CN109957251A - 一种混炼胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：(1)将白炭黑分散在聚乙二醇的乙醇溶液中形成悬浊液A；(2)在70～80℃下向悬浊液A中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，获得悬浊液B；(3)将悬浊液B的pH调节至中性，过滤，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；(4)将硅橡胶生胶、固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂混炼，混炼均匀后160～180℃处理2～3h，空冷至常温；(5)将空冷后的物料反炼，加入双二五混炼20min以上，再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶。本发明通过优化混炼胶的制备工艺，使得制备出的混炼胶相比于现有技术力学性能更加优化，抗拉强度、拉断伸长率和撕裂强度均显著提高，使用范围更加广泛。

Description

一种混炼胶的制备方法
技术领域
本发明属于橡胶制造技术领域，尤其涉及一种混炼胶的制备方法。
背景技术
随着科技进步以及人类社会的发展，橡胶制品已经渗透到人类生活的方方面面，成为现代生活中不可或缺的一部分。填料在橡胶工业中的应用历史几乎和橡胶一样长。众所周知，纳米补强是橡胶科学与工程领域一个十分重要的问题，填料加入橡胶中后会引起橡胶各项机械性能的重大改变，填料对橡胶应用的普及起到至关重要的作用，填料对橡胶的补强效应和填充效应超过了对其他任何种类的高分子材料的作用效果。混炼胶的微观结构几乎决定了硫化橡胶每一项静态和动态力学性能。
炭黑是橡胶工业中最重要的补强填料，耗量约占橡胶耗量的一半。随着全球经济的迅速发展，生态、环境及能源等问题日益突出，秉承着可持续发展的原则，国家对橡胶行业的发展提出了新的要求。为了保护环境，减少城市污染，白炭黑被创新性的应用于橡胶中，从而开发出了低滚动阻力，高耐磨性，耗油少的“绿色轮胎”。而今，白炭黑作为橡胶补强剂，其补强效果仅次于炭黑。然而，白炭黑表面具有大量的极性基团，例如羟基、硅氧烷基，致使白炭黑表面有很强的吸附性。在加工过程中，白炭黑比炭黑更容易聚集在一起，增加了白炭黑的分散难度，降低了补强效果。为了改善白炭黑在橡胶中的分散性，现有技术一般采用硅烷偶联剂对白炭黑进行表面改性，然后获得橡胶/白炭黑复合体系。由于硅烷偶联剂特殊的分子结构，硅烷偶联剂既可以与白炭黑表面大量的极性基团发生水解、硅羟基缩合反应，使白炭黑由亲水性转变为亲有机性，又能与聚合物分子发生亲和反应，增大了白炭黑与聚合物分子之间的相容性。虽然硅烷偶联剂提高了纳米白炭黑粒子的分散性，增强了与橡胶基体的相容性，但利用偶联剂改性纳米白炭黑时，存在用量大和生产成本高，分散稳定性差又易重新发生团聚等缺点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：
(1) 配置聚乙二醇的乙醇溶液，将白炭黑加入所述聚乙二醇的乙醇溶液中，充分搅拌溶液将白炭黑分散在溶液中形成悬浊液A；
(2) 在搅拌过程中将悬浊液A水浴加热至70～80℃，再向悬浊液A中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，加料完成后继续搅拌一段时间，获得悬浊液B；
(3) 向悬浊液B中滴加氢氧化钠溶液将悬浊液B的pH调节至中性，过滤悬浊液获得固相，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；
(4) 取硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入所述固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂，混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理2～3h，处理后取出空冷至常温；
(5) 将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min以上，再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；
所述添加剂的制备方法为：
1) 分别称取硝酸铈和硝酸钕六水合物相混合，混合物充分溶解在水中形成溶液D，向溶液D中滴加氢氧化钠溶液直到不在产生沉淀为止，过滤，获得固相，用蒸馏水洗涤固相，烘干，获得固相E；
2) 将所述固相E浸泡入乙酸的甲苯溶液中，然后将所述乙酸的甲苯溶液加热搅拌沸腾，回流分水去除水分，最后减压浓缩去除甲苯，获得所述添加剂。
进一步地，所述步骤(4)中，添加剂加入混炼前经过预处理，所述预处理方法为：
A. 配置预处理剂，所述预处理剂为对氯甲苯和乙酰丙酮的混合物，其中预处理剂中对氯甲苯和乙酰丙酮的质量比：
对氯甲苯：乙酰丙酮=1:7～10；
B. 将所述预处理剂与所述添加剂充分混合，即获得所述经过预处理后的添加剂，其中预处理剂与添加剂的混合质量比：
预处理剂：添加剂=1～2:10。
进一步地，所述步骤(1)中，聚乙二醇的乙醇溶液中聚乙二醇的质量百分含量为5%～8%，加入聚乙二醇的乙醇溶液中的所述白炭黑质量为聚乙二醇的乙醇溶液质量的1/20～1/10。
进一步地，所述步骤(2)中，所述琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵的加入质量与悬浊液A中白炭黑质量的比值为：
白炭黑：琥珀酸酐：十二烷基苯磺酸：四丁基氢氧化铵=10:10～16:2～4:0.8～1
加料完成后搅拌时间≥30min。
进一步地，所述步骤(3)中，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的浓度≤60g/100mL。
进一步地，所述步骤(4)中，混炼过程中加入的固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂按照重量份数计为：硅橡胶生胶100份、固相C30～50份、二苯基硅二醇6～10份、乙烯基羟基硅油2～5份、添加剂0.2～0.5份。
进一步地，所述步骤(5)中，双二五的加入质量是步骤(4)中硅橡胶生胶质量的1%～2%；一次硫化条件为180℃×10min，二次硫化的条件为200℃×2h。
进一步地，所述步骤1)中，所述溶液D中各溶质的浓度分别为：硝酸铈0.1～0.2mol/L，硝酸钕0.03～0.08 mol/L，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度≤60g/100mL。
进一步地，所述步骤2)中，所述乙酸的甲苯溶液中，乙酸和甲苯的体积比
乙酸：甲苯=1:2～3；
所述乙酸的甲苯溶液质量为浸泡入其中的固相E质量的2～3倍。
从以上技术方案可以看出，本发明的优点是：
本发明通过优化混炼胶的制备工艺，使得制备出的混炼胶相比于现有技术力学性能更加优化，抗拉强度、拉断伸长率和撕裂强度均显著提高，使用范围更加广泛。
具体实施方式
下面结合实施例进行详细的说明：
实施例1
一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：
(1) 配置聚乙二醇(PEG-600)的质量百分含量为5%的聚乙二醇的乙醇溶液，将白炭黑加入所述聚乙二醇的乙醇溶液中，白炭黑的加入质量为聚乙二醇的乙醇溶液质量的1/10倍，充分搅拌溶液将白炭黑分散在溶液中形成悬浊液A；
(2) 在搅拌过程中将悬浊液A水浴加热至70～80℃，再向悬浊液A(持续搅拌)中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，其中，琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵的加入质量与悬浊液A中白炭黑质量的比值为：
白炭黑：琥珀酸酐：十二烷基苯磺酸：四丁基氢氧化铵=10:10:2:0.8；
加料完成后继续搅拌30min，获得悬浊液B；
(3) 向悬浊液B中滴加氢氧化钠浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液，将悬浊液B的pH调节至中性，过滤悬浊液获得固相，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；
(4) 取甲基乙烯基硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂，甲基乙烯基硅橡胶生胶、加入的固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂按照重量份数计为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、固相C30份、二苯基硅二醇6份、乙烯基羟基硅油2份、添加剂0.2份；混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理2h，处理后取出空冷至常温；
(5) 将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min，双二五的加入质量是上一步骤中甲基乙烯基硅橡胶生胶质量的1%；再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；其中次硫化条件为180℃×10min，二次硫化的条件为200℃×2h。
本实施例上述添加剂的制备方法为：
1) 分别称取硝酸铈和硝酸钕六水合物相混合，混合物充分溶解在水中形成溶液D，其中溶液D中各溶质的浓度分别为：硝酸铈0.1mol/L，硝酸钕0.03 mol/L。向溶液D中滴加溶质浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液直到不再产生沉淀为止，过滤，获得固相，用蒸馏水洗涤固相，烘干，获得固相E；
2) 将所述固相E浸泡入乙酸的甲苯溶液(溶液中乙酸和甲苯的体积比乙酸：甲苯=1:2)中，乙酸的甲苯溶液质量为浸泡入其中的固相E质量的2倍，然后将乙酸的甲苯溶液加热搅拌沸腾，回流分水去除水分，最后减压浓缩去除甲苯，获得所述添加剂。
实施例2
一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：
(1) 配置聚乙二醇(PEG-600)的质量百分含量为6%的聚乙二醇的乙醇溶液，将白炭黑加入所述聚乙二醇的乙醇溶液中，白炭黑的加入质量为聚乙二醇的乙醇溶液质量的1/10倍，充分搅拌溶液将白炭黑分散在溶液中形成悬浊液A；
(2) 在搅拌过程中将悬浊液A水浴加热至70～80℃，再向悬浊液A(持续搅拌)中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，其中，琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵的加入质量与悬浊液A中白炭黑质量的比值为：
白炭黑：琥珀酸酐：十二烷基苯磺酸：四丁基氢氧化铵=10:12:3:0.8；
加料完成后继续搅拌30min，获得悬浊液B；
(3) 向悬浊液B中滴加氢氧化钠浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液，将悬浊液B的pH调节至中性，过滤悬浊液获得固相，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；
(4) 取甲基乙烯基硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入所述固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂，甲基乙烯基硅橡胶生胶、加入的固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂按照重量份数计为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、固相C35份、二苯基硅二醇7份、乙烯基羟基硅油3份、添加剂0.3份；混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理2h，处理后取出空冷至常温；
(5) 将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min，双二五的加入质量是上一步骤中甲基乙烯基硅橡胶生胶质量的1%；再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；其中次硫化条件为180℃×10min，二次硫化的条件为200℃×2h。
本实施例上述添加剂的制备方法为：
1) 分别称取硝酸铈和硝酸钕六水合物相混合，混合物充分溶解在水中形成溶液D，其中溶液D中各溶质的浓度分别为：硝酸铈0.14mol/L，硝酸钕0.05mol/L。向溶液D中滴加溶质浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液直到不再产生沉淀为止，过滤，获得固相，用蒸馏水洗涤固相，烘干，获得固相E；
2) 将所述固相E浸泡入乙酸的甲苯溶液(溶液中乙酸和甲苯的体积比乙酸：甲苯=1:2)中，乙酸的甲苯溶液质量为浸泡入其中的固相E质量的2倍，然后将乙酸的甲苯溶液加热搅拌沸腾，回流分水去除水分，最后减压浓缩去除甲苯，获得所述添加剂。
实施例3
一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：
(1) 配置聚乙二醇(PEG-600)的质量百分含量为7%的聚乙二醇的乙醇溶液，将白炭黑加入所述聚乙二醇的乙醇溶液中，白炭黑的加入质量为聚乙二醇的乙醇溶液质量的1/10倍，充分搅拌溶液将白炭黑分散在溶液中形成悬浊液A；
(2) 在搅拌过程中将悬浊液A水浴加热至70～80℃，再向悬浊液A(持续搅拌)中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，其中，琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵的加入质量与悬浊液A中白炭黑质量的比值为：
白炭黑：琥珀酸酐：十二烷基苯磺酸：四丁基氢氧化铵=10:15: 4:0.9；
加料完成后继续搅拌30min，获得悬浊液B；
(3) 向悬浊液B中滴加氢氧化钠浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液，将悬浊液B的pH调节至中性，过滤悬浊液获得固相，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；
(4) 取甲基乙烯基硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入所述固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂，甲基乙烯基硅橡胶生胶、加入的固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂按照重量份数计为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、固相C40份、二苯基硅二醇9份、乙烯基羟基硅油4份、添加剂0.4份；混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理3h，处理后取出空冷至常温；
(5) 将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min，双二五的加入质量是上一步骤中甲基乙烯基硅橡胶生胶质量的2%；再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；其中次硫化条件为180℃×10min，二次硫化的条件为200℃×2h。
本实施例上述添加剂的制备方法为：
1) 分别称取硝酸铈和硝酸钕六水合物相混合，混合物充分溶解在水中形成溶液D，其中溶液D中各溶质的浓度分别为：硝酸铈0.16mol/L，硝酸钕0.07mol/L。向溶液D中滴加溶质浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液直到不再产生沉淀为止，过滤，获得固相，用蒸馏水洗涤固相，烘干，获得固相E；
2) 将所述固相E浸泡入乙酸的甲苯溶液(溶液中乙酸和甲苯的体积比乙酸：甲苯=1:3)中，乙酸的甲苯溶液质量为浸泡入其中的固相E质量的3倍，然后将乙酸的甲苯溶液加热搅拌沸腾，回流分水去除水分，最后减压浓缩去除甲苯，获得所述添加剂。
实施例4
一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：
(1) 配置聚乙二醇(PEG-600)的质量百分含量为8%的聚乙二醇的乙醇溶液，将白炭黑加入所述聚乙二醇的乙醇溶液中，白炭黑的加入质量为聚乙二醇的乙醇溶液质量的1/10倍，充分搅拌溶液将白炭黑分散在溶液中形成悬浊液A；
(2) 在搅拌过程中将悬浊液A水浴加热至70～80℃，再向悬浊液A(持续搅拌)中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，其中，琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵的加入质量与悬浊液A中白炭黑质量的比值为：
白炭黑：琥珀酸酐：十二烷基苯磺酸：四丁基氢氧化铵=10:16:4:1；
加料完成后继续搅拌30min，获得悬浊液B；
(3) 向悬浊液B中滴加氢氧化钠浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液，将悬浊液B的pH调节至中性，过滤悬浊液获得固相，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；
(4) 取甲基乙烯基硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入所述固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂，甲基乙烯基硅橡胶生胶、加入的固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂按照重量份数计为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、固相C50份、二苯基硅二醇10份、乙烯基羟基硅油5份、添加剂0.5份；混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理3h，处理后取出空冷至常温；
(5) 将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min，双二五的加入质量是上一步骤中甲基乙烯基硅橡胶生胶质量的2%；再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；其中次硫化条件为180℃×10min，二次硫化的条件为200℃×2h。
本实施例上述添加剂的制备方法为：
1) 分别称取硝酸铈和硝酸钕六水合物相混合，混合物充分溶解在水中形成溶液D，其中溶液D中各溶质的浓度分别为：硝酸铈0.2mol/L，硝酸钕0.08 mol/L。向溶液D中滴加溶质浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液直到不再产生沉淀为止，过滤，获得固相，用蒸馏水洗涤固相，烘干，获得固相E；
2) 将所述固相E浸泡入乙酸的甲苯溶液(溶液中乙酸和甲苯的体积比乙酸：甲苯=1:3)中，乙酸的甲苯溶液质量为浸泡入其中的固相E质量的3倍，然后将乙酸的甲苯溶液加热搅拌沸腾，回流分水去除水分，最后减压浓缩去除甲苯，获得所述添加剂。
对比例1
一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：
(1) 配置聚乙二醇(PEG-600)的质量百分含量为7%的聚乙二醇的乙醇溶液，将白炭黑加入所述聚乙二醇的乙醇溶液中，白炭黑的加入质量为聚乙二醇的乙醇溶液质量的1/10倍，充分搅拌溶液将白炭黑分散在溶液中形成悬浊液A；
(2) 在搅拌过程中将悬浊液A水浴加热至70～80℃，再向悬浊液A(持续搅拌)中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，其中，琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵的加入质量与悬浊液A中白炭黑质量的比值为：
白炭黑：琥珀酸酐：十二烷基苯磺酸：四丁基氢氧化铵=10:15: 4:0.9；
加料完成后继续搅拌30min，获得悬浊液B；
(3) 向悬浊液B中滴加氢氧化钠浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液，将悬浊液B的pH调节至中性，过滤悬浊液获得固相，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；
(4) 取甲基乙烯基硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入所述固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和经过预处理后的添加剂，甲基乙烯基硅橡胶生胶、加入的固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和预处理后的添加剂按照重量份数计为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、固相C40份、二苯基硅二醇9份、乙烯基羟基硅油4份、预处理后的添加剂0.4份；混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理3h，处理后取出空冷至常温；
(5) 将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min，双二五的加入质量是上一步骤中甲基乙烯基硅橡胶生胶质量的2%；再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；其中次硫化条件为180℃×10min，二次硫化的条件为200℃×2h。
本对比例上述添加剂的制备方法为：
1) 分别称取硝酸铈和硝酸钕六水合物相混合，混合物充分溶解在水中形成溶液D，其中溶液D中各溶质的浓度分别为：硝酸铈0.16mol/L，硝酸钕0.07mol/L。向溶液D中滴加溶质浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液直到不再产生沉淀为止，过滤，获得固相，用蒸馏水洗涤固相，烘干，获得固相E；
2) 将所述固相E浸泡入乙酸的甲苯溶液(溶液中乙酸和甲苯的体积比乙酸：甲苯=1:3)中，乙酸的甲苯溶液质量为浸泡入其中的固相E质量的3倍，然后将乙酸的甲苯溶液加热搅拌沸腾，回流分水去除水分，最后减压浓缩去除甲苯，获得所述添加剂。
本对比例对添加剂的预处理方法为：
A. 配置预处理剂，所述预处理剂为对氯甲苯和乙酰丙酮的混合物，其中预处理剂中对氯甲苯和乙酰丙酮的质量比：
对氯甲苯：乙酰丙酮=1:8；
B. 将所述预处理剂与添加剂在70℃下充分混合1h，混合后冷却至常温，即获得所述经过预处理后的添加剂，其中预处理剂与添加剂的混合质量比：
预处理剂：添加剂=1:10。
对比例2
一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：
(1) 配置聚乙二醇(PEG-600)的质量百分含量为7%的聚乙二醇的乙醇溶液，将白炭黑加入所述聚乙二醇的乙醇溶液中，白炭黑的加入质量为聚乙二醇的乙醇溶液质量的1/10倍，充分搅拌溶液将白炭黑分散在溶液中形成悬浊液A；
(2) 在搅拌过程中将悬浊液A水浴加热至70～80℃，再向悬浊液A(持续搅拌)中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，其中，琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵的加入质量与悬浊液A中白炭黑质量的比值为：
白炭黑：琥珀酸酐：十二烷基苯磺酸：四丁基氢氧化铵=10:15: 4:0.9；
加料完成后继续搅拌30min，获得悬浊液B；
(3) 向悬浊液B中滴加氢氧化钠浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液，将悬浊液B的pH调节至中性，过滤悬浊液获得固相，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；
(4) 取甲基乙烯基硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入所述固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和经过预处理后的添加剂，甲基乙烯基硅橡胶生胶、加入的固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和预处理后的添加剂按照重量份数计为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、固相C40份、二苯基硅二醇9份、乙烯基羟基硅油4份、预处理后的添加剂0.4份；混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理3h，处理后取出空冷至常温；
(5) 将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min，双二五的加入质量是上一步骤中甲基乙烯基硅橡胶生胶质量的2%；再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；其中次硫化条件为180℃×10min，二次硫化的条件为200℃×2h。
本对比例上述添加剂的制备方法为：
1) 分别称取硝酸铈和硝酸钕六水合物相混合，混合物充分溶解在水中形成溶液D，其中溶液D中各溶质的浓度分别为：硝酸铈0.16mol/L，硝酸钕0.07mol/L。向溶液D中滴加溶质浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液直到不再产生沉淀为止，过滤，获得固相，用蒸馏水洗涤固相，烘干，获得固相E；
2) 将所述固相E浸泡入乙酸的甲苯溶液(溶液中乙酸和甲苯的体积比乙酸：甲苯=1:3)中，乙酸的甲苯溶液质量为浸泡入其中的固相E质量的3倍，然后将乙酸的甲苯溶液加热搅拌沸腾，回流分水去除水分，最后减压浓缩去除甲苯，获得所述添加剂。
本对比例对添加剂的预处理方法为：
A. 配置预处理剂，所述预处理剂为对氯甲苯和乙酰丙酮的混合物，其中预处理剂中对氯甲苯和乙酰丙酮的质量比：
对氯甲苯：乙酰丙酮=1:10；
B. 将所述预处理剂与添加剂在70℃下充分混合1h，混合后冷却至常温，即获得所述经过预处理后的添加剂，其中预处理剂与添加剂的混合质量比：
预处理剂：添加剂=2:10。
对比例3
本对比例采用的一种混炼胶的制备方法与实施例3相同，其区别仅仅在于，混炼原料中不包含添加剂，其他步骤、方法和参数均与实施例3完全相同，即具体步骤为：
(1) 配置聚乙二醇(PEG-600)的质量百分含量为7%的聚乙二醇的乙醇溶液，将白炭黑加入所述聚乙二醇的乙醇溶液中，白炭黑的加入质量为聚乙二醇的乙醇溶液质量的1/10倍，充分搅拌溶液将白炭黑分散在溶液中形成悬浊液A；
(2) 在搅拌过程中将悬浊液A水浴加热至70～80℃，再向悬浊液A(持续搅拌)中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，其中，琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵的加入质量与悬浊液A中白炭黑质量的比值为：
白炭黑：琥珀酸酐：十二烷基苯磺酸：四丁基氢氧化铵=10:15: 4:0.9；
加料完成后继续搅拌30min，获得悬浊液B；
(3) 向悬浊液B中滴加氢氧化钠浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液，将悬浊液B的pH调节至中性，过滤悬浊液获得固相，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；
(4) 取甲基乙烯基硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入所述固相C、二苯基硅二醇和乙烯基羟基硅油，甲基乙烯基硅橡胶生胶、加入的固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油按照重量份数计为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、固相C40份、二苯基硅二醇9份、乙烯基羟基硅油4份；混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理3h，处理后取出空冷至常温；
(5) 将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min，双二五的加入质量是上一步骤中甲基乙烯基硅橡胶生胶质量的2%；再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；其中次硫化条件为180℃×10min，二次硫化的条件为200℃×2h。
对比例4
一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：
(1) 取甲基乙烯基硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入白炭黑、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂，甲基乙烯基硅橡胶生胶、加入的白炭黑、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂按照重量份数计为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、白炭黑40份、二苯基硅二醇9份、乙烯基羟基硅油4份、添加剂0.4份；混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理3h，处理后取出空冷至常温；
(5) 将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min，双二五的加入质量是上一步骤中甲基乙烯基硅橡胶生胶质量的2%；再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；其中次硫化条件为180℃×10min，二次硫化的条件为200℃×2h。
本实施例上述添加剂的制备方法为：
1) 分别称取硝酸铈和硝酸钕六水合物相混合，混合物充分溶解在水中形成溶液D，其中溶液D中各溶质的浓度分别为：硝酸铈0.16mol/L，硝酸钕0.07mol/L。向溶液D中滴加溶质浓度为30g/100mL的氢氧化钠水溶液直到不再产生沉淀为止，过滤，获得固相，用蒸馏水洗涤固相，烘干，获得固相E；
2) 将所述固相E浸泡入乙酸的甲苯溶液(溶液中乙酸和甲苯的体积比乙酸：甲苯=1:3)中，乙酸的甲苯溶液质量为浸泡入其中的固相E质量的3倍，然后将乙酸的甲苯溶液加热搅拌沸腾，回流分水去除水分，最后减压浓缩去除甲苯，获得所述添加剂。
实施例5
分别测试实施例1～4和对比例1～4所获得的混炼胶的力学性能，其中邵尔A型硬度按照国家标准GB/T531-1999的要求在邵尔硬度计上测试；按照国家标准GB/T528-2009的要求测试拉伸强度和断裂伸长率；按照国家标准GB/T529-2008的要求测试撕裂强度(试样均加工成直角形试样)。结果如表1所示。
表1
测试组 邵尔A型硬度 拉伸强度(MPa) 拉断伸长率(%) 撕裂强度(kN/m)
实施例1 52 9.2 526 52.1
实施例2 50 9.0 510 53.4
实施例3 49 9.5 555 55.7
实施例4 51 9.2 519 53.0
对比例1 48 10.6 591 66.2
对比例2 47 10.4 580 65.4
对比例3 50 8.3 488 40.8
对比例4 49 7.1 427 33.7
如表1可知，在本发明所述的参数范围内，本发明提供的混炼胶制备方法制备出的混炼胶表现出良好的力学性能。对比实施例3和对比例4可知，通过对白炭黑进行本发明所述方法处理后，使得混炼胶的力学性能能够得以改善，抗拉强度、拉断伸长率和撕裂强度均显著提高；通过对比实施例3和对比例1～3可知，本发明所述的添加剂的加入对混炼胶的力学性能的提高有进一步的促进作用，尤其是做过预先处理的添加剂促进作用更加明显。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种混炼胶的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1) 配置聚乙二醇的乙醇溶液，将白炭黑加入所述聚乙二醇的乙醇溶液中，充分搅拌溶液将白炭黑分散在溶液中形成悬浊液A；
(2) 在搅拌过程中将悬浊液A水浴加热至70～80℃，再向悬浊液A中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，加料完成后继续搅拌一段时间，获得悬浊液B；
(3) 向悬浊液B中滴加氢氧化钠溶液将悬浊液B的pH调节至中性，过滤悬浊液获得固相，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；
(4) 取硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入所述固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂，混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理2～3h，处理后取出空冷至常温；
(5) 将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min以上，再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；
所述添加剂的制备方法为：
1) 分别称取硝酸铈和硝酸钕六水合物相混合，混合物充分溶解在水中形成溶液D，向溶液D中滴加氢氧化钠溶液直到不在产生沉淀为止，过滤，获得固相，用蒸馏水洗涤固相，烘干，获得固相E；
2) 将所述固相E浸泡入乙酸的甲苯溶液中，然后将所述乙酸的甲苯溶液加热搅拌沸腾，回流分水去除水分，最后减压浓缩去除甲苯，获得所述添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，添加剂加入混炼前经过预处理，所述预处理方法为：
A. 配置预处理剂，所述预处理剂为对氯甲苯和乙酰丙酮的混合物，其中预处理剂中对氯甲苯和乙酰丙酮的质量比：
对氯甲苯：乙酰丙酮=1:7～10；
B. 将所述预处理剂与所述添加剂充分混合，即获得所述经过预处理后的添加剂，其中预处理剂与添加剂的混合质量比：
预处理剂：添加剂=1～2:10。
3.根据权利要求1所述的一种混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，聚乙二醇的乙醇溶液中聚乙二醇的质量百分含量为5%～8%，加入聚乙二醇的乙醇溶液中的所述白炭黑质量为聚乙二醇的乙醇溶液质量的1/20～1/10。
4.根据权利要求1所述的一种混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵的加入质量与悬浊液A中白炭黑质量的比值为：
白炭黑：琥珀酸酐：十二烷基苯磺酸：四丁基氢氧化铵=10:10～16:2～4:0.8～1
加料完成后搅拌时间≥30min。
5.根据权利要求1所述的一种混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的浓度≤60g/100mL。
6.根据权利要求1所述的一种混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，混炼过程中加入的固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂按照重量份数计为：硅橡胶生胶100份、固相C30～50份、二苯基硅二醇6～10份、乙烯基羟基硅油2～5份、添加剂0.2～0.5份。
7.根据权利要求1所述的一种混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，双二五的加入质量是步骤(4)中硅橡胶生胶质量的1%～2%；一次硫化条件为180℃×10min，二次硫化的条件为200℃×2h。
8.根据权利要求1所述的一种混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述溶液D中各溶质的浓度分别为：硝酸铈0.1～0.2mol/L，硝酸钕0.03～0.08 mol/L，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度≤60g/100mL。
9.根据权利要求1所述的一种混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述乙酸的甲苯溶液中，乙酸和甲苯的体积比
乙酸：甲苯=1:2～3；
所述乙酸的甲苯溶液质量为浸泡入其中的固相E质量的2～3倍。
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