇、丙三醇中一种或几种的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种n-SiOx改性天然乳胶及其制备方法，该方法采用天然乳胶配方乳液作为基础胶乳，以经多羟基化合物作表面处理剂修饰的n-SiOx改性天然乳胶母液为改性乳液，以剪切和超声波对物料进行共同加工处理，制得n-SiOx改性天然乳胶。该天然乳胶生产的乳胶制品质量好，机械性能明显提高；制备方法简单，设备易操作，运行可靠，维护方便，与原工艺衔接容易。
文档编号C08J3/22GK102516614SQ201110433638
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者刘东辉, 杨波, 黄 俊 申请人:昆明理工大学