一种纳米改性胶清胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于橡胶技术领域，具体设及一种纳米改性胶清胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 天然橡胶用途广，需求量大，在发展国民经济中占有及其重要的地位。因此，天然 橡胶自从1952年在热带、亚热带地区大规模种植W来，橡胶工业有很大的发展。天然橡胶 的种植品种改良、加工工艺和生产设备都有不同程度的发展进步。纳米材料是指颗粒度尺 寸在纳米量级的超细材料，纳米材料科学是凝聚态物理，凝胶化学，配位化学，化学反应动 力学，表面与界面科学的交叉学科，它是现代材料科学的重要组成部分。纳米材料具有优良 的物理性能、化学性能、光学性能、光电催化性能等。
[0003] 胶清橡胶是制造离屯、法浓缩胶乳时分离出胶清，W胶清为原料，经加酸凝固，再经 压片或造粒、干燥脱水而制成的橡胶。由于该胶的耐老化性能差，胆存中很易发霉变质，现 已很少见之于国际市场。通常利用胶清胶与杂胶等渗混，其物理机械性能都会降低，影响其 商品使用价值。
[0004] 天然橡胶的初级成品（橡胶粗加工），主要用于汽车轮胎制造、制鞋业、橡树管管 道等多种行业，产品优势：增加拉力，耐磨，防滑，抗老化，节省成本。对废水胶和胶清胶的改 性，变废为宝，使低级品次的更改为中高级品次。
[0005] 纳米改性胶清胶、废水胶是采用现阶段先进的纳米技术，对低等质量、低档次的橡 胶产品-废水胶、胶清胶进行纳米改性，W改善其物理机械性能，提高质量，提升使用价值。
【发明内容】
[000引本发明的目的是克服胶清胶物理机械性能差，提供一种纳米改性胶清胶，本发明 通过纳米复合剂对胶清胶进行改性，得到的纳米天然橡胶拉伸强度、耐磨性能、塑性保持率 等性能都有大幅提升。
[0007] 根据本发明的一个方面，本发明提供了一种纳米改性胶清胶，由W下组分构成：胶 清、含20%纳米复合剂的水溶液，其中含20%纳米复合剂的水溶液用量为胶清重量的万分 之十至万分之五十；
[0008] 优选的，含20%纳米复合剂的水溶液用量为胶清重量的万分之=十。
[0009] 所述纳米复合剂由有机添加剂和无机添加剂组成，有机添加剂与无机添加剂的重 量比为2:1 ;有机添加剂由重量比为1:1的十八烷基二甲基苄基漠化锭与丙=醇聚氧乙締 聚氧丙締酸组成；无机添加剂由蒙脱上、二氧化铁、二氧化娃组成，重量比为蒙脱± :二氧 化铁：二氧化娃=12:3:2 ;其中有机添加剂和无机添加剂各组分粒径为30-60nm;
[0010] 本发明无机添加剂中蒙脱±是层状结构材料浸水立即膨胀，并解离成纳米级片 体，在有机添加剂表面活性剂的作用下制成纳米复合剂；
[0011] 本发明有机添加剂中十八烷基二甲基苄基漠化锭和丙=醇聚氧乙締聚氧丙締酸； 起到润湿、渗透、分散、乳化和稳定作用；其中插层渗透作用最为重要；
[0012] 本发明采用20%纳米复合剂的水溶液对液态的胶清进行混合，比塑料纳米改性、 干胶混炼纳米改性等干法共混改性技术，其组分渗混均匀，组成均一，质量有保证。同时操 作方便，省时省工，避免操作过程中粉尘飞扬，减少环境污染，健康安全。
[0013]根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种纳米改性胶清胶的制备方法，包括W下步骤：
[0014]1)纳米复合剂的制备工序：将配方量粒度为30-60nm蒙脱±、二氧化铁、二氧化娃 通过机械揽拌于1200r/min的转速下混合0.化得无机添加剂；然后加入有机添加剂十八烧 基二甲基苄基漠化锭和丙=醇聚氧乙締聚氧丙締酸，60°C下采用气流粉碎机干燥粉碎至有 机添加剂和无机添加剂充分混合，混合均匀后出料，加水配制成含20%Wt纳米复合剂的水 溶液得20%Wt纳米复合剂的水溶液；
[0015]2)胶清胶纳米改性工序：在机械揽拌器的揽拌下20%Wt纳米复合剂的水溶液与 胶清胶进行共混复合，40°C揽拌化后用酒石酸水溶液采取5股并流的方式滴入体系进行中 和反应，调节体系抑至3. 5-4. 0 ;抑达到3. 5-4. 0时升溫至60°C保溫揽拌0.化后转至熟 化槽内熟化，转至熟化槽后3小时内匀速降溫至3(TC保溫熟化64h得熟化后的改性纳米橡 胶；
[0016] 3)后处理工序：熟化后的改性纳米橡胶置于板框式压滤机中压滤除去滤液里的 杂质，然后用40°C的热水洗涂滤饼至滤液成中性；洗涂结束后进行造粒、干燥脱水、计量包 装即得纳米改性胶清胶。
[0017]本发明中采取机械揽拌，液态混合，并流中和，逐步凝聚、稳态熟化的操作工艺，即 保证了纳米复合剂的水溶液与胶清胶充分渗混、复合，又可W使酸与胶清充分混合，缓慢进 行中和、凝聚反应；而且本发明采取了酒石酸为中和剂，解决了因使用甲酸、乙酸、盐酸、硫 酸等强酸导致中和速度过快带来的各种缺点，如使用醋酸为凝固剂制得的凝块表面易氧化 变黑、甲酸使橡胶塑性保持率低、硫酸凝固工艺制成的橡胶老化性能相对比较差等缺点。
[0018]根据本发明的另一个方面，本发明的纳米改性胶清胶可用于制备胶鞋。
[0019]本发明稳态熟化时间短，压片造粒困难，且PRI值偏低；熟化时间长，压片造粒容 易，但会使PRI值偏低；本发明熟化64h后PRI值可达42. 6,产品性能得到大幅提升。
[0020] 本发明具有如下优点：
[002。 1)采用纳米复合剂对胶清进行纳米改性，拉伸强度、耐磨性能均能达到国产20号 标准胶的性能指标；
[0022] 2)本发明纳米复合剂添加量低，仅为胶清量的万分之十至万分之五十；
[002引扣本发明采用酒石酸为中和剂，解决了因使用甲酸、乙酸、盐酸、硫酸等强酸导致 中和速度过快带来的各种缺点。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】，对本 发明进一步详细说明。应该理解，运些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
[0025] 实施例1
[0026]胶清胶配方：胶清、含20%纳米复合剂的水溶液，其中含20%纳米复合剂的水溶 液用量为胶清重量的万分之十；
[0027] 所述纳米复合剂由有机添加剂和无机添加剂组成，有机添加剂与无机添加剂的重 量比为2:1;有机添加剂由重量比为1:1的十八烷基二甲基苄基漠化锭与丙=醇聚氧乙締 聚氧丙締酸组成；无机添加剂由蒙脱上、二氧化铁、二氧化娃组成，重量比为蒙脱± :二氧 化铁：二氧化娃=12:3:2 ;其中有机添加剂和无机添加剂各组分粒径为30-60nm。
[0028] 胶清胶制备方法：
[002