CN1186088A - 改性膨润土及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于橡胶填料的改性膨润土。它是用R1N(R2)R3(其中R1是苯基或取代苯基,R2是H、C1～C5烷基,R3是H、NO、OH或NH2)作为改性剂,并采用有机硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂对膨润土进行干混改性所得到的。改性膨润土用于轮胎、胶板、胶管等橡胶制品的填料,可以明显提高橡胶与帘子线的粘接强度,改善橡胶制品的力学性能,降低橡胶制品的成本。

Description

改性膨润土及其应用
本发明涉及到一种改性膨润土及其用于橡胶制品的填料。
日本科研人员将膨润土进行碱处理后再酸洗，然后干燥粉碎得到橡胶用膨润土(JP6,927,468)，这种改性膨润土填充到丁苯橡胶中，硫化胶的性能优于填充同等份数的碳酸钙的硫化胶的性能，但其处理方法包括酸碱处理、干燥、粉碎分级等步骤，工艺复杂、流程长。
在前苏联，3ямваT.B等人将膨润土放在氩气介质中，在3500～4000K条件下通入氨气来活化膨润土(见кkayчyk И реэина，1988，1，20～22)，这种方式虽然能显著提高膨润土的活性，但这种方式条件苛刻，难于实现工业化。
本发明的目的是提供一种干混改性处理的膨润土，适用于作橡胶制品的填料。
本发明是由膨润土配合适当比例的改性剂和偶联剂在高速混合机中充分混合得到的改性膨润土。
改性剂为R1N(R2)R3，其中R1为苯基或取代苯基，R2为H、C1～C5烷基，R3为H、NO、OH或NH2。
偶联剂为有机硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂。
本发明所说的改性膨润土组成如下(重量份)：
      膨润土：    100份
      改性剂：    0.1～5份
      偶联剂：    0.1～5份
本发明所提供的改性膨润土适用于作轮胎、胶板、胶管、三角带等橡胶制品的填料。
本发明与以往的膨润土改性方式相比，具有以下优点：干混改性，不需要使用任何溶剂，只需将膨润土、改性剂和偶联剂充分混合均匀，处理工艺简单，设备投资少，生产周期短，劳动生产率高。改性处理得到的改性膨润土价格低廉，宜作为轮胎、胶板、胶管、三角带等橡胶制品的填料，降低制品的成本，提高橡胶与帘子线的粘接强度，改善制品的力学性能。
下面的实施例将进一步阐述本发明。
实施例1：
按照表1所示的配比将膨润土、改性剂和偶联剂加入到高速混合机中，在温度为70℃条件下混合10分钟，待冷却至室温后出料，即得到改性膨润土产品A-I。
表1  实施例1改性膨润土产品原料配比
    改性膨润土 A B C D E F G H I
    膨  润  土 100 100 100 100 100 100 100 100 100
改性剂 N，N甲基亚硝基苯胺 0.5 2.0 4.0
对亚硝基N羟基苯胺 0.5 1.0 3.0
对亚硝基N异丙基苯胺 0.5 1.5 3.5
偶联剂 有机硅烷偶联剂A-151 0.5 1.5
有机硅烷偶联剂A-180 1.0 1.5
钛酸酯偶联剂KR TTS 3.0
钛酸酯偶联剂KR 212 1.0
铝酸酯偶联剂DL-411-A 0.5 2.0
本实施例得到的改性膨润土的主要指标如下：
        粒度      ≥300目
        堆密度    ≥1.7×103Kg/m3
        PH值      7～10.5
        比表面积  ≥8m2/g
实施例2：将改性膨润土应用在卡车轮胎内层胶中，配方如下：将天然橡胶70份(重量份，以下同)，顺丁橡胶20份，丁苯橡胶10份，硫黄2份，氧化锌5份，促进剂(D)0.93份，硬脂酸2份，氧化锌3份，炭黑(N330)45份，防老剂(M)2份，防老剂(K)2份，松香1.2份，操作油4.5份，改性膨润土C10份。上述配方按常规开炼硫化制得的半成品的主要性能如下：拉伸强度20.6MPa，伸长率590％，撕裂强度75.7KN/m，邵氏A硬度62，胶与帘子线粘着强度(H抽出)14.1kN/m(不加改性膨润土的半成品的性能分别为：拉伸强度为20.1MPa，伸长率540％，撕裂强度71.5KN/m，邵氏A硬度62，胶与帘子线的粘着强度为10.6kN/m)。
实施例3：将改性膨润土应用在自行车车胎中，配方如下：将天然橡胶100份(重量份，以下同)，丁苯橡胶60份，再生胶30份，硫黄2.5份，氧化锌2份，促进(D)1份，促进剂(DM)0.5份，促进剂(CZ)0.8份，硬脂酸3.5份，古马隆树脂4.5份，炭黑(N330)30份，防老剂(D)2.5份，轻质碳酸钙60份，改性膨润土F20份。上述配方按常规开炼硫化制得的半成品的主要性能如下：拉伸强度为17.9MPa，伸长率480％，邵氏A硬度59，磨耗(cm3/1.6km)0.37，胶与帘子线粘着强度8.51kN/m(不加改性膨润土的半成品的性能分别如下：拉伸强度17.8MPa，伸长率470％，邵氏A硬度58，磨耗(cm3/1.6km)0.37，胶与帘子线粘着强度7.91kN/m)。
实施例4：将改性膨润土应用在胶板中，配方如下：将天然橡胶50份(重量份，以下同)，丁苯橡胶50份，(硫黄2.5份，)氧化锌4份，促进剂(D)0.5份，促进剂(DM)1份，促进剂(M)0.5份，硬脂酸2份，防老剂(A)1.5份，固体古马隆树脂5份，操作油5份，石蜡2份，重质碳酸钙120份，改性膨润土D15份。上述配方按常规开炼硫化制得的半成品的主要性能如下：拉伸强度17.5MPa，伸长率700％，邵氏A硬度54，(不加改性膨润土的半成品的性能分别如下：拉伸强度16.7MPa，伸长率640％，邵氏A硬度54)。
实施例5：将改性膨润土应用在卡车轮胎缓冲胶中，配方如下：将天热橡胶90份(重量份，以下同)，丁苯橡胶10份，硫黄2.1份，氧化锌3份，促进(D)0.5份，促进剂(DM)0.8份，防老剂(D)1.5份，防老剂(K)1.5份，硬脂酸2份，固体古马隆树脂3份，操作油5份，炭黑(N330)45份，改性膨润土I10份。上述配方按常规开炼硫化制得的半成品的主要性能如下：拉伸强度22.5MPa，伸长率520％，邵氏A硬度62，撕裂强度69kN/m(不加改性膨润土的半成品的性能分别如下：拉伸强度22.0MPa，伸长率520％，邵氏A硬度61，撕裂强度68kN/m)。

Claims (2)

1、一种橡胶用改性膨润土，是由膨润土、改性剂和偶联剂混合而成，其特征在于：
a改性膨润土所使用的改性剂为R1N(R2)R3，其中R1为苯基或取代苯基，R2为H、C1～C5烷基，R3为H、NO、OH或NH2，
b偶联剂为有机硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂，
c改性膨润土的重量组成为：
       膨润土：    100份
       改性剂：    0.1～5份
       偶联剂：    0.1～5份。
2、一种如权利要求1所述的改性膨润土，其特征在于可作为轮胎、胶板、胶管等橡胶制品的一种填料。
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