CN105418973A - 一种改性橡胶用二氧化硅及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于橡胶生产技术领域，具体涉及一种改性橡胶用二氧化硅及其制备方法；本发明包括按重量百分比计算的：二氧化硅90％～98％和超级载体2％～10％；先对二氧化硅进行表面处理，再通过挤出机挤出切粒制得改性橡胶用二氧化硅；本发明不仅解决了运输体积大、投料体积大、飞尘的问题而且突破了成本的壁垒，让二氧化硅高含量、颗粒化成为现实。促进橡胶工业的自动化发展。

Description

一种改性橡胶用二氧化硅及其制备方法
技术领域
本发明属于橡胶生产技术领域，具体涉及一种改性橡胶用二氧化硅及其制备方法。
背景技术
橡胶是一种伸缩性优异的弹性体，但其综合性能并不令人满意，生产橡胶制品过程中通常需在胶料中加入炭黑来提高强度、耐磨性和抗老化性，但由于炭黑的加入使得制品均为黑色，且档次不高。而橡胶用二氧化硅(也叫白炭黑)在我国的问世为生产出色彩新颖、性能优异的新一代橡胶制品奠定了物质基础。在普通橡胶中添加少量二氧化硅后，产品的强度、耐磨性和抗老化性等性能均达到或超过高档橡胶制品，而且可以保持颜色长久不变。纳米改性彩色三元乙丙防水卷材，其耐磨性、抗拉强度、抗折性、抗老化性能均提高明显，且色彩鲜艳，保色效果优异。
橡胶用二氧化硅具有良好的活性和吸附率，补强效果好，有很高的绝缘，其白度好，填充于橡胶能明显提高胶料的物理性能，已成为代替炭黑的最佳白色补强填料。
目前，橡胶用二氧化硅是橡塑行业中的主要补强剂之一，但因其比重小、极容易飞扬、堆积体积又大，在生产加工环节难添加，工业自动投料容易产生飞尘而对生产环境造成污染。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种改性橡胶用二氧化硅，其满足了橡胶工业自动投料系统对原材料母业化的基本要求。
本发明的目的之二是提供了所述改性橡胶用二氧化硅的制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种改性橡胶用二氧化硅，包括按重量百分比计算的：
二氧化硅90％～98％
超级载体2％～10％。
较佳地，所述二氧化硅的分子式：H2O·xO2Si。
较佳地，所述二氧化硅的熔点1610℃、沸点＞100℃，25℃下的密度为2.6g/mL、折射率n20/D1.544。
较佳地，所述超级载体为异戊二烯、环戊二烯、1，3-戊二烯、1-戊烯在酸性，超级载体的分子式为(C5H8)n，其中7＜n＜15。
较佳地，所述超级载体的熔点为50℃以下。
较佳地，所述超级载体的分子量为500～1000之间；更优选碳五石油树脂，它不仅剥离粘接强度高、快粘性好、粘接性能稳定、熔融粘度适度、耐热性好，而且能与SIS、SBS、SEBS、SEPS等苯乙烯聚合物、天然橡胶、合成橡胶及EVA等都具有很好的相容性，与天然增粘树脂(萜烯、松香及其衍生物)相容性亦佳，对胶粘剂的各项性能有不同程度的改善。由于其具有极好的增粘性，加工过程中能起到软化、补强作用，提高伸展性和抗剥落性。显著提高生粘，但不影响硫化时间及硫化后的物性。避免对加工机械的粘附性。帮助填充材料均匀分布。
制备项所述改性橡胶用二氧化硅的方法，制备步骤如下：
A.按配比将二氧化硅与超级载体配好放入搅拌机的容器中进行搅拌，制得二氧化硅混合物；
B.把经过步骤A处理过的二氧化硅混合物投入到挤出机容器中；
C.螺杆挤出机将二氧化硅混合物经过模头拉出再切粒成型，制得所述改性橡胶用二氧化硅。
较佳地，所述搅拌机的容器中的温度控制在40℃～60℃；或者将超级载体先加热到50℃左右，再和二氧化硅放在高速搅拌。
较佳地，所述搅拌器中的搅拌速率为500～1000转/分钟。
较佳地，所述挤出机的温度是50℃～70℃，压力为常压。
本发明包括橡胶用二氧化硅和低熔点的一定分子量的油脂性物质，把50℃左右超级载体和二氧化硅放在一起，通过高速搅拌机，在高速搅拌时，粒子与粒子之间由于摩擦生热，超级载体熔包裹在二氧化硅粒子材料表面上，一方面由于超级载体有粘性而不被二氧化硅吸附到里面，另一方面，超级载体与SIS、SBS、SEBS、SEPS等苯乙烯聚合物、天然橡胶、合成橡胶及EVA等都具有很好的相容性。再通过挤出机挤出切粒。本发明中的改性二氧化硅和制备工艺，是二氧化硅造粒工艺技术上的一项突破，满足了橡胶工业自动投料系统对原材料母业化的基本要求。而在此之前，无法做到。同时还解决了运输体积大、投料体积大、飞尘的问题。超级载体造粒配方与工艺的发明，突破了成本的壁垒。让二氧化硅高含量、颗粒化成为现实。促进橡胶工业的自动化发展。
总之，本发明的优点如下：
(1)、解决应用厂家称量和添加方便性问题。
(2)、解决体积大运输时占空间问题。
(3)、解决上下货时，粉尘对工厂呼吸道的影响及环境卫生问题。
(4)、解决大型工厂自动投料系统对原材料母粒化、无尘化的基本问题。
具体的实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。
实施例1
一种改性橡胶用二氧化硅，包括按重量百分比计算的：二氧化硅90％和超级载体2％。其中，二氧化硅的分子式：H2O·xO2Si。二氧化硅的熔点1610℃、沸点＞100℃，25℃下的密度为2.6g/mL、折射率n20/D1.544。超级载体的熔点为50℃以下，分子量为500～1000之间。
制备项所述改性橡胶用二氧化硅的方法，制备步骤如下：
A.按配比将二氧化硅与超级载体配好放入搅拌机的容器中(搅拌速率为500转/分钟)进行搅拌，制得二氧化硅混合物；所述搅拌机的容器中的温度控制在40℃；
B.把经过步骤A处理过的二氧化硅混合物投入到挤出机(温度是50℃)容器中；
C.螺杆挤出机将二氧化硅混合物经过模头拉出再切粒成型，制得所述改性橡胶用二氧化硅。
实施例2
一种改性橡胶用二氧化硅，包括按重量百分比计算的：二氧化硅92％和超级载体8％。其中，二氧化硅的分子式：H2O·xO2Si。二氧化硅的熔点1610℃、沸点＞100℃，25℃下的密度为2.6g/mL、折射率n20/D1.544。超级载体的熔点为50℃以下，分子量为500～1000之间。
制备项所述改性橡胶用二氧化硅的方法，制备步骤如下：
A.按配比将二氧化硅与超级载体配好放入搅拌机的容器中(搅拌速率为1000转/分钟)进行搅拌，制得二氧化硅混合物；所述搅拌机的容器中的温度控制在60℃；
B.把经过步骤A处理过的二氧化硅混合物投入到挤出机(温度是70℃)容器中；
C.螺杆挤出机将二氧化硅混合物经过模头拉出再切粒成型，制得所述改性橡胶用二氧化硅。
实施例3
一种改性橡胶用二氧化硅，包括按重量百分比计算的：二氧化硅98％和超级载体2％。其中，二氧化硅的分子式：H2O·xO2Si。二氧化硅的熔点1610℃、沸点＞100℃，25℃下的密度为2.6g/mL、折射率n20/D1.544。超级载体的熔点为50℃以下，分子量为500～1000之间。
制备项所述改性橡胶用二氧化硅的方法，制备步骤如下：
A.将超级载体先加热到50℃左右，再按配比将二氧化硅与超级载体配好放入搅拌机的容器中(搅拌速率为800转/分钟)进行搅拌，制得二氧化硅混合物；
B.把经过步骤A处理过的二氧化硅混合物投入到挤出机(温度是60℃)容器中；
C.螺杆挤出机将二氧化硅混合物经过模头拉出再切粒成型，制得所述改性橡胶用二氧化硅。
实施例4
一种改性橡胶用二氧化硅，包括按重量百分比计算的：二氧化硅94％和超级载体6％。其中，二氧化硅的分子式：H2O·xO2Si。二氧化硅的熔点1610℃、沸点＞100℃，25℃下的密度为2.6g/mL、折射率n20/D1.544。超级载体的熔点为50℃以下，分子量为500～1000之间。
制备项所述改性橡胶用二氧化硅的方法，制备步骤如下：
A.将超级载体先加热到52℃左右，再按配比将二氧化硅与超级载体配好放入搅拌机的容器中(搅拌速率为500～1000转/分钟)进行搅拌，制得二氧化硅混合物；
B.把经过步骤A处理过的二氧化硅混合物投入到挤出机(温度是62℃)容器中；
C.螺杆挤出机将二氧化硅混合物经过模头拉出再切粒成型，制得所述改性橡胶用二氧化硅。
实施例5
一种改性橡胶用二氧化硅，包括按重量百分比计算的：二氧化硅95％和超级载体5％。其中，二氧化硅的分子式：H2O·xO2Si。二氧化硅的熔点1610℃、沸点＞100℃，25℃下的密度为2.6g/mL、折射率n20/D1.544。超级载体的熔点为50℃以下，分子量为500～1000之间。
制备项所述改性橡胶用二氧化硅的方法，制备步骤如下：
A.将超级载体先加热到55℃左右，再按配比将二氧化硅与超级载体配好放入搅拌机的容器中(搅拌速率为500～1000转/分钟)进行搅拌，制得二氧化硅混合物；
B.把经过步骤A处理过的二氧化硅混合物投入到挤出机(温度是65℃)容器中；
C.螺杆挤出机将二氧化硅混合物经过模头拉出再切粒成型，制得所述改性橡胶用二氧化硅。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种改性橡胶用二氧化硅，其特征在于，包括按重量百分比计算的：
二氧化硅90％～98％
超级载体2％～10％；
所述超级载体为异戊二烯、环戊二烯、1，3-戊二烯、1-戊烯在酸性催化剂存在下聚合而得，所述超级载体的分子式为(C5H8)n，其中7＜n＜15。
2.如权利要求1所述改性橡胶用二氧化硅，其特征在于，所述二氧化硅的分子式：H20·x02Si。
3.如权利要求2所述改性橡胶用二氧化硅，其特征在于，所述二氧化硅的熔点1610℃、沸点＞100℃，25℃下的密度为2.6g/mL、折射率n20/D1.544。
4.如权利要求1所述改性橡胶用二氧化硅，其特征在于，所述超级载体的软化点为90℃～115℃。
5.如权利要求4所述改性橡胶用二氧化硅，其特征在于，所述超级载体的熔点为50℃以下。
6.如权利要求5所述改性橡胶用二氧化硅，其特征在于，所述超级载体的分子量为500～1000之间。
7.制备如权利要求1-6中任意一项所述改性橡胶用二氧化硅的方法，其特征在于，制备步骤如下：
A.按配比将二氧化硅与超级载体配好放入搅拌机的容器中进行搅拌，制得二氧化硅混合物；
B.把经过步骤A处理过的二氧化硅混合物投入到挤出机容器中；
C.螺杆挤出机将二氧化硅混合物经过模头拉出再切粒成型，制得所述改性橡胶用二氧化硅。
8.如权利要求7中所述改性橡胶用二氧化硅的制备方法，其特征在于，所述搅拌机的容器中的温度控制在40℃～60℃。
9.如权利要求7中所述改性橡胶用二氧化硅的制备方法，其特征在于，所述搅拌器中的搅拌速率为500～1000转/分钟。
10.如权利要求7中所述改性橡胶用二氧化硅的制备方法，其特征在于，所述挤出机的温度是50℃～70℃，压力为常压。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4287117A (en) * 1979-01-18 1981-09-01 Basf Aktiengesellschaft Preparation of finely divided polyolefin molding materials containing conductive carbon black, and their use for the production of moldings
CN103756040A (zh) * 2014-01-08 2014-04-30 青岛科技大学 二烯烃聚合物在橡胶母胶粒中的应用、母胶粒及制备方法
CN105111662A (zh) * 2015-05-27 2015-12-02 上海心尔新材料科技股份有限公司 一种纳米碳酸钙发泡增韧聚苯乙烯母粒及其制备方法

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