CN101173063A - 一种多功能橡胶助剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种多功能橡胶助剂及其制备方法,涉及一种化工助剂及其制备方法,淀粉与氯化钠溶液混合溶液中加入浓度15%强碱溶液组分A、卤代环氧丙烷组分B、二硫化碳组分C,制得淀粉衍生物;再加入补强剂以及偶联剂、增塑剂复配制得多功能橡胶助剂。首先制备淀粉黄原酸酯,再以制备的淀粉黄原酸酯100份为基料,再加入20~25份的补强剂以及0.1~1份偶联剂、3~10份增塑剂复配制得多功能橡胶助剂。用本发明制备多功能补强剂,工艺简单,接枝率高,作为轮胎橡胶补强剂和加工促进剂具有良好效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工助剂及其制备方法,特别是涉及一种一种多功能橡胶助剂的制备技术与方法。
背景技术
传统的橡胶助剂中,往往作用较为单一。如橡胶促进剂对于提高橡胶硫化速度作用明显,但其他功能并不明显。淀粉是一种可再生生态材料,近年来,淀粉改性技术得到了较大进展,改性的方法也日趋增多。一方面,改型淀粉在塑料中得到了成功的应用;另一方面,改型淀粉在橡胶中的应用已经开始,如古得异公司就将改型淀粉应用于轮胎配方中,获得了优异的性能。改性淀粉是一种被称为“工程生物聚合填料”的物质,是由普通淀粉通过各种改性而获得。近年来,国内外对淀粉改性方面的研究进展得比较迅速,其产物广泛应用在纺织、食品、医药、石油化工、造纸等各个领域。其主要原因不仅是淀粉既廉价又物丰,而且以其为母体结构的产物,具有满足环境相容性的特点。据相关报道,在胎面胶中使用改性淀粉,可使轿车轮胎胎面胶重量减轻100~300g,降低轮胎滚动阻力8~10%,并在保持胎面耐磨性的情况下,改善湿牵引性,同时也降低生产成本。
淀粉黄原酸酯是改性淀粉中的一种,属黄原酸类原料,多用于环保工业中的废水处理,也可用于制备粉末橡胶的隔离剂。从其分子组成看,该物质具有橡胶硫化促进剂的功能,可以与橡胶在分子上进行结合,可有效提高相交的硫化速度。同时,由于淀粉的分子的结构,使得所获硫化橡胶具有较高的弹性、较低的滞后损失和低生热功能,具有一定的补强作用。
基于上述优点,该材料可广泛应用于各类橡胶制品的生产,特别适用于轮胎工业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种淀粉衍生物的橡胶补强剂及其制备方法,采用新的淀粉黄原酸酯及其的制备方法,使制备的淀粉酯工艺简单,接枝率高,作为橡胶补强剂能够有很好的补强效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种多功能橡胶助剂,其淀粉与氯化钠溶液混合溶液中加入浓度15%强碱溶液组分A、卤代环氧丙烷组分B、二硫化碳组分C,制得淀粉衍生物;再加入补强剂以及偶联剂、增塑剂复配制得多功能橡胶助剂。
所述的一种多功能橡胶助剂,其中补强剂是炭黑、白炭黑、碳酸钙、陶土、高岭土。
所述的一种多功能橡胶助剂,其中偶联剂是硅烷类、钛酸酯类偶联剂。
所述的一种多功能橡胶助剂,其中增塑剂是邻苯二甲酸酯类、己二酸酯类、葵二酸酯类。
一种多功能橡胶助剂及其制备方法:首先制备淀粉黄原酸酯,它是由下列方法制成的:
a、在机械搅拌条件下,将淀粉与氯化钠溶液混合均匀,温度升至45℃;其重量比是淀粉∶氯化钠溶液=2∶100~4.0∶100;
b、在机械搅拌条件下,在a步骤中的反应溶液中加入浓度15%强碱溶液组分A、卤代环氧丙烷组分B、二硫化碳组分C,在45℃下反应2~10小时,洗涤抽滤、烘干、粉碎,制得淀粉衍生物,其重量比分别为淀粉∶组分A=0.5∶100~4.0∶100;淀粉∶组分B=0.2∶100~2.0∶100;淀粉∶组分C=10∶100~30∶100;
再以上述方法制备的淀粉黄原酸酯100份为基料,再加入20~25份的补强剂以及0.1~1份偶联剂、3~10份增塑剂复配制得多功能橡胶助剂。
本发明的优点与效果是:
本发明提供了一种用于橡胶硫化促进剂、提高硫化橡胶弹性、降低生热、减少滞后损失的多功能助剂及其制备方法。
通过溶液或其他方法制备的淀粉黄原酸酯,复配以补强剂以及偶联剂、增塑剂等,构成本多功能橡胶助剂。
本橡胶助剂用于橡胶中,可使橡胶获得硫化速度明显提高、滞后以及生热明显降低。
本多功能助剂生产工艺简单、成本低廉,环保程度较高,广泛用于各类轮胎和其他橡胶制品中。
附图说明
本发明附图是淀粉的黄原酸酯红外示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行详细说明。
本发明的制备工艺路线是:
1.淀粉黄原酸酯制备
a、在机械搅拌条件下,将淀粉与氯化钠溶液混合均匀,温度升至45℃。
b、在机械搅拌条件下,在a步骤中的反应溶液中加入适量组分A和少许组分B与组分C,在45℃下反应2~10小时,洗涤抽滤、烘干、粉碎,制得淀粉衍生物。
2.组分A为浓度15%强碱溶液。
3.组分B为卤代环氧丙烷。
4.组分C为二硫化碳。
5.以上述方法制备的淀粉黄原酸酯为基料,再加入18%~15%补强剂以及0.5%~1%偶联剂、1%~5%增塑剂复配制得多功能橡胶助剂。
6.将淀粉磺原酸酯用偶联剂在超声波条件下,进行偶联预处理,偶联剂可以是硅烷类和钛酸酯类。
7.增塑剂为邻苯二甲酸酯类、己二酸酯类、葵二酸酯类等。将淀粉磺原酸酯加入上述塑解剂,在机械(如开炼机),在150~170℃进行塑化处理。
8.进行复配工艺
按比例将塑化淀粉磺原酸酯加入补强剂,机械搅拌均匀。
实施例
产品的组成与配比如下:
天然橡胶40份,顺丁橡胶20份,丁苯橡胶40份,多功能补强剂8份、炭黑50份、氧化锌4份、硬脂酸2份、防老剂4010NA2份、硫黄1.5份、促进剂NOBS1份、芳烃操作油6份。
物理机械性能结果:
图1为淀粉的黄原酸酯红外图(1普通淀粉,2淀粉黄原酸酯)
性能名称 | 配方1 |
硫化仪143℃ | |
ML dN.m | 11.5 |
MH dN.m | 36 |
ts1 min. | 11.5 |
t90 min. | 28 |
扯断强度Mpa | 17.8 |
伸长率% | 535 |
硬度 邵尔 | 66 |
永久变形% | 18 |
300%定伸强度Mpa | 8.2 |
密度g/cm3 | 1.135 |
磨耗量cm3/1.61Km | 0.32 |
老化系数 | 0.75 |
撕裂强度KN/m | 95 |
弹性% | 31 |
压缩生热25分温升℃ | 41 |
Claims (5)
1.一种多功能橡胶助剂,其特征在于:淀粉与氯化钠溶液混合溶液中加入浓度15%强碱溶液组分A、卤代环氧丙烷组分B、二硫化碳组分C,制得淀粉衍生物;再加入补强剂以及偶联剂、增塑剂复配制得多功能橡胶助剂。
2.根据权利要求1所述的一种多功能橡胶助剂,其特征是其中补强剂是炭黑、白炭黑、碳酸钙、陶土、高岭土。
3.根据权利要求1所述的一种多功能橡胶助剂,其特征是其中偶联剂是硅烷类、钛酸酯类偶联剂。
4.根据权利要求1所述的一种多功能橡胶助剂,其特征是其中增塑剂是邻苯二甲酸酯类、己二酸酯类、葵二酸酯类。
5.一种多功能橡胶助剂及其制备方法,其特征是:首先制备淀粉黄原酸酯,它是由下列方法制成的:
a、在机械搅拌条件下,将淀粉与氯化钠溶液混合均匀,温度升至45℃;其重量比是淀粉∶氯化钠溶液=2∶100~4.0∶100;
b、在机械搅拌条件下,在a步骤中的反应溶液中加入浓度15%强碱溶液组分A、卤代环氧丙烷组分B、二硫化碳组分C,在45℃下反应2~10小时,洗涤抽滤、烘干、粉碎,制得淀粉衍生物,其重量比分别为淀粉∶组分A=0.5∶100~4.0∶100;淀粉∶组分B=0.2∶100~2.0∶100;淀粉∶组分C=10∶100~30∶100;
再以上述方法制备的淀粉黄原酸酯100份为基料,再加入20~25份的补强剂以及0.1~1份偶联剂、3~10份增塑剂复配制得多功能橡胶助剂。
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---|---|---|---|---|
CN102492189A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-06-13 | 海南大学 | 一种高性能、低温硫化天然橡胶的制备方法 |
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CN106566009A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-04-19 | 徐州工业职业技术学院 | 一种轮胎油皮胶及其制备方法 |
CN108129697A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-08 | 海南大学 | 一种白炭黑负载黄原酸盐及其制备方法与应用 |
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2007
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