一种预处理黏土/橡胶纳米复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种预处理黏土与橡胶复合制备纳米复合材料的方法。首先将黏土进行酸处理，提高黏土表面可反应羟基数量；将酸处理黏土与硅烷偶联剂在水相中发生接枝反应，接枝量为0.1~1.1×10-3摩尔/克黏土；将硅烷偶联剂接枝黏土的水悬浮液与橡胶乳液搅拌混合，经过絮凝、洗涤、干燥、混炼以及硫化过程得到黏土/橡胶纳米复合材料。通过酸处理增加了黏土表面的可反应的羟基数量，提高了硅烷偶联剂的接枝量，从而提高了黏土与橡胶之间的相互作用。本发明不仅明显提高了黏土和橡胶之间的界面强度，同时还解决了硫化过程中高温和高压使黏土严重聚集的难题，得到了高界面强度、高性能、高分散的黏土/橡胶纳米复合材料。

主权项

一种预处理黏土/橡胶纳米复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）黏土的酸处理方法：制备黏土/水悬浮液，黏土在水中的质量分数为2.0±0.5%；在悬浮液中加入酸，使氢离子浓度为0.01~10mol/L，处理温度为25~95℃，处理时间为0.2~24h；反应结束后调节悬浮液体系pH=7；（2）硅烷偶联剂接枝黏土片层表面的反应：在酸处理黏土/水悬浮液中加入硅烷偶联剂加热回流，偶联剂的加入量为黏土质量的0.05~10倍，反应温度为25~95℃，反应时间1~36h，得到硅烷偶联剂改性的黏土/水悬浮液；（3）共絮凝：将硅烷偶联剂改性的黏土/水悬浮液和橡胶胶乳搅拌混合，黏土与橡胶的质量比为0.05~0.4，加入絮凝剂，得到的絮凝物经过洗涤、干燥得到絮凝胶；（4）混炼和硫化：将其他橡胶助剂加入絮凝胶中混炼得到混炼胶；混炼胶通过硫化过程得到黏土/橡胶纳米复合材料。