CN103555004B - 一种橡胶用改性高岭土的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种橡胶用改性高岭土的制备方法,属橡胶材料技术领域。步骤为:将高岭土捣浆除砂后研磨至20-60μm,添加3%的氯化钠和碳酸钙的混合物,高速搅拌加热,升温速度5℃/min,升温至120-140℃时,保持20-30min进行脱水;高速搅拌控制温度在80-90℃,加入高岭土质量1%的质量比为1:1:2的WD-81、WD-50、和KH-580的混合物,保持5-15min;升温至110-125℃,分别加入高岭土质量2.5%的钛白粉、和钛白粉质量5%的钛酸酯偶联剂,保持5-15min,即得。本发明在补强性方面超过一般的填料,加工容易,而且不对硫化产生影响,生产成本低。
Description
技术领域
本发明属于橡胶材料技术领域,涉及一种橡胶用改性高岭土的制备方法。
背景技术
我国有丰富的高岭土资源,高岭土是一种含铝的硅酸盐矿物,其化学成分相当稳定,是制造瓷器和陶器的主要原料。
目前橡胶用补强剂主要为炭黑、白炭黑,由于炭黑、白炭黑价格高,使得各橡胶制品生产企业面临严重考验。因此,将高岭土经过改性后,用于橡胶制品的生产,以代替部分炭黑、白炭黑,成为各高岭土生产厂家研发的重点。
现有高岭土改性产品普遍采用4000目高岭土产品加入一定量的硅烷偶联剂或钛酸脂、铝酸脂偶联剂,并加以冰乙酸、乙醇,通过干法捏合或湿法老化、陈化来完成高岭土的改性。这种改性方法存在生产成本高,品质低的缺点,尤其是生产出的产品用于橡胶领域生产时,吃粉困难,橡胶制品的质量低,用于天然胶和各种合成胶时,在补强性方面不如一般的填料如白炭黑、碳酸钙等,胶料综合性能也不很理想,而且对硫化有一定影响,大量填加又会影响产品的性能,因此不能广泛用于各种橡胶制品,也不能减少炭黑用量,达到降低产品成本的目的。
因此,如何将高岭土进行合理改性,以应用于橡胶的生产,达到提高橡胶品质,降低生产成本的目的,是目前高岭土行业的一个研究热点。
发明内容
本发明是为了解决现有改性高岭土用于橡胶制品时,存在的产品品质低、成本高的问题,而提供了一种橡胶用改性高岭土的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种橡胶用改性高岭土的制备方法,步骤为:
(1)将高岭土捣浆除砂后研磨至20-60μm ,添加3%的氯化钠和碳酸钙的混合物,然后在高速搅拌条件下加热,升温速度为5℃/min,升温至120-140℃时,保持20-30min进行脱水;
(2)在高速搅拌条件下,将脱水后的高岭土控制温度在80-90℃,加入高岭土质量1%的硅烷偶联剂,所述的偶联剂为质量比为1:1:2的WD-81、WD-50、和KH-580的混合物,保持5-15min;
(3)然后继续高速搅拌升温至110-125℃,分别加入高岭土质量2.5%的钛白粉、和钛白粉质量5%的钛酸酯偶联剂,保持5-15min,即得橡胶用改性高岭土。
搅拌加热使高岭土脱水,改善高岭土的白度、纯度,然后将脱水高岭土使用硅烷偶联剂处理,再使用钛白粉和金属钛酸酯偶联剂处理,进行改性。
本发明粒状粒子有利于自动定量加入改性剂,改性时加入硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和硬脂酸钙,改性高岭土可广泛应用于天然胶和各种合成胶,在补强性方面超过一般的填料如白炭黑、碳酸钙等,使用改性高岭土的胶料加工容易,而且不对硫化产生影响,大量填加而不影响产品的性能,可减少炭黑用量,大幅度降低产品成本。
具体实施方式
实施例1
一种橡胶用改性高岭土的制备方法,步骤为:
(1)将高岭土捣浆除砂后研磨至20-60μm ,添加3%的氯化钠和碳酸钙的混合物,然后在高速搅拌条件下加热,升温速度为5℃/min,升温至120-140℃时,保持20-30min进行脱水;
(2)在高速搅拌条件下,将脱水后的高岭土控制温度在80-90℃,加入高岭土质量1%的硅烷偶联剂,所述的偶联剂为质量比为1:1:2的WD-81、WD-50、和KH-580的混合物,保持5-15min;
(3)然后继续高速搅拌升温至110-125℃,分别加入高岭土质量2.5%的钛白粉、和钛白粉质量5%的钛酸酯偶联剂,保持5-15min,即得橡胶用改性高岭土。
用于橡胶生产时,步骤为:
称取下列重量的原料进行硫化:胶料100Kg,氧化锌4份,硬脂酸2.5Kg,促进剂1Kg,增塑剂10Kg,硫磺2Kg,石蜡1Kg,改性高岭土50Kg,硫化温度140-145℃,硫化25min,即得以改性高岭土作为补强剂的橡胶材料。
实施例2
一种橡胶用改性高岭土的制备方法,步骤为:
(1)将高岭土捣浆除砂后研磨至20-60μm ,添加3%的氯化钠和碳酸钙的混合物,然后在高速搅拌条件下加热,升温速度为5℃/min,升温至120-140℃时,保持20-30min进行脱水;
(2)在高速搅拌条件下,将脱水后的高岭土控制温度在80-90℃,加入高岭土质量1%的硅烷偶联剂,所述的偶联剂为质量比为1:1:2的WD-81、WD-50、和KH-580的混合物,保持5-15min;
(3)然后继续高速搅拌升温至110-125℃,分别加入高岭土质量2.5%的钛白粉、和钛白粉质量5%的钛酸酯偶联剂,保持5-15min,即得橡胶用改性高岭土。
用于橡胶生产时,步骤为:
称取下列重量的原料进行硫化:胶料100 Kg,氧化锌4 Kg,硬脂酸2.5 Kg,促进剂1 Kg,增塑剂10 Kg,硫磺2 Kg,石蜡1 Kg,改性高岭土55 Kg,硫化温度140-145℃,硫化20min,即得以改性高岭土作为补强剂的橡胶材料。
实施例3
一种橡胶用改性高岭土的制备方法,步骤为:
(1)将高岭土捣浆除砂后研磨至20-60μm ,添加3%的氯化钠和碳酸钙的混合物,然后在高速搅拌条件下加热,升温速度为5℃/min,升温至120-140℃时,保持20-30min进行脱水;
(2)在高速搅拌条件下,将脱水后的高岭土控制温度在80-90℃,加入高岭土质量1%的硅烷偶联剂,所述的偶联剂为质量比为1:1:2的WD-81、WD-50、和KH-580的混合物,保持5-15min;
(3)然后继续高速搅拌升温至110-125℃,分别加入高岭土质量2.5%的钛白粉、和钛白粉质量5%的钛酸酯偶联剂,保持5-15min,即得橡胶用改性高岭土。
用于橡胶生产时,步骤为:
称取下列重量的原料进行硫化:胶料100 Kg,氧化锌4 Kg,硬脂酸2.5 Kg,促进剂1 Kg,增塑剂10 Kg,硫磺2 Kg,石蜡1 Kg,改性高岭土45 Kg,硫化温度140-145℃,硫化30min,即得以改性高岭土作为补强剂的橡胶材料。
将实施例1、2、3制得的橡胶材料与传统的以炭黑、碳酸钙为补强剂的橡胶材料相比,结果如表1,
表1
将实施例1、2、3制得的橡胶材料进行老化,老化条件:100 ℃×24h,老化结果见下表2,
表2
从表1、2可以看出,本发明产品在补强性方面超过一般的填料如白炭黑、碳酸钙,产品的各项性能优良。
Claims (1)
1.一种橡胶用改性高岭土的制备方法,其特征在于,步骤为:
(1)将高岭土捣浆除砂后研磨至20-60μm ,添加3%的氯化钠和碳酸钙的混合物,然后在高速搅拌条件下加热,升温速度为5℃/min,升温至120-140℃时,保持20-30min进行脱水;
(2)在高速搅拌条件下,将脱水后的高岭土控制温度在80-90℃,加入高岭土质量1%的硅烷偶联剂,所述的偶联剂为质量比为1:1:2的WD-81、WD-50、和KH-580的混合物,保持5-15min;
(3)然后继续高速搅拌升温至110-125℃,分别加入高岭土质量2.5%的钛白粉、和钛白粉质量5%的钛酸酯偶联剂,保持5-15min,即得橡胶用改性高岭土。
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