CN102010535A - 粉煤灰橡胶补强剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉煤灰橡胶补强剂，属于橡胶添加剂领域。该补强剂由以下重量配比的配料研磨制成：粉煤灰78-80份、乙烯辛烯共聚物10份、复合偶联剂10-12份，所述复合偶联剂由硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、三乙醇胺及稀释剂组成。与现有技术相比，本发明的粉煤灰橡胶补强剂具有具有节能环保、材料成本低、补强效果好等特点。

Description

粉煤灰橡胶补强剂

技术领域

本发明涉及橡胶添加剂领域，具体地说是一种粉煤灰橡胶补强剂。

背景技术

作为粉煤灰综合利用的新途径，粉煤灰已在橡胶工业中得到一定程度的推广应用，其主要方式是以活化粉煤灰在橡胶中代替部分炭黑、白炭黑等起填充补强的作用。目前，工业上得到广泛应用的粉煤灰活化方法是利用偶联剂使粉煤灰表面成为疏水性，提高对粉煤灰的亲和力、润湿性和相容性。现有技术中，是将一种偶联剂与粉煤灰分别直接加入到橡胶制品生产加工过程中，这容易造成分布不均匀和效果不理想的不足。而采用两种偶联剂复配时，由于配比或加工的原因，又常常出现补强效果不增强反而下降的情况。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种节能环保，材料成本低，补强效果好的粉煤灰橡胶补强剂。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：粉煤灰橡胶补强剂，由以下重量配比的配料研磨制成：

粉煤灰            78-80份

乙烯辛烯共聚物    10份

复合偶联剂        10-12份

研磨后，粉煤灰细度为600目以上，

所述复合偶联剂由硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、三乙醇胺及稀释剂组成，

硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、三乙醇胺以1∶2∶2∶1的重量配比复配后，用4倍量(重量)的稀释剂进行稀释、放大。

所述稀释剂可以是各种醚类有机溶剂，优选使用环氧丙烷丙烯醚、二缩水甘油醚或乙二醇二缩水甘油醚。

所述粉煤灰优选使用一、二级粉煤灰。

可以将粉煤灰、乙烯辛烯共聚物与复合偶联剂混合后再进行研磨，但为了得到更为理想的混合效果，优选在粉煤灰与乙烯辛烯共聚物的研磨过程中逐渐加入复合偶联剂。

优选的，在研磨的同时进行风选处理。

一方面，本发明通过对粉煤灰进行高速磨细，形成了更多的铝氧六面体、铝氧四面体和硅氧Q4，并且在高速磨细的同时，加入一定比例扩大了的复合偶联剂，使偶联剂粉煤灰能够更加均匀、紧密的结合在一起。

另一方面，通过加入乙烯辛烯共聚物，使具有橡胶和塑料双重特性的乙烯辛烯共聚物在研磨过程中，与粉煤灰、偶联剂进行了充分混合，相互之间形成了部分化合键，对粉煤灰进行了提前“挂胶”处理，非常有利于生产加工过程中粉煤灰与橡胶的结合。

本发明的粉煤灰橡胶补强剂与现有技术相比具有以下突出的有益效果：

(一)先将硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、三乙醇胺进行复配，然后用稀释剂对复配后的偶联剂进行稀释、放大，再逐渐加入到研磨中的粉煤灰及乙烯辛烯共聚物中去，这样偶联剂分散非常均匀，补强效果理想、稳定；又由于三乙醇胺同时还是助磨剂，研磨效率得到大幅度提高；

(二)添加了乙烯辛烯共聚物，使粉煤灰与偶联剂之间形成了部分化合键，对粉煤灰进行了提前“挂胶”处理，生产加工过程中粉煤灰与橡胶更容易结合；

(三)克服了现有技术中粉煤灰对橡胶品种适用性差的不足，本发明的产品适用于各种固体橡胶；

(四)直接利用电厂燃煤副产物——粉煤灰做橡胶补强剂，节能、减排；

(五)所有原料均为环保材料，真正达到无毒无害，适应人们对环保的要求；

(六)各种原料均为可市购常见产品，易于实现，成本低。

具体实施方式

以具体实施例对本发明的粉煤灰橡胶补强剂作以下详细地说明。

实施例一(复合偶联剂的制备)：

配方：

硅烷偶联剂2Kg      钛酸酯偶联剂4Kg

铝酸酯偶联剂4Kg    三乙醇胺2Kg

稀释剂(二缩水甘油醚)48Kg

制备方法：

将配方量的硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂及三乙醇胺混合均匀后，加入二缩水甘油醚中进行稀释、放大处理。

实施例二：

配方：

一级粉煤灰79Kg    乙烯辛烯共聚物10Kg

复合偶联剂11Kg

复合偶联剂由实施例一所述方法制备得到。

制备方法：

开动磨机，将配方量的粉煤灰、乙烯辛烯共聚物加入到磨机(带有风选功能)中进行研磨，研磨的同时逐步加入复合偶联剂，磨至600目以上即可。

实施例三：

配方：

二级粉煤灰78.5Kg    乙烯辛烯共聚物10Kg

复合偶联剂11.5Kg

复合偶联剂由实施例一所述方法制备得到。

制备方法同实施例二。

实施例四：

配方：

一级粉煤灰79.5Kg    乙烯辛烯共聚物10Kg

复合偶联剂10.5Kg

复合偶联剂由实施例一所述方法制备得到。

制备方法同实施例二。

实验例一：

利用实施例一所得复合偶联剂对粉煤灰进行改性处理。

扫描电镜检测粉煤灰微粒的表面特征表明：改性粉煤灰微粒的分散性明显好于未改性粉煤灰微粒，这是由于微粒表面的偶联剂阻止了粉煤灰微粒间的团聚。

粉煤灰和改性粉煤灰的粒度测试结果表明：改性粉煤灰有较大的比表面积、较小的粒径。

用上述改性处理后的粉煤灰30Kg对100Kg天然橡胶进行补强，结果如下：

实验例二：

(一)用实施例二所得补强剂30Kg对100Kg天然橡胶进行补强，结果如下：

(二)用实施例二所得补强剂30Kg对100Kg对丁腈橡胶进行补强，结果如下：

(三)用实施例二所得补强剂30Kg对100Kg对丁苯橡胶进行补强，结果如下：

Claims (3)

1.粉煤灰橡胶补强剂，其特征在于，由以下重量配比的配料研磨制成：

粉煤灰            78-80份

乙烯辛烯共聚物    10份

复合偶联剂        10-12份

研磨后，粉煤灰细度为600目以上，

所述复合偶联剂由硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、三乙醇胺及稀释剂组成，

硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、三乙醇胺以1∶2∶2∶1的重量配比复配后，用4倍量的稀释剂进行稀释、放大。

2.根据权利要求1所述的粉煤灰橡胶补强剂，其特征在于：所述稀释剂为环氧丙烷丙烯醚、二缩水甘油醚或乙二醇二缩水甘油醚。

3.根据权利要求1所述的粉煤灰橡胶补强剂，其特征在于：在粉煤灰与乙烯辛烯共聚物的研磨过程中逐渐加入复合偶联剂。