CN102372862A - 一种接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料及其制备方法，包括以下步骤：依次将丁苯橡胶80-100份，氯化锌1-5份，硬脂酸2-5份，促进剂0.1-2份，助剂2-6份，防老剂1-3份和接枝改性淀粉10-30份在双辊开炼机上制备混炼胶，辊筒速比为1∶1.4，制备的混炼胶停放24h，之后再平板硫化机上150-160℃得到硫化胶。本发明与原淀粉填充丁苯橡胶相比，接枝改性的后的淀粉在丁苯橡胶中的分散性和与丁苯橡胶基体的相容得到了很大的提高，制作方法简单易行，成本低廉，有利用工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶领域，具体涉及一种接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料及其制备方法。
背景技术
随着合成聚合物的大量使用，石化能源的短缺和环境污染等问题变得日益严重，利用天然的可再生资源制备高分子材料已经成为当前基础研究和应用研究的焦点课题。淀粉作为一种广泛存在的天然资源，具有来源广泛，价廉、可再生和无污染等特点，并以其优异的可生物降解性能在高分子材料方面越来越受到青睐。在橡胶工业中，将淀粉用于橡胶中，制备的轮胎具有“三低一省”的优点，即滚动阻力低，生热低，二氧化碳排放量低，产品生产及使用过程节省能量，因此将淀粉用作橡胶的新型填充材料引起人们的广泛关注。
中国专利CN1517393A，“淀粉与聚合物复合物的制备方法”采用共混共沉的方法，首先将淀粉在水中搅拌进行糊化，制成淀粉的重量浓度为0.2%-20%的水溶液，然后在将此淀粉水溶液与聚合物乳液混合，并将此混合物加入到絮凝剂中，搅拌絮凝，得到淀粉与聚合物共沉物，将此共沉物水洗，干燥得到淀粉与聚合物复合物，然后再进行后续的橡胶加工工艺。但是，该工艺制备过程复杂、时间长、产物不易分离以及不利于工业化应用的缺点。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题是提供制作简单，利于工业化的一种接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料及其制备方法。
本发明的技术方案是：一种接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料，各部分原料组分的重量配比为：
接枝改性淀粉 10-30份；
丁苯橡胶 80-100份；
氧化锌 1-5份；
硬脂酸 2-5份；
促进剂 0.1-2份；
防老剂 1-3份；
助剂 2-6份。
在本发明一个较佳实施例中，所述的接枝改性淀粉的制备为在反应器中加入淀粉和马来酸酐溶液，在30-100℃下预热0.5-1.5h后通入氮气，最后加入乳化后的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，反应1-5h，得接枝改性淀粉粗品，将接枝改性淀粉粗品在索式抽提物中用溶剂在90℃下抽提24-48h，抽提产物真空烘干，得到提纯的接枝改性淀粉。
在本发明一个较佳实施例中，所述的淀粉为玉米淀粉或薯类淀粉。
在本发明一个较佳实施例中，所述的引发剂为过硫酸铵。
在本发明一个较佳实施例中，所述的促进剂为促进剂M，促进剂DM，促进剂CZ，促进剂SP-C或促进剂TMTD中的一种或几种混合。
在本发明一个较佳实施例中，所述的防老剂为防老剂4010NA。
在本发明一个较佳实施例中，所述的助剂为间苯二酚和六次甲基四胺的混合物。
在本发明一个较佳实施例中，所述的间苯二酚和六次甲基四胺的混合物中间苯二酚和六次甲基四胺物质的摩尔比为1：1。
本发明还公开了一种接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料，包括以下步骤：依次按配方比将丁苯橡胶，氯化锌，硬脂酸，促进剂，助剂，防老剂和接枝改性淀粉在双辊开炼机上制备混炼胶，辊筒速比为1：1.4，制备的混炼胶停放24h，之后再平板硫化机上150-160℃得到硫化胶。
由于采取上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明在淀粉分子上接枝马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯得到接枝改性淀粉，与原淀粉填充丁苯橡胶相比，接枝改性的后的淀粉在丁苯橡胶中的分散性和与丁苯橡胶基体的相容得到了很大的提高，制作方法简单易行，成本低廉，有利用工业化生产。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述。
实施例1
在反应器中加入玉米淀粉50份和马来酸酐溶液3份，在30-100℃下预热0.5-1.5h后通入氮气，加入过硫酸铵反应0.5-1h，再加入乳化后的甲基丙烯酸甲酯2份和丙烯酸丁酯1份，反应1-5h，得接枝改性淀粉粗品，将接枝改性淀粉粗品在索式抽提物中用溶剂在90℃下抽提24h，抽提产物真空烘干，得到提纯的接枝改性淀粉。依次按配方比将丁苯橡胶80份，氯化锌1份，硬脂酸2份，促进剂M0.5份，间苯二酚和六次甲基四胺物质的摩尔比为1：1组成的混合物2份，防老剂4010NA1份和接枝改性淀粉10份在双辊开炼机上制备混炼胶，辊筒速比为1：1.4，制备的混炼胶停放24h，之后再平板硫化机上150-160℃得到硫化胶。
实施例2
在反应器中加入玉米淀粉50份和马来酸酐溶液3份，在30-100℃下预热0.5-1.5h后通入氮气，加入过硫酸铵反应0.5-1h，在加入乳化后的甲基丙烯酸甲酯2份和丙烯酸丁酯1份，反应1-5h，得接枝改性淀粉粗品，将接枝改性淀粉粗品在索式抽提物中用溶剂在90℃下抽提30h，抽提产物真空烘干，得到提纯的接枝改性淀粉。
依次按配方比将丁苯橡胶90份，氯化锌2份，硬脂酸4份，促进剂DM1份，间苯二酚和六次甲基四胺物质的摩尔比为1：1组成的混合物3份，防老剂4010NA2份和接枝改性淀粉20份在双辊开炼机上制备混炼胶，辊筒速比为1：1.4，制备的混炼胶停放24h，之后再平板硫化机上150-160℃得到硫化胶。
实施例3
在反应器中加入薯类淀粉50份和马来酸酐溶液3份，在30-100℃下预热0.5-1.5h后通入氮气，加入过硫酸铵反应0.5-1h，再加入乳化后的甲基丙烯酸甲酯2份和丙烯酸丁酯1份，反应1-5h，得接枝改性淀粉粗品，将接枝改性淀粉粗品在索式抽提物中用溶剂在90℃下抽提36h，抽提产物真空烘干，得到提纯的接枝改性淀粉。
依次按配方比将丁苯橡胶90份，氯化锌4份，硬脂酸3份，促进剂CZ1.5份，间苯二酚和六次甲基四胺物质的摩尔比为1：1组成的混合物5份，防老剂4010NA2份和接枝改性淀粉20份在双辊开炼机上制备混炼胶，辊筒速比为1：1.4，制备的混炼胶停放24h，之后再平板硫化机上150-160℃得到硫化胶。
实施例4
在反应器中加入薯类淀粉50份和马来酸酐溶液3份，在30-100℃下预热0.5-1.5h后通入氮气，加入过硫酸铵反应0.5-1h，再加入乳化后的甲基丙烯酸甲酯2份和丙烯酸丁酯1份，反应1-5h，得接枝改性淀粉粗品，将接枝改性淀粉粗品在索式抽提物中用溶剂在90℃下抽提48h，抽提产物真空烘干，得到提纯的接枝改性淀粉。
依次按配方比将丁苯橡胶100份，氯化锌5份，硬脂酸5份，促进剂TMTD2份，间苯二酚和六次甲基四胺物质的摩尔比为1：1组成的混合物6份，防老剂4010NA3份和接枝改性淀粉30份在双辊开炼机上制备混炼胶，辊筒速比为1：1.4，制备的混炼胶停放24h，之后再平板硫化机上150-160℃得到硫化胶。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料，其特征在于，各部分原料组分的重量配比为：
接枝改性淀粉 10-30份；
丁苯橡胶 80-100份；
氧化锌 1-5份；
硬脂酸 2-5份；
促进剂 0.1-2份；
防老剂 1-3份；
助剂 2-6份。
2.根据权利要求1所述的接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料，其特征在于，所述的接枝改性淀粉的制备为在反应器中加入淀粉和马来酸酐溶液，在30-100℃下预热0.5-1.5h后通入氮气，加入引发剂反应0.5-1h，再加入乳化后的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，反应1-5h，得接枝改性淀粉粗品，将接枝改性淀粉粗品在索式抽提物中用溶剂在90℃下抽提24-48h，抽提产物真空烘干，得到提纯的接枝改性淀粉。
3.根据权利要求1所述的接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料，其特征在于，所述的淀粉为玉米淀粉或薯类淀粉。
4.根据权利要求1所述的接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸铵。
5.根据权利要求1所述的接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料，其特征在于，所述的促进剂为促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂SP-C或促进剂TMTD中的一种或几种混合。
6.根据权利要求1所述的接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料，其特征在于，所述的防老剂为防老剂4010NA。
7.根据权利要求1所述的接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料，其特征在于，所述的助剂为间苯二酚和六次甲基四胺的混合物。
8.根据权利要求7所述的接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料，其特征在于，所述的间苯二酚和六次甲基四胺的混合物中间苯二酚和六次甲基四胺物质的摩尔比为1：1。
9.一种接枝改性淀粉与丁苯橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：依次按配方比将丁苯橡胶，氯化锌，硬脂酸，促进剂，助剂，防老剂和接枝改性淀粉在双辊开炼机上制备混炼胶，辊筒速比为1：1.4，制备的混炼胶停放24h，之后再平板硫化机上150-160℃得到硫化胶。
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| CN107725653A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-02-23 | 常熟市瑞思知识产权服务有限公司 | 一种新型防断弹簧 |
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|---|---|---|---|---|
| CN101412826A (zh) * | 2008-11-28 | 2009-04-22 | 华南理工大学 | 一种橡胶/改性淀粉复合材料及其制备方法 |
| 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 |
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| 谢东等: "接枝改性淀粉/丁苯橡胶复合材料的制备与性能研究", 《弹性体》 * |
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