一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法与流程

文档序号:12029283阅读:288来源:国知局

本发明属于材料领域,具体涉及一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法。



背景技术:

天然橡胶具有优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性,并且,经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质,所以,具有广泛用途。例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松紧带;医疗卫生行业所用的外科医生手套、输血管、避孕套;工业上使用的传送带、运输带、耐酸和耐碱手套;农业上使用的排灌胶管、氨水袋;气象测量用的探空气球;科学试验用的密封、防震设备;国防上使用的飞机、坦克、大炮、防毒面具;甚至连火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品都离不开天然橡胶;交通运输上使用的各种轮胎;

为了提高橡胶的力学性能,往往在其中加入无机填料,但是无机填料与橡胶之间想相容性差,容易造成成品的稳定性降低的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取10-15重量份的蒙脱土,在700-750℃下煅烧1-2小时,冷却至常温,加入到10-12mol/l的氢氧化钠溶液中,浸泡40-50分钟,出料,常温干燥,与2-3重量份的肉豆蔻酸钠皂混合,加入到混合料重量1.7-2倍的乙酸乙酯中,在60-70℃下保温搅拌10-29分钟,得羟基蒙脱土溶液;

(2)取防老剂rd、聚乙烯吡咯烷酮混合,加入到混合料重量4-7倍的去离子水中,搅拌均匀,得烷酮溶液;

(3)取1-2重量份的硬脂酸、3-4重量份的甲基丙烯酸混合,搅拌均匀,加入4-5重量份的聚酰胺蜡微粉,送入到110-120℃的油浴中,保温搅拌20-30分钟,出料,与烷酮溶液混合,搅拌至常温,得羧基化烷酮分散液;

(4)取14-20重量份的天然橡胶粉,加入到羧基化烷酮分散液中,升高温度为60-65℃,预热20-30分钟,加入26-30重量份的乙酸乙酯,搅拌1-2小时,脱水,得橡胶分散液;

(5)取上述羟基蒙脱土溶液、橡胶分散液混合,升高温度为60-70℃,加入0.7-1重量份的三羟甲基丙烷,超声10-20分钟,得烷基分散液;

(6)取1-2重量份的甲基硫醇锡,加入到上述烷基分散液中,搅拌均匀,静置分层,得有机相;

(7)取上述有机相,与90-100重量份的天然橡胶、2-3重量份的三氧化二锑混合,送入密炼机中,密炼30-40s,密炼温度为60-100℃,加入8-10重量份的马来酸二丁酯,混炼6-8分钟,排胶,冷却至10-40℃,投入开炼机内,加入0.6-1重量份的乙撑硫脲、1-2重量份的硫磺,薄通3-5遍,即得所述有机蒙脱土改性橡胶材料。

本发明的优点:

本发明将蒙脱土经过羟基化处理,然后强硬脂酸、甲基丙烯酸混合处理聚酰胺蜡微粉,再分散到烷酮溶液中,与橡胶粉混合,将得到的橡胶分散液与羟基蒙脱土溶液混合,采用三羟甲基丙烷处理,得到烷基分散液,然后通过静置分层将有机相与橡胶共混,得到成品材料;

本发明蒙脱土通过有机化改性后与橡胶粉形成有效的交联,将蒙脱土与橡胶粉很好的分散,不会造成团聚,提高了成品材料的稳定性强度。

具体实施方式

实施例1

一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取15重量份的蒙脱土,在750℃下煅烧2小时,冷却至常温,加入到12mol/l的氢氧化钠溶液中,浸泡50分钟,出料,常温干燥,与3重量份的肉豆蔻酸钠皂混合,加入到混合料重量2倍的乙酸乙酯中,在70℃下保温搅拌29分钟,得羟基蒙脱土溶液;

(2)取防老剂rd、聚乙烯吡咯烷酮混合,加入到混合料重量7倍的去离子水中,搅拌均匀,得烷酮溶液;

(3)取2重量份的硬脂酸、4重量份的甲基丙烯酸混合,搅拌均匀,加入5重量份的聚酰胺蜡微粉,送入到120℃的油浴中,保温搅拌30分钟,出料,与烷酮溶液混合,搅拌至常温,得羧基化烷酮分散液;

(4)取20重量份的天然橡胶粉,加入到羧基化烷酮分散液中,升高温度为65℃,预热30分钟,加入30重量份的乙酸乙酯,搅拌2小时,脱水,得橡胶分散液;

(5)取上述羟基蒙脱土溶液、橡胶分散液混合,升高温度为70℃,加入1重量份的三羟甲基丙烷,超声20分钟,得烷基分散液;

(6)取2重量份的甲基硫醇锡,加入到上述烷基分散液中,搅拌均匀,静置分层,得有机相;

(7)取上述有机相,与100重量份的天然橡胶、3重量份的三氧化二锑混合,送入密炼机中,密炼40s,密炼温度为100℃,加入10重量份的马来酸二丁酯,混炼8分钟,排胶,冷却至40℃,投入开炼机内,加入1重量份的乙撑硫脲、2重量份的硫磺,薄通5遍,即得所述有机蒙脱土改性橡胶材料。

实施例2

(1)取10重量份的蒙脱土,在700℃下煅烧1小时,冷却至常温,加入到10mol/l的氢氧化钠溶液中,浸泡40分钟,出料,常温干燥,与2重量份的肉豆蔻酸钠皂混合,加入到混合料重量1.7倍的乙酸乙酯中,在60℃下保温搅拌10分钟,得羟基蒙脱土溶液;

(2)取防老剂rd、聚乙烯吡咯烷酮混合,加入到混合料重量4倍的去离子水中,搅拌均匀,得烷酮溶液;

(3)取1重量份的硬脂酸、3重量份的甲基丙烯酸混合,搅拌均匀,加入4重量份的聚酰胺蜡微粉,送入到110℃的油浴中,保温搅拌20分钟,出料,与烷酮溶液混合,搅拌至常温,得羧基化烷酮分散液;

(4)取14重量份的天然橡胶粉,加入到羧基化烷酮分散液中,升高温度为60℃,预热20分钟,加入26重量份的乙酸乙酯,搅拌1小时,脱水,得橡胶分散液;

(5)取上述羟基蒙脱土溶液、橡胶分散液混合,升高温度为60℃,加入0.7重量份的三羟甲基丙烷,超声10分钟,得烷基分散液;

(6)取1重量份的甲基硫醇锡,加入到上述烷基分散液中,搅拌均匀,静置分层,得有机相;

(7)取上述有机相,与90重量份的天然橡胶、2重量份的三氧化二锑混合,送入密炼机中,密炼30s,密炼温度为60℃,加入8重量份的马来酸二丁酯,混炼6分钟,排胶,冷却至10℃,投入开炼机内,加入0.6重量份的乙撑硫脲、1重量份的硫磺,薄通3遍,即得所述有机蒙脱土改性橡胶材料。

性能测试:

本发明的材料:

拉断强度(mpa):18-20;

定伸模量100%(mpa):2.6-3;

70℃×70h热空气老化试验:

扯断强度降低率:4-4.7%、断裂伸长率降低率:8-8.3%;

传统天然橡胶材料:

拉断强度(mpa):10-13;

定伸模量100%(mpa):1.7-2;

70℃×70h热空气老化试验:

扯断强度降低率:7-9%、断裂伸长率降低率:13-19%。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法,本发明蒙脱土通过有机化改性后与橡胶粉形成有效的交联,将蒙脱土与橡胶粉很好的分散,不会造成团聚,提高了成品材料的稳定性强度。

技术研发人员:陈登辉
受保护的技术使用者:陈登辉
技术研发日:2017.07.25
技术公布日:2017.10.24
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