CN107236149A - 除味剂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除味剂组合物，其特征在于该组合物由以下重量百分比的成分组成：蛋白石72%‑92%、硅烷偶联剂2%‑8%、硬脂酸2%‑8%、二氧化钛1%‑12%、氧化锌1%‑4%；该除味剂组合物的制备方法，包括蛋白石处理、制备初级混合、制备成品；得到的成品针对橡胶产品的除味效果好，以蛋白石为基础，添加其他成分后既得，制备过程简单，成本低，不易造成环境污染，兼容性好，持效时间长。

Description

除味剂组合物及其制备方法

技术领域

本发明专利涉及一种除味剂，尤其是一种针对橡胶、塑料制备的除味剂。

背景技术

橡胶除味剂是一种用于消除、减弱或者遮盖异味的化学添加剂，根据用途不同可分为很多种类，能有效减轻或消除因橡胶助剂及橡胶本身残留单体引起的臭味或异味，特别适合一些使用二次回料再加工的橡胶制品。橡胶配方是一个相当复杂的工艺，一个配方里所添加的材料少则十几种，多的几十种，因为大多是石油和化学提纯有机材料，具有多种原料和助剂，橡胶加工过程中，在热与剪切力的作用，原料或助剂中的复合材料中的小分子材料会逐渐释放出来，并伴有难闻的气味。由于不同种类的橡胶产生的气味分子会对人体产生一定的危害，因此，如何消除这些难闻的气味成为一个亟待解决的问题。

要解决这一问题，相应采用不同的原理的化学助剂，用于去除橡胶异味，其一部分采用了以化学螯合作用为主的模式，另外有部分采用了物理作用的模式。橡胶除味剂的使用解决了一些橡胶由于气味影响其应用范围的问题，使得不少橡胶，尤其是部分再生橡胶得到了更好的应用，有利于再生橡胶的合理利用，提高了橡胶制品的环保水平，同时降低橡胶生产环境的气味，橡胶除味剂的推广使用进一步扩大了再生资源的范围。目前现有的橡胶除味剂都以活性炭或其他有机材料混合制备而成，制备过程复杂，且制备过程中需使用强酸或强碱，容易造成环境污染，兼容性较差，持效时间短，使用后选择性差、吸附量小，效率低，在橡胶制品中分散性和相容性差。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的是要提供一种针对橡胶产品的除味剂组合物及其制备方法，通过该方法制备的除味剂组合物针对橡胶产品的除味效果好，以蛋白石为基础，添加其他成分后既得，制备过程简单，成本低，不易造成环境污染，兼容性好，持效时间长。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种除味剂组合物，其特征在于该组合物由以下重量百分比的成分组成：蛋白石72%-92%、硅烷偶联剂2%-8%、硬脂酸2%-8%、二氧化钛1%-12%、氧化锌1%-4%。

进一步地，所述的蛋白石的粒度为3-8μm，氧化锌粒度为30-50nm。

进一步地，所述的蛋白石的粒度为5μm，氧化锌粒度为40nm。

进一步地，所述的二氧化钛为纳米活性二氧化钛。

进一步地，该组合物由以下重量百分比的成分组成：蛋白石82%、硅烷偶联剂4%、硬脂酸4%、二氧化钛8%、氧化锌2%。

本发明专利同时公开了如上所述的除味剂组合物的制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：

（1）蛋白石处理：将蛋白石原矿经破碎机破碎至0.3-0.8㎝粒径的小块后再经回转炉烘干机中烘干至水分含量≤0.3%；而后将烘干后的蛋白石颗粒物粉碎至300-350目，再在陶瓷罐中煅烧2.5-3.5小时，且煅烧温度为900-1000℃，的蛋白石粉末；最后将该蛋白石粉末粉碎至3-7μm，得蛋白石微粉；

（2）制备初级混合：依据各组分的重量百分比，将步骤（1）得到的蛋白石微粉置入预热至100-110℃的搅拌机中，并加入比例对应的纳米活性二氧化钛和一氧化锌，在3000-4000转/min速度下搅拌15-30分钟，得初级混合物；

（3）制备成品：在步骤（2）得到的初级混合物中加入比例对应的硅烷偶联剂和硬脂酸，在3000-4000转/min速度下搅拌15-30分钟后，再经连续式高速改性机包覆改性处理后，既得成品；成品中各组分的含量为：蛋白石72%-92%、硅烷偶联剂2%-8%、硬脂酸2%-8%、二氧化钛1%-12%、氧化锌1%-4%。

进一步地，步骤（1）中破碎机破碎粒径为0.5㎝，蛋白石初级粉碎的目数为325，煅烧时间为3小时，煅烧温度为950℃，蛋白石微粉的粒径为5μm。

进一步地，步骤（2）中搅拌机的预热温度为105℃，且步骤（2）和步骤（3）中的搅拌时间均为20分钟，搅拌速度均为3500转/min。

进一步地，步骤（3）得到的成品中各组分的含量为：蛋白石82%、硅烷偶联剂4%、硬脂酸4%、二氧化钛8%、氧化锌2%。

本技术方案中，硅烷偶联剂是一类在分子中同时含有两种不同化学性质基团的有机硅化合物，其经典产物可用通式YSiX3表示。式中，Y为非水解基团，包括链烯基（主要为乙烯基），以及末端带有Cl、NH2、SH、环氧、N3、（甲基）丙烯酰氧基、异氰酸酯基等官能团的烃基，即碳官能基；X为可水解基团，包括Cl,OMe, OEt, OC2H4OCH3, OSiMe3, 及OAc等。由于这一特殊结构，在其分子中同时具有能和无机质材料（如玻璃、硅砂、金属等）化学结合的反应基团及与有机质材料（合成树脂等）化学结合的反应基团，可以用于表面处理。进一步，

蛋白石是天然的硬化的二氧化硅胶凝体，含5-10%的水分。蛋白石与多数宝石不同，属于非晶质，蛋白石中有些不稳定的非晶质结构会因为水分缺失而变色甚至出现裂缝，但是也有一些结构非常稳定的蛋白石在正常环境中无变化。蛋白石在矿物学中属蛋白石类，包含变彩和不变彩的两种宝石，是一种含水的非晶质的二氧化硅。

烷偶联剂的应用大致可归纳为三个方面：表面处理：能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能，大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能，即使在湿态时，它对复合材料机械性能的提高，效果也十分显著。在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍，用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%，其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。填充塑料：可预先对填料进行表面处理，也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力，改善无机填料与树脂之间的相容性，改善工艺性能和提高填充塑料（包括橡胶）的机械、电学和耐气候等性能。用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂：能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。 硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团；一种基团可以和被粘的骨架材料结合；而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合，从而在粘接界面形成强力较高的化学键，大大改善了粘接强度。硅烷偶联剂的应用一般有三种方法：一是作为骨架材料的表面处理剂；二是加入到粘接剂中，三是直接加入到高分子材料中。

纳米二氧化钛是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。也可用于高档汽车面漆，具有随角异色效应。纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。纳米TiO2还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中、锂电池中。纳米二氧化钛对某些塑料、氟里昂及表面活性剂SDBS也具有很好的降解效果。还有人发现，TiO2对有害气体也具有吸收功能，如含TiO2的烯烃聚合物纤维涂在含磷酸钙的陶瓷上可持续长期地吸收不同酸碱性气体。

与现有技术相比，本发明提供的除味剂组合物及其制备方法的技术方案新颖独特，通过该方法制备的除味剂组合物针对橡胶产品的除味效果好，以蛋白石为基础，添加其他成分后既得，制备过程简单，成本低，不易造成环境污染，兼容性好，持效时间长。

而且，本橡胶除味剂无毒、无刺激有极佳的耐高温性能，时效长,直接络合低分子的混合物含氨基氮和硫化氢类功能团，直接于活性基团发生作用，使活性基团不再挥发至周围环境中。根据不同橡胶的化学特点，合成制备的不同型号的橡胶除味剂通过相应的化学鳌和作用，能够有效除去各种橡胶，包括天然胶，各种合成橡胶，阻燃橡胶，再生橡胶等在加工和使用中橡胶本身和各种添加剂如硫化剂等释放出来的各种气味，提高橡胶制品的环保水平，同时降低橡胶生产环境的气味，使用量低，除味效率高，应用方便，环保无毒，为扩大橡胶制品的应用范围提供了有力保证。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步说明。

实施例一：

一种除味剂组合物，其特征在于该组合物由以下重量百分比的成分组成：蛋白石72%、硅烷偶联剂7%、硬脂酸7%、二氧化钛11%、氧化锌3%。蛋白石的粒度为3μm。氧化锌粒度为40nm，二氧化钛为纳米活性二氧化钛。

本实施例同时公开了如上所述的除味剂组合物的制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：

（1）蛋白石处理：将蛋白石原矿经破碎机破碎至0.3㎝粒径的小块后再经回转炉烘干机中烘干至水分含量≤0.3%；而后将烘干后的蛋白石颗粒物粉碎至300目，再在陶瓷罐中煅烧2.5小时，且煅烧温度为900℃，的蛋白石粉末；最后将该蛋白石粉末粉碎至3μm，得蛋白石微粉；

（2）制备初级混合：依据各组分的重量百分比，将步骤（1）得到的蛋白石微粉置入预热至100℃的搅拌机中，并加入比例对应的纳米活性二氧化钛和一氧化锌，在3000转/min速度下搅拌15分钟，得初级混合物；

（3）制备成品：在步骤（2）得到的初级混合物中加入比例对应的硅烷偶联剂和硬脂酸，在3000转/min速度下搅拌15分钟后，再经连续式高速改性机包覆改性处理后，既得成品；成品中各组分的含量为：蛋白石72%、硅烷偶联剂7%、硬脂酸7%、二氧化钛11%、氧化锌3%。

实施例二：

一种除味剂组合物，其特征在于该组合物由以下重量百分比的成分组成：蛋白石92%、硅烷偶联剂2%、硬脂酸2%、二氧化钛3%、氧化锌1%。蛋白石的粒度为6μm。氧化锌粒度为30nm，二氧化钛为纳米活性二氧化钛。

本实施例同时公开了如上所述的除味剂组合物的制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：

（1） 蛋白石处理：将蛋白石原矿经破碎机破碎至0.5㎝粒径的小块后再经回转炉烘干机中烘干至水分含量≤0.3%；而后将烘干后的蛋白石颗粒物粉碎至350目，再在陶瓷罐中煅烧3小时，且煅烧温度为1000℃，的蛋白石粉末；最后将该蛋白石粉末粉碎至6μm，得蛋白石微粉；

（2）制备初级混合：依据各组分的重量百分比，将步骤（1）得到的蛋白石微粉置入预热至110℃的搅拌机中，并加入比例对应的纳米活性二氧化钛和一氧化锌，在4000转/min速度下搅拌30分钟，得初级混合物；

（3）制备成品：在步骤（2）得到的初级混合物中加入比例对应的硅烷偶联剂和硬脂酸，在4000转/min速度下搅拌30分钟后，再经连续式高速改性机包覆改性处理后，既得成品；成品中各组分的含量为：蛋白石92%、硅烷偶联剂2%、硬脂酸2%、二氧化钛3%、氧化锌1%。

实施例三：

一种除味剂组合物，其特征在于该组合物由以下重量百分比的成分组成：蛋白石82%、硅烷偶联剂4%、硬脂酸4%、二氧化钛8%、氧化锌2%。蛋白石的粒度为5μm。氧化锌粒度为50nm，二氧化钛为纳米活性二氧化钛。

本实施例同时公开了如上所述的除味剂组合物的制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：

（1） 蛋白石处理：将蛋白石原矿经破碎机破碎至0.5㎝粒径的小块后再经回转炉烘干机中烘干至水分含量≤0.3%；而后将烘干后的蛋白石颗粒物粉碎至325目，再在陶瓷罐中煅烧3小时，且煅烧温度为950℃，的蛋白石粉末；最后将该蛋白石粉末粉碎至5μm，得蛋白石微粉；

（2）制备初级混合：依据各组分的重量百分比，将步骤（1）得到的蛋白石微粉置入预热至105℃的搅拌机中，并加入比例对应的纳米活性二氧化钛和一氧化锌，在3500转/min速度下搅拌20分钟，得初级混合物；

（3）制备成品：在步骤（2）得到的初级混合物中加入比例对应的硅烷偶联剂和硬脂酸，在3500转/min速度下搅拌20分钟后，再经连续式高速改性机包覆改性处理后，既得成品；成品中各组分的含量为：蛋白石82%、硅烷偶联剂4%、硬脂酸4%、二氧化钛8%、氧化锌2%。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种除味剂组合物，其特征在于该组合物由以下重量百分比的成分组成：蛋白石72%-92%、硅烷偶联剂2%-8%、硬脂酸2%-8%、二氧化钛1%-12%、氧化锌1%-4%。

2.根据权利要求1所述的一种除味剂组合物，其特征在于：所述的蛋白石的粒度为3-8μm，氧化锌粒度为30-50nm。

3.根据权利要求2所述的一种除味剂组合物，其特征在于：所述的蛋白石的粒度为5μm，氧化锌粒度为40nm。

4.根据权利要求1所述的一种除味剂组合物，其特征在于：所述的二氧化钛为纳米活性二氧化钛。

5.根据权利要求1所述的一种除味剂组合物，其特征在于该组合物由以下重量百分比的成分组成：蛋白石82%、硅烷偶联剂4%、硬脂酸4%、二氧化钛8%、氧化锌2%。

6.如权利要求1-5中任一项中所述的除味剂组合物的制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：

（1）蛋白石处理：将蛋白石原矿经破碎机破碎至0.3-0.8㎝粒径的小块后再经回转炉烘干机中烘干至水分含量≤0.3%；而后将烘干后的蛋白石颗粒物粉碎至300-350目，再在陶瓷罐中煅烧2.5-3.5小时，且煅烧温度为900-1000℃，的蛋白石粉末；最后将该蛋白石粉末粉碎至3-7μm，得蛋白石微粉；

（2）制备初级混合：依据各组分的重量百分比，将步骤（1）得到的蛋白石微粉置入预热至100-110℃的搅拌机中，并加入比例对应的纳米活性二氧化钛和一氧化锌，在3000-4000转/min速度下搅拌15-30分钟，得初级混合物；

（3）制备成品：在步骤（2）得到的初级混合物中加入比例对应的硅烷偶联剂和硬脂酸，在3000-4000转/min速度下搅拌15-30分钟后，再经连续式高速改性机包覆改性处理后，既得成品；成品中各组分的含量为：蛋白石72%-92%、硅烷偶联剂2%-8%、硬脂酸2%-8%、二氧化钛1%-12%、氧化锌1%-4%。

7.根据权利要求6所述的除味剂组合物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中破碎机破碎粒径为0.5㎝，蛋白石初级粉碎的目数为325，煅烧时间为3小时，煅烧温度为950℃，蛋白石微粉的粒径为5μm。

8.根据权利要求6所述的除味剂组合物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中搅拌机的预热温度为105℃，且步骤（2）和步骤（3）中的搅拌时间均为20分钟，搅拌速度均为3500转/min。

9.根据权利要求6所述的除味剂组合物的制备方法，其特征在于：步骤（3）得到的成品中各组分的含量为：蛋白石82%、硅烷偶联剂4%、硬脂酸4%、二氧化钛8%、氧化锌2%。