一种环保铝溶胶改性橡胶材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种环保铝溶胶改性橡胶材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]顺丁橡胶是顺式-1，4_聚丁二烯橡胶的简称，其分子式为(C4H6)n.丁橡胶是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其顺式结构含量在95%以上。根据催化剂的不同，可分成镍系、钴系、钛系和稀土系(钕系)顺丁橡胶。顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。顺丁橡胶特别适用于制造汽车轮胎和耐寒制品，还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶等，顺丁橡胶与天然橡胶和丁苯橡胶相比，具有弹性高、耐磨性好、耐寒性好、生热低、耐曲挠性和动态性能好等特点。
[0003]目前由单一顺丁橡胶制成的成品材料主要缺点是抗湿滑性差，撕裂强度和拉伸强度低，冷流性大，加工性能差等，而传统改善这些缺点的方式都是采用多种橡胶复配，本发明目的则是采用单一顺丁橡胶，配合多种助剂共混改性，以达到复合橡胶达到的效果，弥补传统单一顺丁橡胶制品的不足。
【发明内容】
[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种环保铝溶胶改性橡胶材料及其制备方法。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种环保铝溶胶改性橡胶材料，它是由下述重量份的原料组成的:
[0007]防老剂40101-2、硫化剂M0CA1-1.4、顺丁橡胶120-160、壬二酸二辛酯10-12、改性铝溶胶3-5、有机膨润土 10-14、氧化铝1-2、硬脂酸钡3-4、苄基三乙基溴化铵0.6-1、聚偏氟乙烯4-7、棕榈酸异丙酯1-2、乙烯基三甲氧基硅烷0.7-1、双丙酮丙烯酰胺1-2、二盐基亚磷酸铅 0.1-0.3;
[0008]所述的改性铝溶胶是由下述重量份的原料组成的:
[0009]异丙醇铝20-30、硫酸铝铵4-6、邻苯二甲酸酐1-2、聚乙二醇二缩水甘油醚0.7-1、10-17%的氨水4-5、三聚磷酸铝0.4-1、聚苯并咪唑0.6-1、乙基纤维素2_4、二乙烯基苯0.Ι-Ο.2；
[0010]所述的铝溶胶的制备方法包括以下步骤:
[0011](I)将上述硫酸铝铵加入到其重量2-3倍的去离子水中，搅拌均匀；
[0012](2)将上述异丙醇铝加入到其重量3-4倍去离子水中，搅拌均匀，滴加浓度为96-97%的硝酸，调节pH为1-3，在60-70°C下保温搅拌10-20分钟，加入上述硫酸铝铵水溶液、10-17%的氨水，搅拌混合1-2小时，得预混铝溶胶；
[0013](3)将上述聚苯并咪唑加入到其重量10-17倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；
[0014](4)将上述乙基纤维素加入到其重量3-4倍去离子水中，搅拌均匀，加入三聚磷酸铝，在60-70°C下保温搅拌10-13分钟，得纤维液；
[0015](5)将上述纤维液、醇溶液混合，搅拌均匀，加入二乙烯基苯，在70_75°C下保温搅拌30-40分钟，加入上述预混铝溶胶，继续保温搅拌1-2小时，即得所述改性铝溶胶。
[0016]—种所述的环保铝溶胶改性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤:
[0017](I)将上述苄基三乙基溴化铵加入到其重量8-10倍的去离子水中，搅拌均匀，加入有机膨润土、改性铝溶胶，300-500转/分搅拌10-15分钟，加入上述乙烯基三甲氧基硅烷，在60-70°C下保温搅拌20-30分钟，得改性填料；
[0018](2)将上述改性填料与顺丁橡胶混合，在46_50°C下塑炼2-3分钟，加入剩余各原料，混炼4-10分钟，将得到的混炼胶置于两辊开炼机上，于30-40°C下补充混炼6-10分钟，出料，将胶料在室温下停放20-25小时，送入平板硫化机中，在150-155°C下进行硫化，即得。
[0019]本发明的优点是:
[0020]本发明采用异丙醇铝为原料，制得铝溶胶，并加入了聚苯并咪唑、乙基纤维素混合，采用二乙烯基苯进行交联改性，进一步提高了溶胶的柔韧性、耐候性及粘度，增强了各原料与橡胶间的相容性，提高了成品橡胶的稳定性。
【具体实施方式】
[0021]—种环保铝溶胶改性橡胶材料，它是由下述重量份的原料组成的:
[0022]防老剂40101、硫化剂MOCAl、顺丁橡胶120、壬二酸二辛酯10、改性铝溶胶3、有机膨润土 10、氧化铝1、硬脂酸钡3、苄基三乙基溴化铵0.6、聚偏氟乙烯4、棕榈酸异丙酯1、乙烯基三甲氧基硅烷0.7、双丙酮丙烯酰胺1、二盐基亚磷酸铅0.1;
[0023]所述的改性铝溶胶是由下述重量份的原料组成的:
[0024]异丙醇铝20、硫酸铝铵4、邻苯二甲酸酐1、聚乙二醇二缩水甘油醚0.7、10%的氨水
4、三聚磷酸铝0.4、聚苯并咪唑0.6、乙基纤维素2、二乙烯基苯0.1;
[0025]所述的铝溶胶的制备方法包括以下步骤:
[0026](I)将上述硫酸铝铵加入到其重量2倍的去离子水中，搅拌均匀；
[0027](2)将上述异丙醇铝加入到其重量3倍去离子水中，搅拌均匀，滴加浓度为96%的硝酸，调节PH为I，在60°C下保温搅拌10分钟，加入上述硫酸铝铵水溶液、10%的氨水，搅拌混合I小时，得预混铝溶胶；
[0028](3)将上述聚苯并咪唑加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；
[0029](4)将上述乙基纤维素加入到其重量3倍去离子水中，搅拌均匀，加入三聚磷酸铝，在60°C下保温搅拌10分钟，得纤维液；
[0030](5)将上述纤维液、醇溶液混合，搅拌均匀，加入二乙烯基苯，在70°C下保温搅拌30分钟，加入上述预混铝溶胶，继续保温搅拌I小时，即得所述改性铝溶胶。
[0031]—种所述的环保铝溶胶改性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤:
[0032](I)将上述苄基三乙基溴化铵加入到其重量8倍的去离子水中，搅拌均匀，加入有机膨润土、改性铝溶胶，300转/分搅拌10分钟，加入上述乙烯基三甲氧基硅烷，在60°C下保温搅拌20分钟，得改性填料；
[0033](2)将上述改性填料与顺丁橡胶混合，在46°C下塑炼2分钟，加入剩余各原料，混炼4分钟，将得到的混炼胶置于两辊开炼机上，于30°C下补充混炼6分钟，出料，将胶料在室温下停放20小时，送入平板硫化机中，在150°C下进行硫化，即得。
[0034]性能测试:
[0035]拉断强度(MPa):18.4;
[0036]定伸模量100% (MPa):2.3;
[0037]门尼粘度:64;
[0038]70°C X 70h热空气老化试验:
[0039]扯断强度降低率:4.4%、断裂伸长率降低率:8.4%。
【主权项】
1.一种环保铝溶胶改性橡胶材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的: 防老剂40101-2、硫化剂M0CA1-1.4、顺丁橡胶120-160、壬二酸二辛酯10-12、改性铝溶胶3-5、有机膨润土 10-14、氧化铝1-2、硬脂酸钡3-4、苄基三乙基溴化铵0.6-1、聚偏氟乙烯4-7、棕榈酸异丙酯1-2、乙烯基三甲氧基硅烷0.7-1、双丙酮丙烯酰胺1-2、二盐基亚磷酸铅0.1-0.3； 所述的改性铝溶胶是由下述重量份的原料组成的: 异丙醇铝20-30、硫酸铝铵4-6、邻苯二甲酸酐1-2、聚乙二醇二缩水甘油醚0.7-1、10-17%的氨水4-5、三聚磷酸铝0.4-1、聚苯并咪唑0.6-1,乙基纤维素2_4、二乙烯基苯0.Ι-Ο.2； 所述的铝溶胶的制备方法包括以下步骤: (1)将上述硫酸铝铵加入到其重量2-3倍的去离子水中，搅拌均匀； (2)将上述异丙醇铝加入到其重量3-4倍去离子水中，搅拌均匀，滴加浓度为96-97%的硝酸，调节pH为1-3，在60-70°C下保温搅拌10-20分钟，加入上述硫酸铝铵水溶液、10-17%的氨水，搅拌混合1-2小时，得预混铝溶胶； (3)将上述聚苯并咪唑加入到其重量10-17倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液； (4)将上述乙基纤维素加入到其重量3-4倍去离子水中，搅拌均匀，加入三聚磷酸铝，在60-70°C下保温搅拌10-13分钟，得纤维液； (5)将上述纤维液、醇溶液混合，搅拌均匀，加入二乙烯基苯，在70-75°C下保温搅拌30-40分钟，加入上述预混铝溶胶，继续保温搅拌1-2小时，即得所述改性铝溶胶。2.—种如权利要求1所述的环保铝溶胶改性橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将上述苄基三乙基溴化铵加入到其重量8-10倍的去离子水中，搅拌均匀，加入有机膨润土、改性铝溶胶，300-500转/分搅拌10-15分钟，加入上述乙烯基三甲氧基硅烷，在60-70°C下保温搅拌20-30分钟，得改性填料； (2)将上述改性填料与顺丁橡胶混合，在46-50°C下塑炼2-3分钟，加入剩余各原料，混炼4-10分钟，将得到的混炼胶置于两辊开炼机上，于30-40°C下补充混炼6-10分钟，出料，将胶料在室温下停放20-25小时，送入平板硫化机中，在150-155°C下进行硫化，即得。
【专利摘要】本发明公开了一种环保铝溶胶改性橡胶材料，它是由下述重量份的原料组成的：防老剂40101-2、硫化剂MOCA1-1.4、顺丁橡胶120-160、壬二酸二辛酯10-12、改性铝溶胶3-5、有机膨润土10-14、氧化铝1-2、硬脂酸钡3-4、苄基三乙基溴化铵0.6-1、聚偏氟乙烯4-7、棕榈酸异丙酯1-2、乙烯基三甲氧基硅烷0.7-1、双丙酮丙烯酰胺1-2、二盐基亚磷酸铅0.1-0.3；本发明采用异丙醇铝为原料，制得铝溶胶，并加入了聚苯并咪唑、乙基纤维素混合，采用二乙烯基苯进行交联改性，进一步提高了溶胶的柔韧性、耐候性及粘度，增强了各原料与橡胶间的相容性，提高了成品橡胶的稳定性。
【IPC分类】C08L9/00, C08K5/5425, C08K13/06, C08K5/098, C08K3/34, C08K5/20, C08K9/02, C08K9/04, C08K5/11, C08K5/19, C08L27/16, C08K3/22
【公开号】CN105504389
【申请号】CN201610064622
【发明人】施利群
【申请人】宁波远欣石化有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月29日