CN109206679A - 一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,综合采用缩小功能填料粒径、对功能填料偶联改性、增加胶乳黏度来实现制备所需含功能填料的混合胶乳,包括以下具体步骤:1)缩小粒径及偶联改性,将功能填料、分散剂、偶联剂和软水混合后,进行球磨,得到功能填料分散液;2)增加胶乳黏度:在配合胶乳中添加增稠剂并均匀混合,得到橡胶乳液;3)将步骤1)的功能填料分散液和步骤2)的橡胶乳液均匀混合,既得所需含功能填料的混合胶乳;可以使得高密度填料在低密度胶乳中均匀分散、长期稳定不沉降或很少沉降,从而制得适宜于浸渍制品生产的功能性胶乳。

Description

一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法
技术领域
本发明涉及化工领域,尤其是乳胶手套制备领域,具体的说,是一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法。
背景技术
在制备功能性胶乳时,通常需要在胶乳中添加功能填料,而功能填料的密度比胶乳密度大的时候,储存过程中容易发生填料的沉降。以X射线、γ射线防护手套的制备为例,防辐射手套通常是通过模具在胶乳中浸渍制得的,胶乳中含有高填充量的高密度屏蔽填料,这些屏蔽填料密度大(2.5-19g/cm3),胶乳的密度通常在1g/cm3左右,高密度屏蔽填料在胶乳中很容易发生沉降,从而导致所制的手套屏蔽填料含量不足和分布不均匀,从而能影响其辐射防护效果。
申请号为CN201210307365.X的发明专利公开了一种中子与γ射线防护乳胶复合材料及制备方法,混合胶乳中含有屏蔽填料B4C(密度为2.5g/cm3左右)和WO3(密度为7.2g/cm3左右),文中提到通过球磨将屏蔽填料粒径缩小到20微米以下,没有给出粒径下限。根据文中公开记载,有添加分散剂和稳定剂的技术成分,屏蔽填料在胶乳中的干重填充量在50%以下,且未给出屏蔽填料在胶乳中的分散状态如何,是否会发生沉降也未得知。
申请号为CN201210307283.5的发明专利公开了一种γ射线防护用乳胶制品填料,有添加分散剂和稳定剂的技术记载,屏蔽填料在胶乳中的干重填充量在30%以下。
申请号为CN200610059095.X的发明专利公开了新型防γ射线乳胶制品填充料,屏蔽填料主要为WO3和PbWO4,屏蔽填料粒径缩小到1微米以下,没有给出粒径下限。有添加分散剂和稳定剂的技术记载,文中提到胶乳中添加大剂量的填料仍能保持不沉降、不分层,未给出具体的填充含量范围。从给出的实例计算得知屏蔽填料在胶乳中的干重填充量在51%以下。
申请号为CN201520612087.8的实用新型专利公开了一种变壁厚射线防护手套,文中提到屏蔽填料在胶乳中的干重填充量在20%-70%,未给出具体的填充方法,没有说明是怎么实现高填充的。
申请号为CN201610598795.X的发明专利公开了一种多层辐射防护手套及其制作工艺,文中提到屏蔽填料在胶乳中的干重填充量在30%-70%,未给出具体的填充方法,没有说明是怎么实现高填充的。
申请号为CN201010202804.1的发明专利公开了一种防辐射橡胶防护手套及其制备方法,文中提到屏蔽填料在胶乳中的干重填充量在40%-70%,未给出具体的填充方法,没有说明是怎么实现高填充的。
申请号为CN201310399957.3的发明专利公开了一种防辐射防护手套及其制备方法,文中提到屏蔽填料在胶乳中的干重填充量在45%-65%,未给出具体的填充方法,没有说明是怎么实现高填充的。
申请号为CN200710175789.4的发明专利公开了一种用于医用X射线防护的复合屏蔽材料,涉及到了所用的原材料为X射线屏蔽材料和橡胶,未说明是采用何种方式将二者复合在一起,也未说明采用何种方式制成何种制品。不涉及到填料在胶乳中的填充。
申请号为CN201610496095.X的发明专利公开了一种元素梯度组合防辐射橡胶制品及其制备方法,文中提到屏蔽填料在胶乳中的干重填充量在20%-80%,未给出具体的填充方法,没有说明是怎么实现高填充的。
申请号为CN102549057A的发明专利公开了一种填料填充于聚氯丁二烯等多种橡胶基材并最终得到防辐射手套的技术,填料的最大填充量可达65-85%,未给出具体的填充方法,没有说明是怎么实现高填充的。
申请号为CN1748263A的发明专利公开了一种填充含量为10-64%的无铅混合物的组合配方,未给出具体的填充方法,没有说明是怎么实现高填充的。
申请号为CN2016104311329的发明专利公开了一种增稠剂及其应用,文中涉及到如何对胶乳实现增稠、增加胶乳黏度,未涉及到高密度填料在胶乳中的混合和分散。
综合公开文献与资料来看,关于如何在低密度胶乳中实现高密度填料的均匀稳定填充而不沉降或很少沉降的方法还未公布于世。
发明内容
本发明的目的在于设计出一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,通过综合使用缩小填料粒径、对填料进行偶联改性、增加胶乳黏度等方法可以使得高密度填料在低密度胶乳中均匀分散、长期稳定不沉降或很少沉降,从而制得适宜于浸渍制品生产的功能性胶乳。
本发明通过下述技术方案实现:一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,综合采用缩小功能填料粒径、对功能填料偶联改性、增加胶乳黏度来实现制备所需含功能填料的混合胶乳。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述方法包括以下具体步骤:
1)缩小粒径及偶联改性,采用下述任意方式:
方式1:将功能填料、分散剂、偶联剂和软水混合后,进行球磨,得到功能填料分散液;
方式2:将功能填料球磨后,加入分散剂、偶联剂和软水混合,得到功能填料分散液;
方式3:将功能填料、分散剂、偶联剂混合后,进行球磨,球磨后加入软水,得到功能填料分散液;
2)增加胶乳黏度:在配合胶乳中添加增稠剂并均匀混合(优选的,采用搅拌的方式进行均匀混合),得到橡胶乳液;优选的,采用在配合胶乳中添加含有增稠剂的溶液并进行进行均匀混合(优选的,采用搅拌的方式进行均匀混合),得到橡胶乳液;
3)将步骤1)的功能填料分散液和步骤2)的橡胶乳液均匀混合(优选的,采用搅拌的方式均匀混合),既得所需含功能填料的混合胶乳。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述方法包括以下具体步骤:
(一)将功能填料、分散剂、偶联剂和软水混合后,进行球磨,得到功能填料分散液;
(二)将配合剂溶液和橡胶胶乳混合并预硫化,制备得到配合胶乳;
(三)将功能填料分散液和配合胶乳混合均匀;
(四)将增稠剂和软水混合,制备含增稠剂的溶液;
(五)将步骤(四)所得与步骤(三)所得均匀混合,制备得到所需功能胶乳。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述步骤(一)中,在进行球磨时,时间控制在8~15h,优选的球磨时间为12h。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述功能填料分散液中,功能填料、分散剂、偶联剂和软水的配比为:10~40kg:5~20g:300~1200g:4.5~17Kg。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述含增稠剂的溶液的增稠剂含量占整个溶液的0.7~0.9%,优选为0.8%。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述功能填料球磨之后的粒径为1~5μm。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述配合胶乳由橡胶胶乳和配合剂混合而成。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述配合剂包括硫化剂、硫化促进剂、活性剂、防老剂、补强剂、氨水、软水等中的一种或多种。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述橡胶胶乳采用水性胶乳;
所述橡胶胶乳包括天然橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、聚氨酯橡胶胶乳、顺丁橡胶胶乳、丙烯酸酯橡胶胶乳、氯化聚乙烯橡胶胶乳、氯磺化聚乙烯橡胶胶乳等中的一种或多种。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述功能填料包括X/γ射线防护材料、中子防护材料、电磁防护材料、无机填充剂材料、有机填充剂材料等中的一种或多种。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述X/γ射线防护材料包括锡、钡、镧、钐、钆、镝、铒、镱、铪、钽、钨、铋、铅的单质及其化合物等中的一种或多种。
所述中子防护材料包括硼、锂的单质及其化合物等中的一种或多种。
所述电磁防护材料包括铁、钴、镍的单质及其化合物中的一种或多种。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述增稠剂包括无机增稠剂、纤维素醚、天然高分子及其衍生物、合成高分子、络合型有机金属化合物、印花增稠剂等中的一种或多种。其中,无机增稠剂包括:气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、分子筛、硅凝胶等;纤维素醚包括:甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素等;天然高分子及其衍生物包括:淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂等;合成高分子包括:聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂,卡波树脂、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚氨酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蜡等;络合型有机金属化合物主要为氨基醇络合型钛酸酯等。
进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等中的一种或多种。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
(1)本发明通过综合使用缩小填料粒径、对填料进行偶联改性、增加胶乳黏度等方法可以使得高密度填料在低密度胶乳中均匀分散、长期稳定不沉降或很少沉降,从而制得适宜于浸渍制品生产的功能性胶乳。
(2)采用本发明的方法能将高密度填料(2.5-19g/cm3)在低密度胶乳(1g/cm3左右)中混匀、长期稳定不沉降或很少沉降,从而制得一种适宜于浸渍制品的功能胶乳。
附图说明
图1为采用本发明制备功能胶乳的一种优选工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1:
本发明提出了一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,通过综合使用缩小填料粒径、对填料进行偶联改性、增加胶乳黏度等方法可以使得高密度填料在低密度胶乳中均匀分散、长期稳定不沉降或很少沉降,从而制得适宜于浸渍制品生产的功能性胶乳,特别采用下述设置结构:综合采用缩小功能填料粒径、对功能填料偶联改性、增加胶乳黏度来实现制备所需含功能填料的混合胶乳。
实施例2:
本实施例是在上述实施例的基础上进一步的优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述方法包括以下具体步骤:
1)缩小粒径及偶联改性,采用下述任意方式:
方式1:将功能填料、分散剂、偶联剂和软水混合后,进行球磨,得到功能填料分散液;
方式2:将功能填料球磨后,加入分散剂、偶联剂和软水混合,得到功能填料分散液;
方式3:将功能填料、分散剂、偶联剂混合后,进行球磨,球磨后加入软水,得到功能填料分散液;
2)增加胶乳黏度:在配合胶乳中添加增稠剂并均匀混合(优选的,采用搅拌的方式进行均匀混合),得到橡胶乳液;优选的,采用在配合胶乳中添加含有增稠剂的溶液并进行进行均匀混合(优选的,采用搅拌的方式进行均匀混合),得到橡胶乳液;
3)将步骤1)的功能填料分散液和步骤2)的橡胶乳液均匀混合(优选的,采用搅拌的方式均匀混合),既得所需含功能填料的混合胶乳。
实施例3:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述功能填料球磨之后的粒径为1~5μm。
实施例4:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述配合胶乳由橡胶胶乳和配合剂混合而成。
实施例5:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述配合剂包括硫化剂、硫化促进剂、活性剂、防老剂、补强剂、氨水、软水等中的一种或多种。
实施例6:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述橡胶胶乳采用水性胶乳;
所述橡胶胶乳包括天然橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、聚氨酯橡胶胶乳、顺丁橡胶胶乳、丙烯酸酯橡胶胶乳、氯化聚乙烯橡胶胶乳、氯磺化聚乙烯橡胶胶乳等中的一种或多种;所述分散剂包括焦磷酸钠等。
实施例7:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述功能填料包括X/γ射线防护材料、中子防护材料、电磁防护材料、无机填充剂材料、有机填充剂材料等中的一种或多种。
实施例8:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述X/γ射线防护材料包括锡、钡、镧、钐、钆、镝、铒、镱、铪、钽、钨、铋、铅的单质及其化合物等中的一种或多种。
所述中子防护材料包括硼、锂的单质及其化合物等中的一种或多种。
所述电磁防护材料包括铁、钴、镍的单质及其化合物中的一种或多种。
实施例9:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述增稠剂包括无机增稠剂、纤维素醚、天然高分子及其衍生物、合成高分子、络合型有机金属化合物、印花增稠剂等中的一种或多种。其中,无机增稠剂包括:气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、分子筛、硅凝胶等;纤维素醚包括:甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素等;天然高分子及其衍生物包括:淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂等;合成高分子包括:聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂,卡波树脂、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚氨酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蜡等;络合型有机金属化合物主要为氨基醇络合型钛酸酯等。
实施例10:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等中的一种或多种。
实施例11:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,包括以下具体步骤:
A)将功能填料、偶联剂、分散剂和软水混合后进行球磨,制备得到填料分散液;
B)将步骤A)制备的填料分散液和配合胶乳(橡胶乳液)进行混合,而后加入增稠剂溶液进行混合,得到功能胶乳。
实施例12:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,包括以下具体步骤:
(一)将功能填料、分散剂、偶联剂和软水混合后,进行球磨,得到功能填料分散液;
(二)将配合剂溶液和橡胶胶乳混合并预硫化,制备得到配合胶乳;
(三)将功能填料分散液和配合胶乳混合均匀;
(四)将增稠剂和软水混合,制备含增稠剂的溶液;
(五)将步骤(四)所得与步骤(三)所得均匀混合,制备得到所需功能胶乳。
实施例13:
本实施例是在上述实施例的基础上进一步的优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述步骤(一)中,在进行球磨时,时间控制在8~15h,优选的球磨时间为12h。
实施例14:
本实施例是在实施例12或13的基础上进一步优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述功能填料分散液中,功能填料、分散剂、偶联剂和软水的配比为:10~40kg:5~20g:300~1200g:4.5~17Kg。
实施例15:
本实施例是在实施例12或13或14的基础上进一步优化,进一步的为更好地实现本发明所述方法,特别采用下述设置方式:所述含增稠剂的溶液的增稠剂含量占整个溶液的0.7~0.9%,优选为0.8%。
实施例16:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,通过在一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法的基础上进行橡胶乳制品的制备,包括以下具体步骤:
(1)将10kg平均粒径为5微米、密度为2.45g/cm3的中子防护填料B4C、5g焦磷酸钠分散剂、300g钛酸酯偶联剂与10kg软水混合后,进行球磨12h,得到B4C分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将步骤(1)的B4C分散液和步骤(2)的配合胶乳搅拌、混合均匀;
(4)将16g聚丙烯酸钠粉末溶解在2kg软水中,得到0.8%的聚丙烯酸钠溶液;
(5)将步骤(4)的聚丙烯酸钠溶液和步骤(3)的胶乳搅拌、混合均匀,得到含B4C的天然胶乳,其中B4C的干重含量为50%,放置1-10天未发现明显沉降;
(6)采用手套模具浸渍步骤(5)的胶乳就可制得中子防护手套。
实施例17(粒径小于1μm的情况):
(1)将10kg平均粒径为500纳米、密度为7.4g/cm3的γ/X射线防护填料Gd2O3、5g焦磷酸钠分散剂、300g钛酸酯偶联剂与5kg软水混合后,进行球磨12h,得到Gd2O3分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将步骤(1)的Gd2O3分散液缓慢加入到步骤(2)的配合胶乳中搅拌、混合均匀,结果发现胶乳快速增稠,当Gd2O3在胶乳中的干重含量在25%以下时,混合胶乳尚能保持稳定,当Gd2O3在胶乳中的干重含量在25%以上时,混合胶乳失稳胶凝;
将不同粒径的其他纳米材料与胶乳进行混合也发现,纳米材料会导致胶乳不稳定,因此不宜使用,功能填料的粒径应在1微米以上。
实施例18:
通过在一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法的基础上进行橡胶乳制品的制备,包括以下具体步骤:
(1)将10kg平均粒径为5微米、密度为7.4g/cm3的γ/X射线防护填料Gd2O3、5g焦磷酸钠分散剂、300g钛酸酯偶联剂与5kg软水混合后,进行球磨12h,得到Gd2O3分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将步骤(1)的Gd2O3分散液缓慢加入到步骤(2)的配合胶乳中搅拌、混合均匀;
(4)将24g聚丙烯酸钠粉末溶解在3kg软水中,得到0.8%的聚丙烯酸钠溶液;
(5)将步骤(4)的聚丙烯酸钠溶液和步骤(2)的胶乳搅拌、混合均匀,得到含Gd2O3的天然胶乳,其中Gd2O3的干重含量为50%,放置1-5天未发现明显沉降;
(6)采用手套模具浸渍步骤(5)的胶乳就可制得γ/X射线防护手套。
实施例19(粒径大于5μm的情况):
(1)将10kg平均粒径为50微米、密度为7.4g/cm3的γ/X射线防护填料Gd2O3、5g焦磷酸钠分散剂、300g钛酸酯偶联剂与5kg软水混合后,进行球磨12h,得到Gd2O3分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将步骤(1)的Gd2O3分散液缓慢加入到步骤(2)的配合胶乳中搅拌、混合均匀;
(4)将24g聚丙烯酸钠粉末溶解在3kg软水中,得到0.8%的聚丙烯酸钠溶液;
(5)将步骤(4)的聚丙烯酸钠溶液和步骤(2)的胶乳搅拌、混合均匀,得到含Gd2O3的天然胶乳,其中Gd2O3的干重含量为50%,放置2天后发现有较多沉降;
相同条件下,将不同粒径的Gd2O3和天然胶乳混合,发现粒径越大,Gd2O3粒子在胶乳中的沉降越多,经大量实验表明,在合适的胶乳黏度情况下,Gd2O3粒子的粒径在1-5微米范围内较为合适。
实施例20:
(1)将10kg平均粒径为5微米、密度为7.4g/cm3的γ/X射线防护填料Gd2O3、5g焦磷酸钠分散剂、300g钛酸酯偶联剂与5kg软水混合后,进行球磨12h,得到Gd2O3分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将步骤(1)的Gd2O3分散液缓慢加入到步骤(2)的配合胶乳中搅拌、混合均匀,得到含Gd2O3的天然胶乳,其中Gd2O3的干重含量为50%,放置2天后发现有少量沉降;
相同条件下,将更少量的Gd2O3和天然胶乳混合,发现Gd2O3的干重含量低于45%时,Gd2O3在天然胶乳中无沉降,发现Gd2O3的干重含量高于45%时,Gd2O3在天然胶乳中有沉降。不使用增稠剂的情况下,将1-5微米粒径的填料进行偶联改性,可以使得填料的干重含量低于45%时沉降较少或无沉降,填料的干重含量高于45%时沉降较多。
实施例21:
(1)将10kg平均粒径为3微米、密度为7.4g/cm3的γ/X射线防护填料Gd2O3、5g焦磷酸钠分散剂与5kg软水混合后,进行球磨12h,得到Gd2O3分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将步骤(1)的Gd2O3分散液缓慢加入到步骤(2)的配合胶乳中搅拌、混合均匀;
(4)将24g聚丙烯酸钠粉末溶解在3kg软水中,得到0.8%的聚丙烯酸钠溶液;
(5)将步骤(4)的聚丙烯酸钠溶液和步骤(2)的胶乳搅拌、混合均匀,得到含Gd2O3的天然胶乳,其中Gd2O3的干重含量为50%,放置2天后发现有较多沉降;
相同条件下,将更少量的Gd2O3和天然胶乳混合,发现Gd2O3的干重含量低于40%时,Gd2O3在天然胶乳中无沉降,发现Gd2O3的干重含量高于40%时,Gd2O3在天然胶乳中有沉降。填料不使用偶联剂改性的情况下,将1-5微米粒径的填料添加到胶乳中并进行增稠,可以使得填料的干重含量低于40%时沉降较少或无沉降,填料的干重含量高于40%时沉降较多。
实施例22:
通过在一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法的基础上进行橡胶乳制品的制备,包括以下具体步骤:
(1)将40kg平均粒径为3微米、密度为7.4g/cm3的γ/X射线防护填料Gd2O3、20g焦磷酸钠分散剂、1200g钛酸酯偶联剂与17kg软水混合后,进行球磨12h,得到Gd2O3分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将步骤(1)的Gd2O3分散液缓慢加入到步骤(2)的配合胶乳中搅拌、混合均匀;
(4)将96g聚丙烯酸钠粉末溶解在12kg软水中,得到0.8%的聚丙烯酸钠溶液;
(5)将步骤(4)的聚丙烯酸钠溶液和步骤(2)的胶乳搅拌、混合均匀,得到含Gd2O3的天然胶乳,其中Gd2O3的干重含量为80%,放置1-5天未发现明显沉降;
(6)采用手套模具浸渍步骤(5)的胶乳就可制得γ/X射线防护手套。
实施例23:
通过在一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法的基础上进行橡胶乳制品的制备,包括以下具体步骤:
(1)将10kg平均粒径为1微米、密度为19g/cm3的γ/X射线防护填料钨粉、5g焦磷酸钠分散剂、400g钛酸酯偶联剂与4.5kg软水混合后,进行球磨12h,得到W分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将步骤(1)的Gd2O3分散液缓慢加入到步骤(2)的配合胶乳中搅拌、混合均匀;
(4)将32g聚丙烯酸钠粉末溶解在4kg软水中,得到0.8%的聚丙烯酸钠溶液;
(5)将步骤(4)的聚丙烯酸钠溶液和步骤(2)的胶乳搅拌、混合均匀,得到含W的天然胶乳,其中W的干重含量为50%,放置1-5天未发现明显沉降;
(6)采用手套模具浸渍步骤(5)的胶乳就可制得γ/X射线防护手套。
实施例24:
(1)将10kg平均粒径为1微米、密度为19g/cm3的γ/X射线防护填料钨粉、5g焦磷酸钠分散剂、400g钛酸酯偶联剂与4.5kg软水混合后,进行球磨12h,得到W分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将32g聚丙烯酸钠粉末溶解在4kg软水中,得到0.8%的聚丙烯酸钠溶液;
(4)将步骤(3)的聚丙烯酸钠溶液缓慢假如步骤(2)的配合胶乳中搅拌、混合均匀;
(5)将步骤(1)的Gd2O3分散液缓慢加入到步骤(4)的配合胶乳中搅拌、混合均匀,得到含W的天然胶乳,其中W的干重含量为50%,放置1-5天未发现明显沉降;
(6)采用手套模具浸渍步骤(5)的胶乳就可制得γ/X射线防护手套。
实施例25:
(1)将10kg平均粒径为1微米、密度为19g/cm3的γ/X射线防护填料钨粉球磨后,加入5g焦磷酸钠分散剂、400g钛酸酯偶联剂与4.5kg软水混合,得到W分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将32g聚丙烯酸钠粉末溶解在4kg软水中,得到0.8%的聚丙烯酸钠溶液;
(4)将步骤(3)的聚丙烯酸钠溶液缓慢假如步骤(2)的配合胶乳中搅拌、混合均匀;
(5)将步骤(1)的Gd2O3分散液缓慢加入到步骤(4)的配合胶乳中搅拌、混合均匀,得到含W的天然胶乳,其中W的干重含量为50%,放置1-5天未发现明显沉降;
(6)采用手套模具浸渍步骤(5)的胶乳就可制得γ/X射线防护手套。
实施例26:
(1)将10kg平均粒径为1微米、密度为19g/cm3的γ/X射线防护填料、5g焦磷酸钠分散剂、400g钛酸酯偶联剂混合后,进行球磨,球磨后加入4.5kg软水混合,得到W分散液;
(2)将配合剂溶液和天然胶乳混合并预硫化,得到固含量50%的配合胶乳20kg;
(3)将32g聚丙烯酸钠粉末溶解在4kg软水中,得到0.8%的聚丙烯酸钠溶液;
(4)将步骤(3)的聚丙烯酸钠溶液缓慢假如步骤(2)的配合胶乳中搅拌、混合均匀;
(5)将步骤(1)的Gd2O3分散液缓慢加入到步骤(4)的配合胶乳中搅拌、混合均匀,得到含W的天然胶乳,其中W的干重含量为50%,放置1-5天未发现明显沉降;
(6)采用手套模具浸渍步骤(5)的胶乳就可制得γ/X射线防护手套。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,其特征在于:综合采用缩小功能填料粒径、对功能填料偶联改性、增加胶乳黏度来实现制备所需含功能填料的混合胶乳。
2.根据权利要求1所述的一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,其特征在于:所述方法包括以下具体步骤:
1)缩小粒径及偶联改性,采用下述任意方式:
方式1:将功能填料、分散剂、偶联剂和软水混合后,进行球磨,得到功能填料分散液;
方式2:将功能填料球磨后,加入分散剂、偶联剂和软水混合,得到功能填料分散液;
方式3:将功能填料、分散剂、偶联剂混合后,进行球磨,球磨后加入软水,得到功能填料分散液;
2)增加胶乳黏度:在配合胶乳中添加增稠剂并均匀混合,得到橡胶乳液;
3)将步骤1)的功能填料分散液和步骤2)的橡胶乳液均匀混合,既得所需含功能填料的混合胶乳。
3.根据权利要求2所述的一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,其特征在于:所述功能填料球磨之后的粒径为1~5μm。
4.根据权利要求2所述的一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,其特征在于:所述配合胶乳由橡胶胶乳和配合剂混合而成。
5.根据权利要求4所述的一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,其特征在于:所述配合剂包括硫化剂、硫化促进剂、活性剂、防老剂、补强剂、氨水、软水中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,其特征在于:所述橡胶胶乳采用水性胶乳。
7.根据权利要求1~6任一项所述的一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,其特征在于:所述功能填料包括X/γ射线防护材料、中子防护材料、电磁防护材料、无机填充剂材料、有机填充剂材料中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,其特征在于:所述X/γ射线防护材料包括锡、钡、镧、钐、钆、镝、铒、镱、铪、钽、钨、铋、铅的单质及其化合物中的一种或多种。
9.根据权利要求2~6,8任一项所述的一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,其特征在于:所述增稠剂包括无机增稠剂、纤维素醚、天然高分子及其衍生物、合成高分子、络合型有机金属化合物、印花增稠剂等中的一种或多种。
10.根据权利要求2~6,8任一项所述的一种将高密度填料在胶乳中实现均匀高填充的方法,其特征在于:所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
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