一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料，包括以下重量份的組分:天然乳膠100份，絮凝劑1～5份，硫化劑0.5～3份，促進(jìn)劑0.5～1.5份，表面活性劑0.1～0.3份，穩(wěn)定劑0.2～0.3份，防老劑0.5～2份，硅烷偶聯(lián)劑0.02～2份，硅基氧化物(SiO2-X)-納米二氧化硅1～2份，去離子水10～50份。本發(fā)明利用濕法橡膠生產(chǎn)工藝，以硅基氧化物(SiO2)-納米二氧化硅為改性劑、含羥基的硅烷偶聯(lián)劑為橡膠的接枝改性材料，顯著提高納米橡膠復(fù)合材料的強(qiáng)度、耐磨性和老化性能。
【專利說明】一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于橡膠領(lǐng)域，尤其是涉及一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的橡膠混煉方法是干法，用固體橡膠配合各種硫化助劑，用密煉機(jī)和開煉機(jī) 在高速、高溫、高剪切力的作用下混煉而成，這種強(qiáng)力剪切不僅破壞了橡膠高分子鏈，對橡 膠彈性、強(qiáng)度和耐磨性也有嚴(yán)重的損害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的問題是提供一種納米橡膠復(fù)合材料，尤其適合強(qiáng)度強(qiáng)、耐磨性好 的納米橡膠復(fù)合材料。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料， 包括以下重量份的組分：天然乳膠1〇〇份，絮凝劑1?5份，硫化劑0. 5?3份，促進(jìn)劑 0. 5?1. 5份，表面活性劑0. 1?0. 3份，穩(wěn)定劑0. 2?0. 3份，防老劑0. 5?2份，硅烷偶 聯(lián)劑0. 02?2份，硅基氧化物（Si02_x)-納米二氧化硅1?2份，去離子水10?50份；其 中，所述的天然乳膠的含膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%。
[0005] 所述的硫化劑為硫磺或含硫有機(jī)物，其中，所述的硫磺為硫磺粉、不溶性硫磺中的 任意一種，所述的含硫有機(jī)物為二硫化四甲基秋蘭姆、二硫代嗎啡啉或二硫化四乙基秋蘭 姆中的任意一種。
[0006] 所述硅烷偶聯(lián)劑為有機(jī)硅氧化物、硅氧烷化合物或硅氯烷化合物中任意一種。
[0007] 所述絮凝劑為lwt%聚丙烯酰胺，所述的促進(jìn)劑為2-硫醇基笨丙噻唑、二硫化二 笨丙噻唑、N-叔丁基笨丙噻唑次磺酰胺中的任意一種，所述表面活性劑是十二烷基磺酸鈉、 十六烷基三甲基溴化銨、聚氧乙烯月桂醚中的任意一種。
[0008] 所述的防老劑為胺類防老劑，所述的胺類防老劑為2,2,4-三甲基-1，2-二氫化喹 琳、6 -乙氧基-2, 2,4-二甲基-1，2- _氧化喧琳、N-苯基-a-奈胺、N-苯基-0 -奈胺、對 苯二胺中的任意一種或幾種。
[0009] 所述的穩(wěn)定劑為明膠、骨膠、酪素、氫氧化鉀、月桂酸鉀、水楊酸鈉或聚乙二醇中的 任意一種或幾種。
[0010] 一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0011] 1)取重量份〇. 2?0. 3份所述的穩(wěn)定劑、0. 1?0. 3份所述的表面活性劑和10? 50份的去離子水，攪拌20分鐘，得到溶解溶液；
[0012] 2)取重量份為0. 5?3份所述的硫化劑、所述的防老劑0. 5?2份、0. 5?1. 5份 所述的促進(jìn)劑，所述的絮凝劑1?5份，加入步驟1)所得的溶解溶液，研磨6個(gè)小時(shí)，得到 硫化助劑的水分散體；
[0013] 3)向步驟2)所得的硫化助劑的水分散體中添加至重量份為100份的天然乳膠， 所述的天然乳膠的含膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，所述的硅烷偶聯(lián)劑0. 02?2份、所述硅基氧化物 (Si02_x)-納米二氧化硅1?2份，超聲波輔助解聚30?50分鐘，得到預(yù)硅化膠乳；
[0014] 4)將步驟3)所得的預(yù)硅化膠乳經(jīng)凝固、脫水、干燥，即得到所述的耐磨的納米橡膠 復(fù)合材料。
[0015] 本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過采用濕法橡膠配方工藝生產(chǎn)，以硅基氧化物 (Si02_x)-納米二氧化硅為改性劑、含羥基的硅烷偶聯(lián)劑為橡膠的接枝改性材料，顯著提高 納米橡膠復(fù)合材料的強(qiáng)度、耐磨性和老化性能。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限 定本發(fā)明的范圍。
[0017] 實(shí)施例1
[0018] 1)取重量份0. 2份所述的穩(wěn)定劑、0. 1份所述的表面活性劑和50份的去離子水， 攪拌20分鐘，得到溶解溶液；
[0019] 2)取重量份為0. 5份所述的硫化劑、所述的防老劑0. 5份、0. 5份所述的促進(jìn)劑，所 述的絮凝劑2份，加入步驟1)所得的溶解溶液，研磨6個(gè)小時(shí)，得到硫化助劑的水分散體；
[0020] 3)向步驟2)所得的硫化助劑的水分散體中添加至重量份為100份的天然乳 膠，所述的天然乳膠的含膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，所述的硅烷偶聯(lián)劑0. 02份、所述硅基氧化物 (Si02_x)-納米二氧化硅1份，超聲波輔助解聚30?50分鐘，得到預(yù)硅化膠乳；
[0021] 4)將步驟3)所得的預(yù)硅化膠乳經(jīng)凝固、脫水、干燥，即得到所述的耐磨的納米橡膠 復(fù)合材料。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] 1)取重量份0. 2份所述的穩(wěn)定劑、0. 1份所述的表面活性劑和50份的去離子水， 攪拌20分鐘，得到溶解溶液；
[0024] 2)取重量份為0. 5份所述的硫化劑、所述的防老劑0. 5份、0. 5份所述的促進(jìn)劑，所 述的絮凝劑2份，加入步驟1)所得的溶解溶液，研磨6個(gè)小時(shí)，得到硫化助劑的水分散體；
[0025] 3)向步驟2)所得的硫化助劑的水分散體中添加至重量份為100份的天然乳膠，所 述的天然乳膠的含膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，所述的硅烷偶聯(lián)劑2份、所述硅基氧化物（Si02_x)-納 米二氧化硅2份，超聲波輔助解聚30?50分鐘，得到預(yù)硅化膠乳；
[0026] 4)將步驟3)所得的預(yù)硅化膠乳經(jīng)凝固、脫水、干燥，即得到所述的耐磨的納米橡膠 復(fù)合材料。
[0027] 實(shí)施例3
[0028] 1)取重量份0. 3份所述的穩(wěn)定劑、0. 3份所述的表面活性劑和50份的去離子水， 攪拌20分鐘，得到溶解溶液；
[0029] 2)取重量份為3份所述的硫化劑、所述的防老劑2份、1. 5份所述的促進(jìn)劑，所述 的絮凝劑4份，加入步驟1)所得的溶解溶液，研磨6個(gè)小時(shí)，得到硫化助劑的水分散體；
[0030] 3)向步驟2)所得的硫化助劑的水分散體中添加至重量份為100份的天然乳膠，所 述的天然乳膠的含膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，所述的硅烷偶聯(lián)劑2份、所述硅基氧化物（Si02_x)-納 米二氧化硅2份，超聲波輔助解聚30?50分鐘，得到預(yù)硅化膠乳；
[0031] 4)將步驟3)所得的預(yù)硅化膠乳經(jīng)凝固、脫水、干燥，即得到所述的耐磨的納米橡膠 復(fù)合材料。
[0032] 實(shí)施例4
[0033] 1)取重量份0. 3份所述的穩(wěn)定劑、0. 3份所述的表面活性劑和50份的去離子水， 攪拌20分鐘，得到溶解溶液；
[0034] 2)取重量份為0. 5?3份所述的硫化劑、所述的防老劑2份、1. 5份所述的促進(jìn) 齊U，所述的絮凝劑5份，加入步驟1)所得的溶解溶液，研磨6個(gè)小時(shí)，得到硫化助劑的水分 散體；
[0035] 3)向步驟2)所得的硫化助劑的水分散體中添加至重量份為100份的天然乳膠，所 述的天然乳膠的含膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，所述的硅烷偶聯(lián)劑1份、所述硅基氧化物（Si02_x)_納 米二氧化硅2份，超聲波輔助解聚30?50分鐘，得到預(yù)硅化膠乳；
[0036] 4)將步驟3)所得的預(yù)硅化膠乳經(jīng)凝固、脫水、干燥，即得到所述的耐磨的納米橡膠 復(fù)合材料。
[0037] 以上各實(shí)施例中，每重量份的實(shí)際用量為100克
[0038] 表1實(shí)施例1?5所得的納米橡膠復(fù)合材料力學(xué)性能
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料，其特征在于，包括以下重量份的組分：天然乳膠100 份，絮凝劑1?5份，硫化劑0. 5?3份，促進(jìn)劑0. 5?1. 5份，表面活性劑0. 1?0. 3份， 穩(wěn)定劑〇. 2?0. 3份，防老劑0. 5?2份，硅烷偶聯(lián)劑0. 02?2份，硅基氧化物（Si02_x)-納 米二氧化硅1?2份，去離子水10?50份；其中，所述的天然乳膠的含膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料，其特征在于：所述的硫化劑 為硫磺或含硫有機(jī)物，其中，所述的硫磺為硫磺粉、不溶性硫磺中的任意一種，所述的含硫 有機(jī)物為二硫化四甲基秋蘭姆、二硫代嗎啡啉或二硫化四乙基秋蘭姆中的任意一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料，其特征在于：所述硅烷偶聯(lián) 劑為有機(jī)硅氧化物、硅氧烷化合物或硅氯烷化合物中任意一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料，其特征在于：所述絮凝劑為 lwt%聚丙烯酰胺，所述的促進(jìn)劑為2-硫醇基笨丙噻唑、二硫化二笨丙噻唑、N-叔丁基笨丙 噻唑次磺酰胺中的任意一種，所述表面活性劑是十二烷基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、 聚氧乙烯月桂醚中的任意一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料，其特征在于：所述的防老劑 為胺類防老劑，所述的胺類防老劑為2,2,4_三甲基-1，2-二氫化喹啉、6-乙氧基_2,2， 4-三甲基-1，2-二氫化喹啉、N-苯基-a -奈胺、N-苯基-0 -奈胺、對苯二胺中的任意一 種或幾種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料，其特征在于：所述的穩(wěn)定劑 為明膠、骨膠、酪素、氫氧化鉀、月桂酸鉀、水楊酸鈉或聚乙二醇中的任意一種或幾種。
7. -種制備如權(quán)利要求1至6任一所述的一種耐磨的納米橡膠復(fù)合材料的方法，其特 征在于，包括以下步驟： 1) 取重量份〇. 2?0. 3份的所述的穩(wěn)定劑、0. 1?0. 3份的所述的表面活性劑和10? 50份的去離子水，攪拌20分鐘，得到溶解溶液； 2) 取重量份為0. 5?3份的所述的硫化劑、所述防老劑0. 5?2份、0. 5?1. 5份的所 述的促進(jìn)劑、所述的絮凝劑1?5份，加入步驟1)所得的溶解溶液，研磨6個(gè)小時(shí)，得到硫 化助劑的水分散體； 3) 向步驟2)所得的硫化助劑的水分散體中添加至重量份為100份的天然乳膠，所述 的天然乳膠的含膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，加入所述的硅烷偶聯(lián)劑0. 02?2份、所述的硅基氧化物 (Si02_x)-納米二氧化硅1?2份，超聲波輔助解聚30?50分鐘，得到預(yù)硅化膠乳； 4) 將步驟3)所得的預(yù)硅化膠乳經(jīng)凝固、脫水、干燥，即得到所述的耐磨的納米橡膠復(fù)合 材料。
【文檔編號】C08K5/541GK104448427SQ201310414660
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】劉玉峰, 劉玉山, 賈重道 申請人:天津市濱海新區(qū)塘沽于莊橡膠廠