CN104592536A - 一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法 - Google Patents
一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，将四针状氧化锌晶须的料浆水浴加热搅拌，在75℃下逐渐加入表面处理剂的无水乙醇溶液或丙酮溶液，改性处理40min后趁热过滤，干燥；再经超声分散，制得四针状氧化锌晶须分散液；将其加入到热水浴中的天然胶乳，随后加入硫化配合剂，得到预硫化复合胶乳；将预硫化好的复合胶乳冷却，过滤后倒入带有边框的玻璃板，于室温下干燥成膜；而后淋洗后晾干，到干燥箱，85℃中硫化，制得四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜。该复合乳膜胶的拉伸强度为25～34MPa，300%定伸应力为1.2～1.4MPa，撕裂强度为36～52KN/m，拉断伸长率为708～880%。
Description
技术领域
本发明涉及天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，特别涉及一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法。
背景技术
天然胶乳具有优异的成膜性，且胶膜的物理性能良好，但其由于力学强度低、模量小，导致其应用受到一定的限制，因此，必须对其进行补强改性，以满足社会发展的要求，制备出低成本、高性能的绿色环保型胶乳制品。
四针状氧化锌晶须是一种具有独特三维空间结构的晶体，能够在基体材料中实现均匀的三维分布，从而使复合材料的各种物理性能得到各向同性的改善，显著地改善基体强度及加工性能，补强效率高、用量较少，而且是一种质优的绿色环保材料，是高分子材料较理想的增强材料。但四针状氧化锌晶须的表面亲水疏油性，使其在有机介质中难于均匀分散，与基质之间结合力弱，易造成界面缺陷，导致天然胶乳复合胶膜达不到理想的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶膜的制备方法。
为了达成上述目的，本发明的解决方案如下：
一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，步骤如下：
第一步，将四针状氧化锌晶须的料浆水浴加热搅拌，在一定温度（75℃）下逐渐加入表面处理剂的无水乙醇溶液或丙酮溶液，改性处理一定时间（40min）后趁热过滤，干燥；
第二步，将改性后的四针状氧化锌晶须经超声分散，制得四针状氧化锌晶须分散液；将其加入到热水浴中的天然胶乳，随后加入硫化配合剂，得到预硫化复合胶乳；将预硫化好的复合胶乳冷却，过滤后倒入带有边框的玻璃板，于室温下干燥成膜；而后将干燥后的复合胶膜淋洗后晾干，将其放到干燥箱，85℃中硫化，制得四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜。
所述的第一步，四针状氧化锌晶须的针状体长度10～20μm，用量为1～8份。
所述的第一步，表面处理剂为十八酸锌或si69。
所述的第一步，表面处理剂加入量相对于四针状氧化锌晶须质量百分比为5%。
所述的第一步，干燥条件是85℃，2小时。
所述的第一步，搅拌速度为800r/min，搅拌50min。
所述的第二步，将含四针状氧化锌晶须6.7g的分散液，加入到166.7g总固含量为60%的天然胶乳中，随后依次加入硫化配合剂0.5g 20%KOH溶液，2g 50%硫磺分散体，1g 40% 氧化锌分散体，1g 50%促进剂ZDC分散体，0.5g 20%平平加“O”，在80℃热水浴下硫化110min，将预硫化好的复合胶乳冷却至室温，静置24小时，过滤倒入带有边框的玻璃板，于室温下干燥成膜，而后将干燥后的复合胶乳膜淋洗后晾干，将其放到干燥箱，85℃中硫化110min，制得四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜。
所述的第二步，将含四针状氧化锌晶须8.3g的分散液，加入到166.7g总固含量为60%的天然胶乳中，随后依次加入硫化配合剂0.5g 20%KOH溶液，2g 50%硫磺分散体，1g 40% 氧化锌分散体，1g 50%促进剂ZDC分散体，0.5g 20%平平加“O”，在80℃热水浴下硫化110min，将预硫化好的复合胶乳冷却至室温，静置24小时，过滤倒入带有边框的玻璃板，于室温下干燥成膜，而后将干燥后的复合胶膜淋洗后晾干，将其放到干燥箱，85℃中硫化110min，制得四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜。
本发明的关键在于用以十八酸锌、si-69等作为四针状氧化锌晶须的表面改性剂，提高四针状氧化锌晶须与天然胶乳中橡胶粒子的界面结合力，并利用四针状氧化锌晶须独特的三维空间结构使其与基体的抓着力更大，以增强复合胶乳膜的综合机械性能，制备高性能的四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜。
本发明制得的四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜，具有如下的显著效果：300%定伸应力由1.15Mpa提高到1.40 Mpa；拉伸强度由24.87 Mpa提高到34.18 Mpa；撕裂强度由35.78KN/m提高到52.2KN/m；使用该方法制备的复合胶乳膜工艺简单、成本低，具有更广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
将21.7g的四针状氧化锌晶须加入250ml的蒸馏水中,在水浴温度75℃,搅拌速度为800r/min下搅拌50min，并逐渐加入5%(相对于四针状氧化锌晶须质量的百分比)十八酸锌的10ml无水乙醇溶液。四针状氧化锌晶须改性处理后趁热过滤，滤饼在85℃干燥2小时，得到改性四针状氧化锌晶须产品。
四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备：将改性后的四针状氧化锌晶须经超声分散，制得四针状氧化锌晶须分散液。将含四针状氧化锌晶须6.7g的分散液，加入到的166.7g的天然胶乳（总固含量为60%）中 ，随后依次加入硫化配合剂20%KOH溶液，0.5g；50%硫磺分散体，2g；40% 氧化锌分散体，1g；50%促进剂ZDC分散体，1g；20%平平加“O”， 0.5g。在80℃热水浴下硫化110min。 （根据胶乳的氯仿等级达到二末-三初水平）将预硫化好的复合胶乳冷却至室温，静置24H，过滤倒入带有边框的玻璃板，于室温下干燥成膜。而后将干燥后的复合胶乳膜淋洗后晾干，将其放到干燥箱，85℃中硫化110min，制得四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜。
该四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度、拉断伸长率分别为1.28 MPa、27.85 MPa、37.96 KN/m。
实施例2
将21.7g的四针状氧化锌晶须加入250ml的蒸馏水中,在水浴温度75℃,搅拌速度为800r/min下搅拌50min，并逐渐加入5%(相对于四针状氧化锌晶须质量的百分比)si69的10ml无水乙醇溶液。四针状氧化锌晶须改性处理后趁热过滤，滤饼在85℃干燥2小时，得到改性四针状氧化锌晶须产品。
四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备：将改性后的四针状氧化锌晶须经超声分散，制得四针状氧化锌晶须分散液。将含四针状氧化锌晶须8.3g的分散液，加入到的166.7g的天然胶乳（总固含量为60%）中 ，随后依次加入硫化配合剂20%KOH溶液，0.5g；50%硫磺分散体，2g；40% 氧化锌分散体，1g；50%促进剂ZDC分散体，1g；20%平平加“O”， 0.5g。在80℃热水浴下硫化110min。 （根据胶乳的氯仿等级达到二末-三初水平）将预硫化好的复合胶乳冷却至室温，静置24H，过滤倒入带有边框的玻璃板，于室温下干燥成膜。而后将干燥后的复合胶膜淋洗后晾干，将其放到干燥箱，85℃中硫化110min，制得四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜。
该四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度、拉断伸长率分别为1.40 MPa、34.18MPa、49.8 KN/m。
Claims (8)
1.一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，其特征在于步骤如下：
第一步，将四针状氧化锌晶须的料浆水浴加热搅拌，在75℃下逐渐加入表面处理剂的无水乙醇溶液或丙酮溶液，改性处理40min后趁热过滤，干燥；
第二步，将改性后的四针状氧化锌晶须经超声分散，制得四针状氧化锌晶须分散液；将其加入到热水浴中的天然胶乳，随后加入硫化配合剂，得到预硫化复合胶乳；将预硫化好的复合胶乳冷却，过滤后倒入带有边框的玻璃板，于室温下干燥成膜；而后将干燥后的复合胶膜淋洗后晾干，将其放到干燥箱，85℃中硫化，制得四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜。
2.如权利要求1所述的一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，其特征在于所述的第一步，四针状氧化锌晶须的针状体长度10～20μm，用量为1～8份。
3.如权利要求1所述的一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，其特征在于所述的第一步，表面处理剂为十八酸锌或si69。
4.如权利要求1所述的一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，其特征在于所述的第一步，表面处理剂加入量相对于四针状氧化锌晶须质量百分比为5%。
5.如权利要求1所述的一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，其特征在于所述的第一步，干燥条件是85℃，2小时。
6.如权利要求1所述的一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，其特征在于所述的第一步，搅拌速度为800r/min，搅拌50min。
7.如权利要求1所述的一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，其特征在于所述的第二步，将含四针状氧化锌晶须6.7g的分散液，加入到166.7g总固含量为60%的天然胶乳中，随后依次加入硫化配合剂0.5g 20%KOH溶液，2g 50%硫磺分散体，1g 40% 氧化锌分散体，1g 50%促进剂ZDC分散体，0.5g 20%平平加“O”，在80℃热水浴下硫化110min，将预硫化好的复合胶乳冷却至室温，静置24小时，过滤倒入带有边框的玻璃板，于室温下干燥成膜，而后将干燥后的复合胶乳膜淋洗后晾干，将其放到干燥箱，85℃中硫化110min，制得四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜。
8.如权利要求1所述的一种四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜的制备方法，其特征在于所述的第二步，将含四针状氧化锌晶须8.3g的分散液，加入到166.7g总固含量为60%的天然胶乳中，随后依次加入硫化配合剂0.5g 20%KOH溶液，2g 50%硫磺分散体，1g 40% 氧化锌分散体，1g 50%促进剂ZDC分散体，0.5g 20%平平加“O”，在80℃热水浴下硫化110min，将预硫化好的复合胶乳冷却至室温，静置24小时，过滤倒入带有边框的玻璃板，于室温下干燥成膜，而后将干燥后的复合胶膜淋洗后晾干，将其放到干燥箱，85℃中硫化110min，制得四针状氧化锌晶须/天然胶乳复合胶乳膜。
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