一種改性橡膠用碳酸鈣及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橡膠生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性橡膠用碳酸鈣及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]橡膠是一種伸縮性優(yōu)異的彈性體，但其綜合性能并不令人滿意，生產(chǎn)橡膠制品過程中通常需在膠料中加入炭黑來提高強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性，但由于炭黑的加入使得制品均為黑色，且檔次不高。而橡膠用碳酸鈣在普通橡膠中添加少量碳酸鈣后，產(chǎn)品的強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性等性能均達(dá)到或超過高檔橡膠制品，而且可以保持顏色長久不變。碳酸鈣是橡膠工業(yè)中使用量最大填充劑之一。碳酸鈣大量填充在橡膠之中，可增加其制品的容積，并節(jié)約昂貴的天然橡膠，從而大大降低成本。碳酸鈣填入橡膠中，能獲得比純橡膠硫化物更高的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐磨性。
[0003]目前，橡膠用碳酸鈣因其比重小、極容易飛揚(yáng)、堆積體積又大，在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)難添加，工業(yè)自動投料容易產(chǎn)生飛塵而對生產(chǎn)環(huán)境造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種改性橡膠用碳酸鈣，其滿足了橡膠工業(yè)自動投料系統(tǒng)對原材料母業(yè)化的基本要求。
[0005]本發(fā)明的目的之二是提供了所述改性橡膠用碳酸鈣的制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0007]—種改性橡膠用碳酸鈣，包括按重量百分比計算的:
[0008]碳酸鈣 90 %?98 %
[0009]超級載體 2%?10% ;
[0010]所述超級載體為異戊二烯、環(huán)戊二烯、1，3-戊二烯、1-戊烯在酸性，超級載體的分子式為(C5Hs)n，其中7 < η < 15。
[0011]其中碳酸I丐可以為粒徑范圍> lOOOnm時的普通級碳酸|丐、粒徑在100?lOOOnm之間的微細(xì)碳酸鈣、粒徑范圍為20?100nm的超細(xì)碳酸鈣、或碳酸鈣粒徑< 20nm時的納米碳酸鈣。
[0012]較佳地，所述超級載體為低熔點(diǎn)的一定分子量的油脂性物質(zhì)。
[0013]較佳地，所述超級載體的熔點(diǎn)為50°C以下。
[0014]較佳地，所述超級載體的分子量為500?1000之間。更優(yōu)選碳五石油樹脂，它不僅剝離粘接強(qiáng)度高、快粘性好、粘接性能穩(wěn)定、熔融粘度適度、耐熱性好，而且能與SIS、SBS、SEBS、SEPS等苯乙烯聚合物、天然橡膠、合成橡膠及EVA等都具有很好的相容性，與天然增粘樹脂(萜烯、松香及其衍生物)相容性亦佳，對膠粘劑的各項性能有不同程度的改善。由于其具有極好的增粘性，加工過程中能起到軟化、補(bǔ)強(qiáng)作用，提高伸展性和抗剝落性。顯著提高生粘，但不影響硫化時間及硫化后的物性。避免對加工機(jī)械的粘附性。幫助填充材料均勻分布。
[0015]制備項所述改性橡膠用碳酸鈣的方法，制備步驟如下:
[0016]A.按配比將碳酸鈣與超級載體配好放入攪拌機(jī)的容器中進(jìn)行攪拌，制得碳酸鈣混合物；
[0017]B.把經(jīng)過步驟A處理過的碳酸鈣混合物投入到擠出機(jī)容器中；
[0018]C.螺桿擠出機(jī)將碳酸鈣混合物經(jīng)過模頭拉出再切粒成型，制得所述改性橡膠用碳酸鈣。
[0019]較佳地，所述攪拌機(jī)的容器中的溫度控制在40°C?60°C ;或者將超級載體先加熱到50°C左右，再和碳酸鈣放在高速攪拌。
[0020]較佳地，所述攪拌器中的攪拌速率為500?1000轉(zhuǎn)/分鐘。
[0021]較佳地，所述擠出機(jī)的溫度是50°C?70°C，壓力為常壓。
[0022]本發(fā)明包括橡膠用碳酸鈣和低熔點(diǎn)的一定分子量的油脂性物質(zhì)，把50°C左右油脂性物質(zhì)和碳酸鈣放在一起，通過高速攪拌機(jī)，在高速攪拌時，粒子與粒子之間由于摩擦生熱，然后熔包裹在碳酸鈣粒子材料表面上，一方面由于超級載體有粘性而不被二氧化硅吸附到里面，另一方面超級載體與SIS、SBS、SEBS、SEPS等苯乙烯聚合物、天然橡膠、合成橡膠及EVA等都具有很好的相容性。使其有粘性而不被碳酸鈣吸附到里面，再通過擠出機(jī)擠出切粒。本發(fā)明中的改性碳酸鈣和制備工藝，是碳酸鈣造粒工藝技術(shù)上的一項突破，滿足了橡膠工業(yè)自動投料系統(tǒng)對原材料母業(yè)化的基本要求。而在此之前，無法做到。同時還解決了運(yùn)輸體積大、投料體積大、飛塵的問題。超級載體造粒配方與工藝的發(fā)明，突破了成本的壁皇。讓碳酸鈣高含量、顆粒化成為現(xiàn)實。促進(jìn)橡膠工業(yè)的自動化發(fā)展。
[0023]總之，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0024](1)、解決應(yīng)用廠家稱量和添加方便性問題。
[0025](2)、解決體積大運(yùn)輸時占空間問題。
[0026](3)、解決上下貨時，粉塵對工廠呼吸道的影響及環(huán)境衛(wèi)生問題。
[0027](4)、解決大型工廠自動投料系統(tǒng)對原材料母?；?、無塵化的基本問題。
[0028]具體的實施方式
[0029]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以助于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明。
[0030]實施例1
[0031]一種改性橡膠用碳酸鈣，包括按重量百分比計算的:碳酸鈣90%和超級載體2%。其中，碳酸鈣的分子式:H20.x02S1碳酸鈣的熔點(diǎn)1610°C、沸點(diǎn)> 100°C，25°C下的密度為2.6g/mL、折射率n20/Dl.544。超級載體的熔點(diǎn)為50°C以下，分子量為500?1000之間。
[0032]制備項所述改性橡膠用碳酸鈣的方法，制備步驟如下:
[0033]A.按配比將碳酸鈣與超級載體配好放入攪拌機(jī)的容器中(攪拌速率為500轉(zhuǎn)/分鐘)進(jìn)行攪拌，制得碳酸鈣混合物；所述攪拌機(jī)的容器中的溫度控制在40°C ;
[0034]B.把經(jīng)過步驟A處理過的碳酸鈣混合物投入到擠出機(jī)(溫度是50°C )容器中；
[0035]C.螺桿擠出機(jī)將碳酸鈣混合物經(jīng)過模頭拉出再切粒成型，制得所述改性橡膠用碳酸鈣。
[0036]實施例2
[0037]—種改性橡膠用碳酸鈣，包括按重量百分比計算的:碳酸鈣92%和超級載體8%。其中，碳酸鈣的分子式:H20.x02S1碳酸鈣的熔點(diǎn)1610°C、沸點(diǎn)> 100°C，25°C下的密度為2.6g/mL、折射率n20/Dl.544。超級載體的熔點(diǎn)為50°C以下，分子量為500?1000之間。
[0038]制備項所述改性橡膠用碳酸鈣的方法，制備步驟如下:
[0039]A.按配比將碳酸鈣與超級載體配好放入攪拌機(jī)的容器中(攪拌速率為1000轉(zhuǎn)/分鐘)進(jìn)行攪拌，制得碳酸鈣混合物；所述攪拌機(jī)的容器中的溫度控制在60°C ;
[0040]B.把經(jīng)過步驟A處理過的碳酸鈣混合物投入到擠出機(jī)(溫度是70°C )容器中；
[0041]C.螺桿擠出機(jī)將碳酸鈣混合物經(jīng)過模頭拉出再切粒成型，制得所述改性橡膠用碳酸鈣。
[0042]實施例3
[0043]一種改性橡膠用碳酸鈣，包括按重量百分比計算的:碳酸鈣98%和超級載體2%。其中，碳酸鈣的分子式:H20.x02S1碳酸鈣的熔點(diǎn)1610°C、沸點(diǎn)> 100°C，25°C下的密度為2.6g/mL、折射率n20/Dl.544。超級載體的熔點(diǎn)為50°C以下，分子量為500?1000之間。
[0044]制備項所述改性橡膠用碳酸鈣的方法，制備步驟如下:
[0045]A.將超級載體先加熱到50°C左右，再按配比將碳酸鈣與超級載體配好放入攪拌機(jī)的容器中(攪拌速率為800轉(zhuǎn)/分鐘)進(jìn)行攪拌，制得碳酸鈣混合物；
[0046]B.把經(jīng)過步驟A處理過的碳酸鈣混合物投入到擠出機(jī)(溫度是60°C )容器中；
[0047]C.螺桿擠出機(jī)將碳酸鈣混合物經(jīng)過模頭拉出再切粒成型，制得所述改性橡膠用碳酸鈣。
[0048]實施例4
[0049]—種改性橡膠用碳酸鈣，包括按重量百分比計算的:碳酸鈣94%和超級載體6%。其中，碳酸鈣的分子式:H20.x02S1碳酸鈣的熔點(diǎn)1610°C、沸點(diǎn)> 100°C，25°C下的密度為2.6g/mL、折射率n20/Dl.544。超級載體的熔點(diǎn)為50°C以下，分子量為500?1000之間。
[0050]制備項所述改性橡膠用碳酸鈣的方法，制備步驟如下:
[0051]A.將超級載體先加熱到52°C左右，再按配比將碳酸鈣與超級載體配好放入攪拌機(jī)的容器中(攪拌速率為500?1000轉(zhuǎn)/分鐘)進(jìn)行攪拌，制得碳酸鈣混合物；
[0052]B.把經(jīng)過步驟A處理過的碳酸鈣混合物投入到擠出機(jī)(溫度是62°C )容器中；
[0053]C.螺桿擠出機(jī)將碳酸鈣混合物經(jīng)過模頭拉出再切粒成型，制得所述改性橡膠用碳酸鈣。
[0054]實施例5
[0055]一種改性橡膠用碳酸鈣，包括按重量百分比計算的:碳酸鈣95%和超級載體5%。其中，碳酸鈣的分子式:H20.x02S1碳酸鈣的熔點(diǎn)1610°C、沸點(diǎn)> 100°C，25°C下的密度為
2.6g/mL、折射率n20/Dl.544。超級載體的熔點(diǎn)為50°C以下，分子量為500?1000之間。
[0056]制備項所述改性橡膠用碳酸鈣的方法，制備步驟如下:
[0057]A.將超級載體先加熱到55°C左右，再按配比將碳酸鈣與超級載體配好放入攪拌機(jī)的容器中(攪拌速率為500?1000轉(zhuǎn)/分鐘)進(jìn)行攪拌，制得碳酸鈣混合物；
[0058]B.把經(jīng)過步驟A處理過的碳酸鈣混合物投入到擠出機(jī)(溫度是65°C )容器中；
[0059]C.螺桿擠出機(jī)將碳酸鈣混合物經(jīng)過模頭拉出再切粒成型，制得所述改性橡膠用碳酸鈣。
[0060]上述實施例，只是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限制本發(fā)明實施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種改性橡膠用碳酸鈣，其特征在于，包括按重量百分比計算的: 碳酸鈣90%?98% 超級載體 2%?10% ; 所述超級載體為異戊二烯、環(huán)戊二烯、1，3-戊二烯、1-戊烯在酸性催化劑存在下聚合而得，所述超級載體的分子式為(C5Hs)n，其中7 < η < 15。2.如權(quán)利要求1所述改性橡膠用碳酸鈣，其特征在于，所述超級載體為低熔點(diǎn)的一定分子量的油脂性物質(zhì)，所述超級載體的軟化點(diǎn)為90°C?115°C。3.如權(quán)利要求2所述改性橡膠用碳酸鈣，其特征在于，所述超級載體的熔點(diǎn)為50°C以下。4.如權(quán)利要求3所述改性橡膠用碳酸鈣，其特征在于，所述超級載體的分子量為500?1000之間。5.制備如權(quán)利要求1-4中任意一項所述改性橡膠用碳酸鈣的方法，其特征在于，制備步驟如下: A.按配比將碳酸鈣與超級載體配好放入攪拌機(jī)的容器中進(jìn)行攪拌，制得碳酸鈣混合物； B.把經(jīng)過步驟A處理過的碳酸鈣混合物投入到擠出機(jī)容器中； C.螺桿擠出機(jī)將碳酸鈣混合物經(jīng)過模頭拉出再切粒成型，制得所述改性橡膠用碳酸鈣。6.如權(quán)利要求5中所述改性橡膠用碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述攪拌機(jī)的容器中的溫度控制在40 °C?60 °C。7.如權(quán)利要求5中所述改性橡膠用碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述攪拌器中的攪拌速率為500?1000轉(zhuǎn)/分鐘。8.如權(quán)利要求5中所述改性橡膠用碳酸鈣的制備方法，其特征在于，所述擠出機(jī)的溫度是50°C?70°C，壓力為常壓。
【專利摘要】本發(fā)明屬于橡膠生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性橡膠用碳酸鈣及其制備方法；本發(fā)明包括按重量百分比計算的：碳酸鈣90％～98％和超級載體2％～10％；先對碳酸鈣進(jìn)行表面處理，再通過擠出機(jī)擠出切粒制得改性橡膠用碳酸鈣；本發(fā)明不僅解決了運(yùn)輸體積大、投料體積大、飛塵的問題而且突破了成本的壁壘，讓碳酸鈣高含量、顆?；蔀楝F(xiàn)實。促進(jìn)橡膠工業(yè)的自動化發(fā)展。
【IPC分類】C08K3/26, C08K9/12, C08K9/10, C08L21/00
【公開號】CN105418974
【申請?zhí)枴緾N201510884929
【發(fā)明人】金小良
【申請人】金小良
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月3日