专利名称：制备马来酸酐改性橡胶填料、及包含其的硫化胶的方法
技术领域：
本发明属于矿物表面改性技术领域，具体地，本发明涉及制备马来酸酐改性橡胶填料、及包含其的硫化胶的制备方法。
背景技术：
橡胶填料即橡胶补强填充体系助剂，可分为补强型和非补强型两类。补强型填充剂能改善硫化胶的力学性能，如提高拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和耐磨性，从而改善使用性能，延长使用寿命。非补强型填充剂的使用主要是起到增容、改善加工性能，降低生产成本的目的。补强型填充剂主要包括炭黑、白炭黑、金属氧化物及某些有机物。非补强型填充剂主要包括无机矿物材料及再生胶、胶粉和短纤维等。橡胶填料作为补强剂、填充剂被广泛用于改善橡胶的物理机械性能。但是大多数橡胶填料是高表面能物质，具有亲水性，而橡胶则是疏水性物质，所以二者混合后亲和性不佳，且填料粒子进入橡胶后自聚倾向强烈，在橡胶基体中分散不均匀，使得填料不能充分发挥其补强、填充功能的作用。因此，需要对填料表面进行改性，主要包括表面包覆、表面吸附、表面接枝、氧化、卤化等途径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供制备马来酸酐改性橡胶填料的方法，该方法通过对填料进行表面处理，表面接枝马来酸酐，在填料表面引入羧基、双键以及亲油基团，从而提高填料与橡胶的界面相容性。本发明所要解决的技术问题还在`于提供包含上述马来酸酐改性橡胶填料的硫化胶的制备方法。本发明的技术方案是:制备马来酸酐改性橡胶填料的方法，包括如下步骤:(I)称取如下原料，包括:橡胶填料100重量份，马来酸酐0.5 4.0重量份，改性剂0.5 4.0重量份；其中所述改性剂为硅烷类偶联剂或油酸，所述硅烷类偶联剂均为KH-570或KH-560 ；(2 )将所述步骤(I)称取的物料在75 85°C搅拌，混匀；(3 )将所述步骤(2)混匀后的物料置于100 120°C烘箱中0.5 3h烘干，即制备得到所述的马来酸酐改性橡胶填料。制备马来酸酐改性橡胶填料的方法，包括如下步骤:(I)称取如下原料:橡胶填料100重量份，马来酸酐0.5 4.0重量份，改性剂0.5 4.0重量份；其中所述改性剂为环氧树脂；(2)将所述步骤(I)称取的原料在75 85 °C搅拌，混匀，(3)将所述步骤(2)混匀后的物料固化，固化温度为100 150°C，固化时间为0.5 1.5h ;即制备得到所述的马来酸酐改性橡胶填料。本发明的技术方案还包括:制备包含上述的马来酸酐改性橡胶填料的硫化胶的方法，包括如下步骤:(A)称取如下配方，包括:橡胶100重量份，上述权利要求制备的马来酸酐改性橡胶填料10 70重量份，氧化锌5重量份，硬脂酸3重量份，DM促进剂0.6重量份，硫磺2.5
重量份；(B)将所述步骤(A)称取的物料在常温下混炼10 20分钟，得混炼胶；(C)将所述步骤(B)得到的混炼胶停放过夜，于140 170°C硫化5 40分钟，即制备得到所述的硫化胶。所述的硫化为现有技术中常规的硫化工艺。进一步的，所述橡胶为天然橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶中的至少一种。进一步的，本发明的所述硫化胶中还可以添加其他配合剂，如促进剂、硫化剂、活化剂、防老剂、软化剂等，这些配合剂均可以按照现有技术中天然橡胶配合的常规品种和用量。总之，与现有技术相比，本发明具有以下优点:(I)、本发明利用机械力化学改性技术，将马来酸酐与多官能团改性剂(环氧树脂、硅烷类偶联剂、油酸)配合使用，通过对橡胶填料进行表面处理，表面接枝马来酸酐，在填料表面引入羧基、双键以及亲油基团，从而提高填料与橡胶的界面相容性，此方法对橡胶填料表面改性提出了一个既简单又经济的可行方案。(2)、本发明制备工艺简单。在制备过程中同时进行机械力化学及物理修饰(化学接枝、表面改性)，保证粉体分散均匀性和新鲜表面的反应活性。( 3 )、本发明制备得到的硫化胶具有优良的机械物理性能。(4)、本发明节能、经济。产品加工过程环节少，能源消耗少；是既简单又经济的制备方案。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细描述。实施例1(I)制备马来酸酐改性橡胶填料称取马来酸酐与环氧树脂用量按照摩尔比1:1配合，均为填料重量的2.5%。在75 85°C搅拌，混匀。然后固化，固化温度为130°C，固化时间为1.0h,即得到马来酸酐改性橡胶填料，将制备得到的马来酸酐改性橡胶填料置于封口包装袋中密封。(2)制备硫化胶称取天然橡胶100重量份，改性填料50重量份，氧化锌5重量份，硬脂酸3重量份，DM促进剂0.6重量份，硫磺2.5重量份。采用双辊开炼机上常温下混炼10 20分钟，停放过夜后用平板硫化机上按照140°C X40min，得到硫化胶。所得硫化胶的物理机械性能列于表I (2#)，以未改性填料(1#)作为参比。表I实施例1硫化胶性能
权利要求
1.制备马来酸酐改性橡胶填料的方法，其特征在于，包括如下步骤:(I)称取如下原料，包括:橡胶填料100重量份，马来酸酐0.5 4.0重量份，改性剂0.5 4.0重量份；其中所述改性剂为硅烷类偶联剂或油酸； (2)将所述步骤(I)称取的物料在75 85°C搅拌，混匀； (3)将所述步骤(2)混匀后的物料置于100 120°C烘箱中0.5 3h烘干，即制备得到所述的马来酸酐改性橡胶填料。
2.根据权利要求1所述的制备马来酸酐改性橡胶填料的方法，其特征在于，所述硅烷类偶联剂为KH-570或KH-560。
3.制备马来酸酐改性橡胶填料的方法，其特征在于，包括如下步骤:(1)称取如下原料，包括:橡胶填料100重量份，马来酸酐0.5 4.0重量份，改性剂0.5 4.0重量份；其中所述改性剂为环氧树脂； (2)将所述步骤(I)称取的原料在75 85°C搅拌，混匀； (3)将所述步骤(2)混匀后的物料固化，固化温度为100 150°C，固化时间为0.5 1.5h ； 即制备得到所述的马来酸酐改性橡胶填料。
4.制备包含上述的马来酸酐改性橡胶填料的硫化胶的方法，其特征在于，包括如下步骤: (A)称取如下配方，包括:橡胶100重量份，上`述权利要求制备的马来酸酐改性橡胶填料10 70重量份，氧化锌5重量份，硬脂酸3重量份，DM促进剂0.6重量份，硫磺2.5重量份； (B)将所述步骤(A)称取的物料在常温下混炼10 20分钟，得混炼胶； (C)将所述步骤(B)得到的混炼胶停放过夜，于140 170°C硫化5 40分钟，即制备得到所述的硫化胶。
5.根据权利要求4所述的制备包含上述的马来酸酐改性橡胶填料的硫化胶的方法，其特征在于，所述橡胶为天然橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶中的至少一种。
全文摘要
本发明公开了制备马来酸酐改性橡胶填料的方法，包括称取橡胶填料100重量份，马来酸酐0.5～4.0重量份，改性剂0.5～4.0重量份；所述改性剂为硅烷类偶联剂或油酸时，将称取的物料在75～85℃搅拌，混匀；置于100～120℃烘箱中0.5～3h烘干，即制备得到所述的马来酸酐改性橡胶填料；所述改性剂为环氧树脂时，将称取的物料在75～85℃搅拌，混匀；混匀后的物料固化，固化温度为100～150℃，固化时间为0.5～1.5h，即制备得到所述的马来酸酐改性橡胶填料。本发明利用机械力化学改性技术，将马来酸酐与多官能团改性剂(环氧树脂、硅烷类偶联剂、油酸)配合使用，通过对橡胶填料进行表面处理，表面接枝马来酸酐，在填料表面引入羧基、双键以及亲油基团，提高了填料与橡胶的界面相容性。
文档编号C09C3/10GK103205141SQ201310081810
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者诸国安, 曲建林 申请人:浙江万盛新型材料有限公司