CN106009138A - 橡胶生产用复合功能补强剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于橡胶塑料制品领域，具体涉及一种橡胶生产用复合功能补强剂及其制备方法。包括以下原料：赤泥、调整剂和分散剂。调整剂为硬脂酸和石膏，分散剂为磷酸钙，赤泥、调整剂和分散剂的重量比为：8‑12：0.8‑1.2：0.8‑1.2。本发明实现了赤泥的废物利用，对橡胶制品具有很好的补强作用，可以部分代替炭黑及白炭黑，可以在橡胶制品的胶料配方中完全替代其他传统无机填充剂(如陶土、普通硅粉、碳酸钙等)，兼作橡胶补强剂和填充剂，同时还具有促硫化及阻燃作用，从而减少胶料配方中炭黑、硫化促进剂、阻燃剂等高价原材料的用量，降低橡胶制品的生产成本，并且可使制成品性能得以改善和提高。

Description

橡胶生产用复合功能补强剂及其制备方法
技术领域
本发明属于橡胶塑料制品领域，具体涉及一种橡胶生产用复合功能补强剂及其制备方法。
背景技术
目前橡胶行业最常用的效果最好的补强剂是炭黑、白炭黑，但是此类产品生产成本高价格贵；其次是硅粉、煅烧高岭土以及改性陶土等补强剂，此类产品补强效果远低于炭黑类补强剂，生产成本略低于炭黑，具有一定的市场占有率。但是上述两类补强剂其功效只作为橡胶生产的补强或填充料使用，其来源都需要消耗大量的资源。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种橡胶生产用复合功能补强剂，实现赤泥的废物利用，可以部分代替炭黑及白炭黑，除具备现有补强剂功效外，还具有促进橡胶硫化速度以及阻燃效果；本发明还提供其制备方法。
本发明所述的橡胶生产用复合功能补强剂，包括以下原料：赤泥、调整剂和分散剂。
赤泥为烧结法氧化铝生产产出的废渣。
调整剂为硬脂酸和石膏，加入调整剂，主要是调整物料的pH值至7-10，同时加入调整剂还能够满足橡胶生产工艺要求，提高橡胶的性能。
硬脂酸和石膏的重量比为1：8-10。
分散剂为磷酸钙，加入分散剂，有助于颗粒粉碎并阻止已碎颗粒凝聚而保持分散体稳定。
赤泥、调整剂和分散剂的重量比为：8-12：0.8-1.2：0.8-1.2。
本发明所述的橡胶生产用复合功能补强剂的制备方法：将所有原料混合均匀，送入干燥机内进行干燥，然后把物料投入超细磨磨至97％以上的物料达到700目以上即可。
其中：干燥机内的温度为105-750℃。
干燥完毕后的出料温度为100℃-150℃。
本发明所述的橡胶生产用复合功能补强剂的制备方法：将所有原料混合均匀，送入干燥机内进行干燥，干燥机内最高温度不超过750℃，最低不低于105℃，出料温度100℃-150℃，然后把物料投入超细磨磨至97％以上的物料达到700目以上即可。
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)目前橡塑行业所用补强剂的功效单一，本发明补强剂除具备现有补强剂功效外，还具有促进橡胶硫化速度以及阻燃效果。
(2)本发明实现了赤泥的废物利用，约90％的原料是工业废渣-赤泥。本发明产品对橡胶制品具有很好的补强作用，可以部分代替炭黑及白炭黑，可以在橡胶制品的胶料配方中完全替代其他传统无机填充剂(如陶土、普通硅粉、碳酸钙等)，兼作橡胶补强剂和填充剂，同时还具有促硫化及阻燃作用，从而减少胶料配方中炭黑、硫化促进剂、阻燃剂等高价原材料的用量，降低橡胶制品的生产成本，并且可使制成品性能得以改善和提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种橡胶生产用复合功能补强剂，由以下原料组成：赤泥、调整剂和分散剂，赤泥、调整剂和分散剂的重量比为：10：1.0：1.0。调整剂为硬脂酸和石膏按重量比为1：10混合，分散剂为磷酸钙。
制备方法：将所有原料混合均匀，送入干燥机内进行干燥，干燥机内最高温度不超过750℃，最低不低于105℃，出料温度120±5℃，然后把物料投入超细磨磨至97％以上的物料达到700目以上即可。
将实施例1制备得到的产品进行性能测试，结果如下：
补强性：用实施例1制备得到的产品替代橡胶中的炭黑，替代的炭黑占橡胶中总炭黑的1/3，实施例1制备得到的产品与替代的炭黑的重量比为1.5:1，替代后的橡胶的强度与替代前强度相差不大；用实施例1制备得到的产品替代橡胶中的填料(陶土、碳酸钙、硅粉等)，替代后得到的橡胶的强度比替代前的橡胶提高33％；
促硫化性：在橡胶生产中加入重量分数为15％的实施例1制备得到的产品，能够替代重量分数为20％的硫化促进剂氧化锌，替代前后促硫化性基本没有变化；
阻燃性：用实施例1制备得到的产品等重量替换橡胶中的阻燃剂氢氧化铝，替代后的阻燃性是替代之前的50％。
实施例2
一种橡胶生产用复合功能补强剂，由以下原料组成：赤泥、调整剂和分散剂，赤泥、调整剂和分散剂的重量比为：8：1.2：1.2。调整剂为硬脂酸和石膏按重量比为1：9混合，分散剂为磷酸钙。
制备方法：将所有原料混合均匀，送入干燥机内进行干燥，干燥机内最高温度不超过750℃，最低不低于105℃，出料温度130±5℃，然后把物料投入超细磨磨至97％以上的物料达到700目以上即可。
将所有原料混合均匀，送入干燥机内进行干燥，干燥剂机内最高温度不超过750℃，出料温度不低于100℃，然后把物料投入超细磨磨至800目左右即可。
将实施例2制备得到的产品进行性能测试，结果如下：
补强性：用实施例2制备得到的产品替代橡胶中的炭黑，替代的炭黑占橡胶中总炭黑的1/3，实施例2制备得到的产品与替代的炭黑的重量比为1.4:1，替代后的橡胶的强度与替代前强度相差不大；用实施例2制备得到的产品替代橡胶中的填料(陶土、碳酸钙、硅粉等)，替代后得到的橡胶的强度比替代前的橡胶提高30％；
促硫化性：在橡胶生产中加入重量分数为22％的实施例2制备得到的产品，能够替代重量分数为40％的硫化促进剂氧化锌，替代前后促硫化性基本没有变化；
阻燃性：用实施例2制备得到的产品等重量替换橡胶中的阻燃剂氢氧化铝，替代后的阻燃性是替代之前的48％。
实施例3
一种橡胶生产用复合功能补强剂，由以下原料组成：赤泥、调整剂和分散剂，赤泥、调整剂和分散剂的重量比为：12：0.8：0.9。调整剂为硬脂酸和石膏按重量比为1：8混合，分散剂为磷酸钙。
制备方法：将所有原料混合均匀，送入干燥机内进行干燥，干燥机内最高温度不超过750℃，最低不低于105℃，出料温度140±5℃，然后把物料投入超细磨磨至97％以上的物料达到700目以上即可。
将实施例3制备得到的产品进行性能测试，结果如下：
补强性：用实施例3制备得到的产品替代橡胶中的炭黑，替代的炭黑占橡胶中总炭黑的1/3，实施例3制备得到的产品与替代的炭黑的重量比为1.6:1，替代后的橡胶的强度与替代前强度相差不大；用实施例3制备得到的产品替代橡胶中的填料(陶土、碳酸钙、硅粉等)，替代后得到的橡胶的强度比替代前的橡胶提高31％；
促硫化性：在橡胶生产中加入重量分数为30％的实施例1制备得到的产品，能够替代重量分数为50％的硫化促进剂氧化锌，替代前后促硫化性基本没有变化；
阻燃性：用实施例3制备得到的产品等重量替换橡胶中的阻燃剂氢氧化铝，替代后的阻燃性是替代之前的45％。

Claims (9)

1.一种橡胶生产用复合功能补强剂，其特征在于：包括以下原料：赤泥、调整剂和分散剂。
2.根据权利要求1所述的橡胶生产用复合功能补强剂，其特征在于：赤泥为烧结法氧化铝生产产出的废渣。
3.根据权利要求1所述的橡胶生产用复合功能补强剂，其特征在于：调整剂为硬脂酸和石膏。
4.根据权利要求3所述的橡胶生产用复合功能补强剂，其特征在于：硬脂酸和石膏的重量比为1：8-10。
5.根据权利要求1所述的橡胶生产用复合功能补强剂，其特征在于：分散剂为磷酸钙。
6.根据权利要求1-5任一所述的橡胶生产用复合功能补强剂，其特征在于：赤泥、调整剂和分散剂的重量比为：8-12：0.8-1.2：0.8-1.2。
7.一种权利要求1-5任一所述的橡胶生产用复合功能补强剂的制备方法，其特征在于：
将所有原料混合均匀，送入干燥机内进行干燥，然后把物料投入超细磨磨至97％以上的物料达到700目以上即可。
8.根据权利要求7所述的橡胶生产用复合功能补强剂的制备方法，其特征在于：干燥机内的温度为105-750℃。
9.根据权利要求7所述的橡胶生产用复合功能补强剂的制备方法，其特征在于：干燥完毕后的出料温度为100℃-150℃。
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