CN112662024A - 一种天然橡胶-香蕉皮粉复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天然橡胶‑香蕉皮粉复合材料及其制备方法和应用，属于橡胶材料技术领域。本发明提供的天然橡胶‑香蕉皮粉复合材料，按质量份数计，包括以下制备原料：干胶计天然橡胶胶乳100份；干胶计环氧化天然橡胶胶乳0.2～5份；香蕉皮粉2～30份；硫化加工助剂0.2～12份。本发明利用香蕉皮粉中羟基或氨基与环氧化天然橡胶中环氧基团发生开环化学反应，有利于提高香蕉皮粉在天然橡胶基体中的分散性，最终得到具有良好力学性能和较低生热性能的天然橡胶‑香蕉皮粉复合材料；同时，利用香蕉皮粉中醛基与天然橡胶胶乳中蛋白质的胺基发生化学反应，有利于降低天然橡胶中过敏蛋白质的含量。

Description

一种天然橡胶-香蕉皮粉复合材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及橡胶材料技术领域，具体涉及一种天然橡胶-香蕉皮粉复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

天然橡胶是一种以顺1,4-聚异戊二烯为主要成分的非极性的天然高分子化合物，广泛应用在航空、航天、汽车、医用制品等领域。由于天然橡胶的强度不能满足橡胶制品的服役条件，必须要对天然橡胶进行补强，比如添加填料炭黑、白炭黑等。但是上述填料成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然橡胶-香蕉皮粉复合材料及其制备方法和应用，本发明以香蕉皮粉作为填料，其成本低，且与天然橡胶基体具有较好的相容性，使天然橡胶-香蕉皮粉复合材料具有较好的力学性能以及较低的生热性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，按质量份数计，包括以下制备原料：

干胶计天然橡胶胶乳100份；

干胶计环氧化天然橡胶胶乳0.2～5份；

香蕉皮粉2～30份；

硫化加工助剂0.2～12份。

优选地，所述香蕉皮粉的粒径为0.30～0.50mm。

优选地，所述天然橡胶胶乳的固含量为15～25wt％。

优选地，所述环氧化天然橡胶胶乳的环氧化程度为5～50，固含量为15～30wt％。

优选地，所述硫化加工助剂包括硫磺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺、氧化锌和硬脂酸，所述硫磺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺、氧化锌和硬脂酸的质量比为(1～3)：(0.5～2)：(3～5)：(1～3)。

本发明提供了上述技术方案所述天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将香蕉皮粉、环氧化天然橡胶胶乳与水混合，进行第一改性处理，得到改性香蕉皮粉分散体；

将所述改性香蕉皮粉分散体与天然橡胶胶乳混合，进行第二改性处理，得到胶乳状复合物；

将所述胶乳状复合物依次进行凝固和干燥，得到干胶状复合物；

将所述干胶状复合物与硫化加工助剂混炼后进行硫化，得到天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。

优选地，所述香蕉皮粉与水的用量比为(0.02～0.3)：1。

优选地，所述第一改性处理在超声和搅拌条件下进行；所述超声的功率为500～900W，搅拌的转速为200～400r/min；所述第一改性处理的温度为30～60℃，时间为5～15min。

优选地，所述第二改性在超声和搅拌条件下进行；所述超声的功率为500～900W，搅拌的转速为200～400r/min；所述第二改性处理的温度为30～60℃，时间为10～30min。

本发明提供了上述技术方案所述天然橡胶-香蕉皮粉复合材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料在轮胎、医用胶乳制品或鞋底中的应用。

本发明提供了一种天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，按质量份数计，包括以下制备原料：干胶计天然橡胶胶乳100份；干胶计环氧化天然橡胶胶乳0.2～5份；香蕉皮粉2～30份；硫化加工助剂0.2～12份。本发明利用香蕉皮粉中羟基(来自于香蕉皮中的植物多酚或二羟基苯乙胺)或氨基(来自于香蕉皮中的5-羟基色氨酸)与环氧化天然橡胶中环氧基团发生开环化学反应，能够改善香蕉皮粉与天然橡胶基体的相容性，有利于提高香蕉皮粉在天然橡胶基体中的分散性，最终得到具有良好力学性能和较低生热性能的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。实施例的结果显示，本发明提供的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的拉伸强度为24.63～27.28MPa，撕裂强度为37.4～40.5MPa，生热为18～24℃。

同时，本发明利用香蕉皮粉中醛基(来自于香蕉皮中的植物多酚)与天然橡胶胶乳中蛋白质的胺基发生化学反应，降低天然橡胶中过敏蛋白质的含量，有利于避免天然橡胶-香蕉皮粉复合材料进一步加工(如塑炼)过程中因过敏蛋白质引起的操作工人皮肤过敏情况，以及天然橡胶-香蕉皮粉复合材料进一步加工制品(如医用胶乳制品)中过敏蛋白质含量高引起的使用者皮肤过敏情况。

本发明提供了所述天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的制备方法，包括以下步骤：将香蕉皮粉、环氧化天然橡胶胶乳与水混合，进行第一改性处理，得到改性香蕉皮粉分散体；将所述改性香蕉皮粉分散体与天然橡胶胶乳混合，进行第二改性处理，得到胶乳状复合物；将所述胶乳状复合物依次进行凝固和干燥，得到干胶状复合物；将所述干胶状复合物与硫化加工助剂混炼后进行硫化，得到天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。本发明先采用环氧化天然橡胶胶乳对香蕉皮粉进行改性，之后再将所得改性香蕉皮粉分散体与天然橡胶胶乳混合，进行第二改性处理，经凝固、干燥、混炼以及硫化后，香蕉皮粉均匀分散于天然橡胶基体中，最终得到良较好力学性能和较低生热性能的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。本发明提供的方法操作简单、成本低廉、易于规模化生产。

具体实施方式

本发明提供了一种天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，按质量份数计，包括以下制备原料：

干胶计天然橡胶胶乳100份；

干胶计环氧化天然橡胶胶乳0.2～5份；

香蕉皮粉2～30份；

硫化加工助剂0.2～12份。

在本发明中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。

按质量份数计，本发明提供的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的制备原料包括干胶计天然橡胶胶乳100份。在本发明中，所述天然橡胶胶乳的固含量优选为15～25wt％，更优选为18～23wt％，进一步优选为20～21wt％；氨含量优选为0.05～0.08wt％。本发明以天然橡胶胶乳作为基体原料。

以干胶计天然橡胶胶乳的质量份数为基准，本发明提供的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的制备原料包括干胶计环氧化天然橡胶胶乳0.2～5份，优选为0.5～4份，更优选为2～3份。在本发明中，所述环氧化天然橡胶胶乳具体是由天然橡胶胶乳经环氧化改性得到；本发明对所述环氧化天然橡胶胶乳的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述环氧化天然橡胶胶乳的环氧化程度优选为5～50，更优选为20～40，进一步优选为25～30。在本发明中，所述的环氧化天然橡胶胶乳的固含量优选为15～30wt％，更优选为20～29wt％，进一步优选为23～25wt％。本发明利用环氧化天然橡胶中环氧基团与香蕉皮粉中羟基或氨基发生开环化学反应，有利于提高香蕉皮粉在天然橡胶基体中的分散性，最终得到具有良好力学性能和较低生热性能的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。

以干胶计天然橡胶胶乳的质量份数为基准，本发明提供的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的制备原料包括2～30份香蕉皮粉，优选为5～26份，更优选为10～15份。本发明利用香蕉皮粉中羟基或氨基与环氧化天然橡胶中环氧基团发生开环化学反应，有利于提高香蕉皮粉在天然橡胶基体中的分散性，最终得到具有良好力学性能和较低生热性能的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料；同时，利用香蕉皮粉中醛基与天然橡胶胶乳中蛋白质的胺基发生化学反应，有利于降低天然橡胶中过敏蛋白质的含量，避免天然橡胶-香蕉皮粉复合材料进一步加工(如塑炼)过程中因过敏蛋白质引起的操作工人皮肤过敏情况，以及天然橡胶-香蕉皮粉复合材料进一步加工制品(如医用胶乳制品)中过敏蛋白质含量高引起的使用者皮肤过敏情况。本发明将香蕉皮粉的添加量控制在上述范围，有利于改善天然橡胶的力学性能和生热性能；如果香蕉皮粉的添加量过少则起不到提高天然橡胶力学性能和生热性能的作用，添加量过多则在天然橡胶基体中分散困难，均不利于有效改善天然橡胶的力学性能和生热性能。

在本发明中，所述香蕉皮粉的粒径优选为0.30～0.50mm，更优选为0.35～0.45mm。本发明优选采用上述粒径的香蕉皮粉，能够使香蕉皮粉更好分散在天然橡胶胶乳中，有利于改善天然橡胶的力学性能和生热性能；如果香蕉皮粉的粒径过小则易团聚，粒径过大则与添加橡胶的相容性变差，均不利于改善天然橡胶的力学性能和生热性能。

在本发明中，所述香蕉皮粉的制备方法优选包括：将香蕉皮依次进行真空干燥和球磨。本发明对所述真空干燥的操作条件没有特殊限定，能够将香蕉皮充分干燥即可。本发明对所述球磨的操作条件没有特殊限定，能够得到粒径满足上述要求的香蕉皮粉即可。

以干胶计天然橡胶胶乳的质量份数为基准，本发明提供的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的制备原料包括化加工助剂0.2～12份，优选为1～9份，更优选为5～7份。在本发明中，所述硫化加工助剂优选包括硫磺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺(促进剂NS)、氧化锌和硬脂酸，所述硫磺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺、氧化锌和硬脂酸的质量比优选为(0.5～3)：(0.5～2)：(3～6)：(1～3)，更优选为(0.7～2.5)：(1～1.5)：(4～5)：(1.5～2.5)。

本发明提供了上述技术方案天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将香蕉皮粉、环氧化天然橡胶胶乳与水混合，进行第一改性处理，得到改性香蕉皮粉分散体；

将所述改性香蕉皮粉分散体与天然橡胶胶乳混合，进行第二改性处理，得到胶乳状复合物；

将所述胶乳状复合物依次进行凝固和干燥，得到干胶状复合物；

将所述干胶状复合物与硫化加工助剂混炼后进行硫化，得到天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。

本发明将香蕉皮粉、环氧化天然橡胶胶乳与水混合，进行第一改性处理，得到改性香蕉皮粉分散体。在本发明中，所述水优选为去离子水。在本发明中，所述香蕉皮粉与水的用量比优选为(0.02～0.3)：1，更优选为(0.05～0.15)：1。在本发明中，所述第一改性处理优选在超声和搅拌条件下进行，所述超声的功率优选为500～900W，更优选为600～800W；所述搅拌的转速优选为200～400r/min，更优选为300～350r/min。在本发明中，所述第一改性处理的温度优选为30～60℃，更优选为40～50℃，所述第一改性处理优选在水浴条件下进行；第一改性处理的时间优选为5～15min，更优选为7～10min。在本发明中，所述第一改性处理过程中，香蕉皮粉中氨基或羟基与环氧化天然橡胶胶乳中的环氧基团发生化学反应，有利于提高香蕉皮粉在天然橡胶中的分散性，进而提高最终所得天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的力学性能。

得到改性香蕉皮粉分散体后，本发明将所述改性香蕉皮粉分散体与天然橡胶胶乳混合，进行第二改性处理，得到胶乳状复合物。在本发明中，所述第二改性处理优选在超声和搅拌条件下进行，所述超声的功率优选为500～900W，更优选为600～800W；所述搅拌的转速优选为200～400r/min，更优选为300～350r/min。在本发明中，所述第二改性处理的温度优选为30～60℃，更优选为40～50℃，所述第二改性处理优选在水浴条件下进行；第二改性处理的时间优选为10～30min，更优选为15～20min。在本发明中，所述第二改性处理过程中，改性香蕉皮粉分散体中香蕉皮粉的醛基与天然橡胶胶乳中蛋白质的胺基发生化学反应，有利于降低天然橡胶中过敏蛋白质的含量，进而提高最终所得天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的抗过敏性。

得到胶乳状复合物后，本发明将所述胶乳状复合物依次进行凝固和干燥，得到干胶状复合物。在本发明中，所述凝固优选为乙酸凝固、甲酸凝固、蒸汽凝固或氯化钙凝固；所述凝固的时间优选为1～6h，更优选为2～5h。在本发明中，所述干燥优选为热风干燥，所述干燥的温度优选为50～100℃，更优选为60～80℃；干燥的时间优选为20～48h，更优选为25～40h。

得到干胶状复合物后，本发明将所述干胶状复合物与硫化加工助剂混炼后进行硫化，得到天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。本发明对所述混炼和硫化没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方式进行混炼和硫化即可。本发明对所述混炼没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法进行混炼即可。在本发明中，所述硫化的温度优选为140～150℃，更优选为145℃；本发明优选在混炼完成后停放12h，测定所得混炼物料的最佳硫化时间，然后根据确定的最佳硫化时间对混炼物料进行硫化；本发明对测定混炼物料最佳硫化时间的方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可，具体的如使用硫化仪进行测定。在本发明的实施例中，所述混炼是在双辊开炼机中进行，所述硫化具体是在平板硫化机上进行。

本发明提供了上述技术方案所述天然橡胶-香蕉皮粉复合材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料在轮胎、医用胶乳制品或鞋底中的应用。本发明对所述天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的具体应用方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明以下实施例中所用天然橡胶胶乳购买自广东正茂石化公司，商品型号为CNR；环氧化天然橡胶胶乳购买自中国热带农业科学院农产品加工研究所，商品型号为ENR系列；香蕉皮粉是香蕉皮经真空干燥和球磨得到。

实施例1

在100g去离子水、2g香蕉皮粉(粒径为0.3mm)和0.5g干胶计环氧化天然橡胶胶乳(环氧化程度为5，固含量为15wt％)混合，在30℃水浴、超声功率为500W、搅拌速率为200rpm的条件下进行第一改性处理5min，得到改性香蕉皮粉分散体；

将所述改性香蕉皮粉分散体与100g干胶计天然橡胶胶乳(固含量为15wt％，氨含量为0.05wt％)混合，在30℃水浴、超声功率为500W、搅拌速率为400rpm的条件下进行第二改性处理10min，得到胶乳状复合物；

将所述胶乳状复合物经甲酸凝固处理1h后，50℃热风干燥48h，得到干胶状复合物；

将所述干胶状复合物100g、0.9g硫磺、1.6g促进剂NS、5g氧化锌和1g硬脂酸置于双辊开炼机中进行混炼，停放12h后用硫化仪测最佳硫化时间T90，然后在平板硫化机上进行硫化(硫化条件145℃×T90)，得到天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。

实施例2

在1000g去离子水、300g香蕉皮粉(粒径为0.5mm)和50g干胶计环氧化天然橡胶胶乳(环氧化程度为50，固含量为30wt％)混合，在60℃水浴、超声功率为900W、搅拌速率为400rpm的条件下进行第一改性处理15min，得到改性香蕉皮粉分散体；

将所述改性香蕉皮粉分散体与1000g干胶计天然橡胶胶乳(固含量为25wt％，氨含量为0.05wt％)混合，在60℃水浴、超声功率为900W、搅拌速率为200rpm的条件下进行第二改性处理30min，得到胶乳状复合物；

将所述胶乳状复合物经乙酸凝固处理6h后，100℃热风干燥20h，得到干胶状复合物；

将所述干胶状复合物100g、0.7g硫磺、1.9g促进剂NS、6g氧化锌和2g硬脂酸置于双辊开炼机中进行混炼，停放12h后用硫化仪测最佳硫化时间T90，然后在平板硫化机上进行硫化(硫化条件145℃×T90)，得到天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。

实施例3

在500g去离子水、75g香蕉皮粉(粒径为0.35mm)和15g干胶计环氧化天然橡胶胶乳(环氧化程度为40，固含量为20wt％)混合，在50℃水浴、超声功率为600W、搅拌速率为300rpm的条件下进行第一改性处理10min，得到改性香蕉皮粉分散体；

将所述改性香蕉皮粉分散体与500g干胶计天然橡胶胶乳(固含量为23wt％，氨含量为0.05wt％)混合，在50℃水浴、超声功率为600W、搅拌速率为250rpm的条件下进行第二改性处理20min，得到胶乳状复合物；

将所述胶乳状复合物经甲酸凝固处理3h后，80℃热风干燥25h，得到干胶状复合物；

将所述干胶状复合物100g、0.5g硫磺、1.5g促进剂NS、5g氧化锌和1.6g硬脂酸置于双辊开炼机中进行混炼，停放12h后用硫化仪测最佳硫化时间T90，然后在平板硫化机上进行硫化(硫化条件145℃×T90)，得到天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。

实施例4

在5000g去离子水、500g份香蕉皮粉(粒径为0.38mm)和150g干胶计环氧化天然橡胶胶乳(环氧化程度为30，固含量为23wt％)混合，在40℃水浴、超声功率为650W、搅拌速率为250rpm的条件下进行第一改性处理12min，得到改性香蕉皮粉分散体；

将所述改性香蕉皮粉分散体与5000g干胶计天然橡胶胶乳(固含量为20wt％，氨含量为0.05wt％)混合，在40℃水浴、超声功率为650W、搅拌速率为350rpm的条件下进行第二改性处理25min，得到胶乳状复合物；

将所述胶乳状复合物经甲酸凝固处理6h后，60℃热风干燥38h，得到干胶状复合物；

将所述干胶状复合物100g、1.5g硫磺、1.5g促进剂NS、6g氧化锌和2g硬脂酸置于双辊开炼机中进行混炼，停放12h后用硫化仪测最佳硫化时间T90，然后在平板硫化机上进行硫化(硫化条件145℃×T90)，得到天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。

实施例5

在500g去离子水、130g香蕉皮粉(粒径为0.34mm)和15g干胶计环氧化天然橡胶胶乳(环氧化程度为25，固含量为29wt％)混合，在40℃水浴、超声功率为530W、搅拌速率为280rpm的条件下进行第一改性处理8min，得到改性香蕉皮粉分散体；

将所述改性香蕉皮粉分散体与500g干胶计天然橡胶胶乳(固含量为18wt％)混合，在40℃水浴、超声功率为530W、搅拌速率为320rpm的条件下进行第二改性处理20min，得到胶乳状复合物；

将所述胶乳状复合物经甲酸凝固处理6h后，70℃热风干燥40h，得到干胶状复合物；

将所述干胶状复合物100g、2.5g硫磺、0.7g促进剂NS、5g氧化锌和1g硬脂酸置于双辊开炼机中进行混炼，停放12h后用硫化仪测最佳硫化时间T90，然后在平板硫化机上进行硫化(硫化条件145℃×T90)，得到天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。

对比例1

选用10#标准天然橡胶进行混炼加工，配方为10#标准胶100g，干胶计环氧化天然橡胶2g，氧化锌5g，硬脂酸2g，促进剂NS 0.7g，硫磺2.25g，香蕉皮粉25g(粒径为0.3mm)；停放12h后测最佳硫化时间T90，在平板硫化机上进行硫化(硫化条件145℃×T90)。

对比例2

参照实施例2的方法制备天然橡胶硫化胶，不同之处在于省略掉香蕉皮粉，具体步骤如下：

将50g干胶计环氧化天然橡胶胶乳(环氧化程度为50，固含量为30wt％)与1000g干胶计天然橡胶胶乳(固含量为25wt％，氨含量为0.05wt％)混合，在60℃水浴、超声功率为900W、搅拌速率为200rpm的条件下进行改性处理30min，得到胶乳状复合物；

将所述胶乳状复合物经乙酸凝固处理6h后，100℃热风干燥20h，得到干胶状复合物；

将所述干胶状复合物100g、0.7g硫磺、1.9g促进剂NS、6g氧化锌和2g硬脂酸置于双辊开炼机中进行混炼，停放12h后用硫化仪测最佳硫化时间T90，然后在平板硫化机上进行硫化(硫化条件145℃×T90)，得到天然橡胶硫化胶。

对比例3

参照实施例1的方法制备天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，不同之处仅在于香蕉皮粉的质量为1g。

对比例4

参照实施例1的方法制备天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，不同之处仅在于香蕉皮粉的质量为35g。

对比例5

参照实施例1的方法制备天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，不同之处仅在于香蕉皮粉的粒径为0.2mm。

对比例6

参照实施例1的方法制备天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，不同之处仅在于香蕉皮粉的粒径为0.7mm。

对比例7

参照实施例1的方法制备天然橡胶-香蕉皮纤维复合材料，不同之处仅在于将香蕉皮粉替换为香蕉皮纤维，且所述香蕉皮纤维的长度为8～10cm，长径比为(40～50)：(2～3)。

性能测试

按照GB/T 528-2009(硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定)、GB/T529-2008(硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样))中方法对复合材料的拉伸强度和撕裂强度进行测试；

按照GB/T 1687-1993(硫化橡胶在屈挠试验中温升和耐疲劳性能的测定第2部分——压缩屈挠试验)中方法对复合材料的生热性能进行测试；

测试结果见表1。

表1实施例1～5和对比例1～7制备的复合材料的性能测试结果

样品来源	拉伸强度/MPa	撕裂强度/MPa	生热/℃
				实施例1	25.52	40.5	20
实施例2	26.91	38.7	22
				实施例3	24.63	37.4	21
实施例4	27.28	39.7	24
				实施例5	26.27	37.5	18
对比例1	22.31	32.2	30
				对比例2	19.05	30.2	27
对比例3	20.23	32.1	25
				对比例4	19.72	30.8	31
对比例5	22.14	33.5	30
				对比例6	20.86	30.8	32
对比例7	17.60	27.6	35

由表1可以看出，与对比例1相比，本发明提供的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的力学性能显著提高，同时生热性能也显著降低，表明本发明基于天然橡胶胶乳作为基体材料制备的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的性能优于传统机械混炼法制备的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的性能。

同时，由表1也可以看出，与对比例2相比，本发明提供的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的力学性能显著提高，同时生热性能也显著降低，说明本发明通过添加香蕉皮粉作为添加有利于改善天然橡胶的力学性能以及生热性能。进一步地，与对比例3～4相比，说明香蕉皮粉的用量对天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的力学性能与生热性能有重要影响，香蕉皮粉用量过多或过少均不利于改善天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的力学性能与生热性能。进一步地，与对比例5～7相比，说明香蕉皮粉的粒径以及香蕉皮添加形貌对天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的力学性能与生热性能有重要影响，粒径过大或过小、亦或是采用纤维状香蕉皮作为填料，均不利于改善天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的力学性能与生热性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，按质量份数计，包括以下制备原料：

干胶计天然橡胶胶乳100份；

干胶计环氧化天然橡胶胶乳0.2～5份；

香蕉皮粉2～30份；

硫化加工助剂0.2～12份。

2.根据权利要求1所述的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，其特征在于，所述香蕉皮粉的粒径为0.30～0.50mm。

3.根据权利要求1所述的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，其特征在于，所述天然橡胶胶乳的固含量为15～25wt％。

4.根据权利要求1所述的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，其特征在于，所述环氧化天然橡胶胶乳的环氧化程度为5～50，固含量为15～30wt％。

5.根据权利要求1所述的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料，其特征在于，所述硫化加工助剂包括硫磺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺、氧化锌和硬脂酸，所述硫磺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺、氧化锌和硬脂酸的质量比为(1～3)：(0.5～2)：(3～5)：(1～3)。

6.权利要求1～5任一项所述天然橡胶-香蕉皮粉复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将香蕉皮粉、环氧化天然橡胶胶乳与水混合，进行第一改性处理，得到改性香蕉皮粉分散体；

将所述改性香蕉皮粉分散体与天然橡胶胶乳混合，进行第二改性处理，得到胶乳状复合物；

将所述胶乳状复合物依次进行凝固和干燥，得到干胶状复合物；

将所述干胶状复合物与硫化加工助剂混炼后进行硫化，得到天然橡胶-香蕉皮粉复合材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述香蕉皮粉与水的用量比为(0.02～0.3)：1。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述第一改性处理在超声和搅拌条件下进行；所述超声的功率为500～900W，搅拌的转速为200～400r/min；所述第一改性处理的温度为30～60℃，时间为5～15min。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二改性在超声和搅拌条件下进行；所述超声的功率为500～900W，搅拌的转速为200～400r/min；所述第二改性处理的温度为30～60℃，时间为10～30min。

10.权利要求1～5任一项所述天然橡胶-香蕉皮粉复合材料或权利要求6～9任一项所述制备方法制备得到的天然橡胶-香蕉皮粉复合材料在轮胎、医用胶乳制品或鞋底中的应用。