CN101967239B - 大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法 - Google Patents

大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，涉及一种橡胶复合材料的制备方法，大豆分离蛋白0-10份，促进剂1-1.5份，防老剂1-4份，氧化锌3-5份，偶联剂0-3份，硬脂酸2-4份，硫黄1-3份，炭黑50-40份，不饱和橡胶100份；大豆蛋白原料中蛋白质含量在65-95％；大豆蛋白原料，60-80℃干燥24小时。本发明大豆蛋白分子功能性官能团较多，表面反应能力较强，能较容易与橡胶基体发生作用，有利于改善橡胶复合材料的加工性能和力学性能。用这种补强剂制成的橡胶复合材料3-1份，与纯炭黑增强橡胶复合材料比较抗拉强度增加，300％定伸应力增加，磨耗体积得以降低，因此，具有较强的推广和应用价值。

Description

大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶复合材料的制备方法，特别是涉及一种大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法。
背景技术
在橡胶工业中，传统的橡胶补强剂是以炭黑型填料为主。但由于炭黑在生产过程中会对周围环境造成严重破坏，因此，寻求一些无污染，可再生资源，作为橡胶填充补强剂部分代替炭黑，提到硫化橡胶强度，越来越受到同行业研究人员的关注。我国大豆蛋白资源十分丰富，大豆蛋白来源于豆粕，价格便宜，不仅可以作为无毒、无污染的食品原料，有可充当可再生的化工原料。大豆分离蛋白的蛋白质含量较高，含量为90％。蛋白质是氨基酸以肽键(-CO-NH-)相连接形成的高分子。常见的氨基酸有二十余种，大豆蛋白质中富含各种氨基酸，其中单氨基双羧基的天门冬氨酸、谷氨酸和双氨基单羧基的精氨酸含量较多。大豆蛋白主要由2S(占8％)、7S(占35％)、15S(占52％)、及15S(占5％)等四种球蛋白组成。球状蛋白质的分子形状是一团团球状的，它们的多肽链自身扭曲折叠成特有的球形。在折叠时，分子内某些基团之间通过氢键、二硫键或范德华引力相互作用着。分子中的疏水基团(如烃基等)分布在球形内部，而亲水基团(如-OH、-HN2、-HS、-COHO等)分布在球形表面。大豆蛋白目前的应用比较广泛，但多应用于食品工业，木材粘合剂，添加改性塑料，而作为增强填料应用在橡胶中却未见报道。基于蛋白质对橡胶烃的增强作用，进行大豆蛋白在不饱和橡胶中的应用，非常重要。
发明内容：
本发明的目的是提供一种大豆蛋白作为橡胶补强剂的制备方法。该方法将大豆蛋白添加到橡胶中，用补强剂制成橡胶复合材料，起到提高复合材料力学性能的补强效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其所述方法的具体步骤包括按以下配比进行混料：大豆分离蛋白0-10份，促进剂1-1.5份，防老剂1-4份，氧化锌3-5份，偶联剂0-3份，硬脂酸2-4份，硫黄1-3份，炭黑50-40份，不饱和橡胶100份；大豆蛋白原料中蛋白质含量在65-95％；大豆蛋白原料，60-80℃干燥24小时。
所述的大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其所述的大豆蛋白为大豆分离蛋白或浓缩大豆蛋白。
所述的大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其所述的不饱和橡胶为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、丁晴橡胶或其并用组合。
所述的大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其所述的促进剂为胺类或秋兰姆类促进剂。
所述的大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其所述的防老剂为酚类、胺类、磷类、硫黄类。
所述的大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其所述的偶联剂为硅烷类或酞酸酯类偶联剂。
所述的大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其所述的偶联剂混入方法为单独与大豆蛋白混合，或在橡胶混炼时，以常规助剂形式加入。
所述的大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其所述的炭黑为通用炭黑。
本发明的优点与效果是：
大豆蛋白资源十分丰富，价格便宜，不仅可以作为无毒、无污染的食品、化工原料，减少不可再生资源的消耗，又减少环境的污染。大豆分离蛋白的蛋白质含量较高，因此，分子中功能性官能团较多，表面反应能力较强，能较容易的与橡胶基体发生作用，由于大豆分离蛋白分子结构的特性，无须进行特殊处理，可以大幅度改善复合材料的加工性能和力学性能。用这种补强剂制成的橡胶复合材料，与炭黑补强相比较，抗拉强度由13.24MPa，增加到16.4Mpa，300％定伸应力由8.07MPa，增加到9.22MPa，断裂伸长率由433.54％，增加到456.7％，磨耗体积由0.248cm3/1.61Km，降低到0.16cm3/1.61Km，因此，具有较强的推广和应用价值。
具体实施方式
本发明的具体实施步骤为：
采用大豆蛋白为原料，80℃干燥24小时，备用。
按以下配比进行混料：大豆分离蛋白0-10份，促进剂NS 1.5份，防老剂40201份，氧化锌5份，硬脂酸2份，硫磺1.1份，炭黑50-40份，机油7份，丁苯胶40份，顺丁胶60份。
将大豆分离蛋白粉根据配方与橡胶混合处理，先将两胶进行塑炼混合，加入防老剂，氧化锌，硬脂酸等助剂充分混匀后，再分几次加入大豆蛋白粉，混炼温度控制在50-70℃范围，待混炼均匀后，加入炭黑和机油，最后加入硫黄和促进剂，混炼至上、下表面光滑和均匀后，取胶，进行硫化，控制硫化温度在140-150℃范围，硫化时间为30分钟，硫化完成后取胶、裁样。进行大豆蛋白增强相加复合材料加工的为通常采用的正常橡胶加工工艺进行即可。
举例如下：
制得的大豆分离蛋白/橡胶复合材料，依照如下橡胶配方方案进行硫化胶试验。
表1：基本配方
Figure BSA00000272248000041
表2：替代方案(phr)
Figure BSA00000272248000042
表3：硫化橡胶物理性能比较
Figure BSA00000272248000043

Claims (2)

1.大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：采用大豆蛋白为原料，80℃干燥24小时，备用；所述方法的具体步骤包括按以下配比进行混料：大豆分离蛋白3份，促进剂NS 1.5份，防老剂4020、1份，氧化锌5份，硬脂酸 2份，硫黄1.1份，炭黑 47份，机油7份，丁苯橡胶40份，顺丁橡胶60份。
2.大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：采用大豆蛋白为原料，80℃干燥24小时，备用；所述方法的具体步骤包括按以下配比进行混料：大豆分离蛋白8份，促进剂NS 1.5份，防老剂4020、1份，氧化锌5份，硬脂酸 2份，硫黄1.1份，炭黑 42份，机油7份，丁苯橡胶40份，顺丁橡胶60份。
3. 大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：采用大豆蛋白为原料，80℃干燥24小时，备用；所述方法的具体步骤包括按以下配比进行混料：大豆分离蛋白10份，促进剂NS 1.5份，防老剂4020、1份，氧化锌5份，硬脂酸 2份，硫黄1.1份，炭黑 40份，机油7份，丁苯橡胶40份，顺丁橡胶60份。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102153815B (zh) * 2011-02-17 2012-08-22 天津鹏翎胶管股份有限公司 以植物纤维补强的耐热胶管内层胶
US10246581B2 (en) 2014-12-18 2019-04-02 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Rubber compositions containing whey protein
US10544268B2 (en) 2014-12-18 2020-01-28 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Rubber compositions containing carbon black and whey protein
US10227480B2 (en) 2014-12-18 2019-03-12 Bridgestone Americas Tire Operations, Inc. Rubber compositions containing whey protein
US10233319B2 (en) 2014-12-18 2019-03-19 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Rubber compositions containing whey protein
CN109181016A (zh) * 2018-09-08 2019-01-11 佛山朝鸿新材料科技有限公司 一种可降解抗冲击热塑性硫化橡胶的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6780925B2 (en) * 2001-12-21 2004-08-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber composition with silica reinforcement obtained with an amino acid or amino acid-containing protein based activator and use thereof in tires
CN101519510A (zh) * 2009-03-20 2009-09-02 沈阳化工学院 一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法
CN101573660A (zh) * 2006-11-07 2009-11-04 库珀轮胎和橡胶公司 增强弹性体的方法和配料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6780925B2 (en) * 2001-12-21 2004-08-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber composition with silica reinforcement obtained with an amino acid or amino acid-containing protein based activator and use thereof in tires
CN101573660A (zh) * 2006-11-07 2009-11-04 库珀轮胎和橡胶公司 增强弹性体的方法和配料
CN101519510A (zh) * 2009-03-20 2009-09-02 沈阳化工学院 一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Lei Jong.Characterization of soy protein/styrene–butadiene rubber composites.《Composites: Part A》.2005,第36卷675–682. *

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