CN107286397A - 一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法，本发明蒙脱土通过有机化改性后与橡胶粉形成有效的交联，将蒙脱土与橡胶粉很好的分散，不会造成团聚，提高了成品材料的稳定性强度。
Description
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法。
背景技术
天然橡胶具有优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，并且，经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质，所以，具有广泛用途。例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松紧带；医疗卫生行业所用的外科医生手套、输血管、避孕套；工业上使用的传送带、运输带、耐酸和耐碱手套；农业上使用的排灌胶管、氨水袋；气象测量用的探空气球；科学试验用的密封、防震设备；国防上使用的飞机、坦克、大炮、防毒面具；甚至连火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品都离不开天然橡胶；交通运输上使用的各种轮胎；
为了提高橡胶的力学性能，往往在其中加入无机填料，但是无机填料与橡胶之间想相容性差，容易造成成品的稳定性降低的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取10-15重量份的蒙脱土，在700-750℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，加入到10-12mol/l的氢氧化钠溶液中，浸泡40-50分钟，出料，常温干燥，与2-3重量份的肉豆蔻酸钠皂混合，加入到混合料重量1.7-2倍的乙酸乙酯中，在60-70℃下保温搅拌10-29分钟，得羟基蒙脱土溶液；
(2)取防老剂rd、聚乙烯吡咯烷酮混合，加入到混合料重量4-7倍的去离子水中，搅拌均匀，得烷酮溶液；
(3)取1-2重量份的硬脂酸、3-4重量份的甲基丙烯酸混合，搅拌均匀，加入4-5重量份的聚酰胺蜡微粉，送入到110-120℃的油浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，与烷酮溶液混合，搅拌至常温，得羧基化烷酮分散液；
(4)取14-20重量份的天然橡胶粉，加入到羧基化烷酮分散液中，升高温度为60-65℃，预热20-30分钟，加入26-30重量份的乙酸乙酯，搅拌1-2小时，脱水，得橡胶分散液；
(5)取上述羟基蒙脱土溶液、橡胶分散液混合，升高温度为60-70℃，加入0.7-1重量份的三羟甲基丙烷，超声10-20分钟，得烷基分散液；
(6)取1-2重量份的甲基硫醇锡，加入到上述烷基分散液中，搅拌均匀，静置分层，得有机相；
(7)取上述有机相，与90-100重量份的天然橡胶、2-3重量份的三氧化二锑混合，送入密炼机中，密炼30-40s，密炼温度为60-100℃，加入8-10重量份的马来酸二丁酯，混炼6-8分钟，排胶，冷却至10-40℃，投入开炼机内，加入0.6-1重量份的乙撑硫脲、1-2重量份的硫磺，薄通3-5遍，即得所述有机蒙脱土改性橡胶材料。
本发明的优点：
本发明将蒙脱土经过羟基化处理，然后强硬脂酸、甲基丙烯酸混合处理聚酰胺蜡微粉，再分散到烷酮溶液中，与橡胶粉混合，将得到的橡胶分散液与羟基蒙脱土溶液混合，采用三羟甲基丙烷处理，得到烷基分散液，然后通过静置分层将有机相与橡胶共混，得到成品材料；
本发明蒙脱土通过有机化改性后与橡胶粉形成有效的交联，将蒙脱土与橡胶粉很好的分散，不会造成团聚，提高了成品材料的稳定性强度。
具体实施方式
实施例1
一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取15重量份的蒙脱土，在750℃下煅烧2小时，冷却至常温，加入到12mol/l的氢氧化钠溶液中，浸泡50分钟，出料，常温干燥，与3重量份的肉豆蔻酸钠皂混合，加入到混合料重量2倍的乙酸乙酯中，在70℃下保温搅拌29分钟，得羟基蒙脱土溶液；
(2)取防老剂rd、聚乙烯吡咯烷酮混合，加入到混合料重量7倍的去离子水中，搅拌均匀，得烷酮溶液；
(3)取2重量份的硬脂酸、4重量份的甲基丙烯酸混合，搅拌均匀，加入5重量份的聚酰胺蜡微粉，送入到120℃的油浴中，保温搅拌30分钟，出料，与烷酮溶液混合，搅拌至常温，得羧基化烷酮分散液；
(4)取20重量份的天然橡胶粉，加入到羧基化烷酮分散液中，升高温度为65℃，预热30分钟，加入30重量份的乙酸乙酯，搅拌2小时，脱水，得橡胶分散液；
(5)取上述羟基蒙脱土溶液、橡胶分散液混合，升高温度为70℃，加入1重量份的三羟甲基丙烷，超声20分钟，得烷基分散液；
(6)取2重量份的甲基硫醇锡，加入到上述烷基分散液中，搅拌均匀，静置分层，得有机相；
(7)取上述有机相，与100重量份的天然橡胶、3重量份的三氧化二锑混合，送入密炼机中，密炼40s，密炼温度为100℃，加入10重量份的马来酸二丁酯，混炼8分钟，排胶，冷却至40℃，投入开炼机内，加入1重量份的乙撑硫脲、2重量份的硫磺，薄通5遍，即得所述有机蒙脱土改性橡胶材料。
实施例2
(1)取10重量份的蒙脱土，在700℃下煅烧1小时，冷却至常温，加入到10mol/l的氢氧化钠溶液中，浸泡40分钟，出料，常温干燥，与2重量份的肉豆蔻酸钠皂混合，加入到混合料重量1.7倍的乙酸乙酯中，在60℃下保温搅拌10分钟，得羟基蒙脱土溶液；
(2)取防老剂rd、聚乙烯吡咯烷酮混合，加入到混合料重量4倍的去离子水中，搅拌均匀，得烷酮溶液；
(3)取1重量份的硬脂酸、3重量份的甲基丙烯酸混合，搅拌均匀，加入4重量份的聚酰胺蜡微粉，送入到110℃的油浴中，保温搅拌20分钟，出料，与烷酮溶液混合，搅拌至常温，得羧基化烷酮分散液；
(4)取14重量份的天然橡胶粉，加入到羧基化烷酮分散液中，升高温度为60℃，预热20分钟，加入26重量份的乙酸乙酯，搅拌1小时，脱水，得橡胶分散液；
(5)取上述羟基蒙脱土溶液、橡胶分散液混合，升高温度为60℃，加入0.7重量份的三羟甲基丙烷，超声10分钟，得烷基分散液；
(6)取1重量份的甲基硫醇锡，加入到上述烷基分散液中，搅拌均匀，静置分层，得有机相；
(7)取上述有机相，与90重量份的天然橡胶、2重量份的三氧化二锑混合，送入密炼机中，密炼30s，密炼温度为60℃，加入8重量份的马来酸二丁酯，混炼6分钟，排胶，冷却至10℃，投入开炼机内，加入0.6重量份的乙撑硫脲、1重量份的硫磺，薄通3遍，即得所述有机蒙脱土改性橡胶材料。
性能测试：
本发明的材料：
拉断强度(MPa)：18-20；
定伸模量100％(MPa)：2.6-3；
70℃×70h热空气老化试验：
扯断强度降低率：4-4.7％、断裂伸长率降低率：8-8.3％；
传统天然橡胶材料：
拉断强度(MPa)：10-13；
定伸模量100％(MPa)：1.7-2；
70℃×70h热空气老化试验：
扯断强度降低率：7-9％、断裂伸长率降低率：13-19％。
Claims (1)
1.一种有机蒙脱土改性橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取10-15重量份的蒙脱土，在700-750℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，加入到10-12mol/l的氢氧化钠溶液中，浸泡40-50分钟，出料，常温干燥，与2-3重量份的肉豆蔻酸钠皂混合，加入到混合料重量1.7-2倍的乙酸乙酯中，在60-70℃下保温搅拌10-29分钟，得羟基蒙脱土溶液；
(2)取防老剂rd、聚乙烯吡咯烷酮混合，加入到混合料重量4-7倍的去离子水中，搅拌均匀，得烷酮溶液；
(3)取1-2重量份的硬脂酸、3-4重量份的甲基丙烯酸混合，搅拌均匀，加入4-5重量份的聚酰胺蜡微粉，送入到110-120℃的油浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，与烷酮溶液混合，搅拌至常温，得羧基化烷酮分散液；
(4)取14-20重量份的天然橡胶粉，加入到羧基化烷酮分散液中，升高温度为60-65℃，预热20-30分钟，加入26-30重量份的乙酸乙酯，搅拌1-2小时，脱水，得橡胶分散液；
(5)取上述羟基蒙脱土溶液、橡胶分散液混合，升高温度为60-70℃，加入0.7-1重量份的三羟甲基丙烷，超声10-20分钟，得烷基分散液；
(6)取1-2重量份的甲基硫醇锡，加入到上述烷基分散液中，搅拌均匀，静置分层，得有机相；
(7)取上述有机相，与90-100重量份的天然橡胶、2-3重量份的三氧化二锑混合，送入密炼机中，密炼30-40s，密炼温度为60-100℃，加入8-10重量份的马来酸二丁酯，混炼6-8分钟，排胶，冷却至10-40℃，投入开炼机内，加入0.6-1重量份的乙撑硫脲、1-2重量份的硫磺，薄通3-5遍，即得所述有机蒙脱土改性橡胶材料。
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