凹凸棒石与天然橡胶纳米复合材料的制备方法

摘要

一种凹凸棒石与天然橡胶纳米复合材料的制备方法，其工艺过程包括超声分散，改性，共混共凝、压薄、洗涤，脱水、混炼及硫化。本发明的技术特点是通过超声分散，改性及乳液共混共凝等方法使凹凸棒石以纳米晶的形式均匀分散于天然橡胶基体中，并与天然橡胶基体有良好的结合性，从而提高橡胶制品的性能。该方法克服了橡胶行业传统的机械共混制备方法存在的填料分散不好，难以制成性能优良的纳米复合材料的问题，且工艺简单易行，容易实现产业化。而且改性凹凸棒石对天然橡胶乳胶具有快速凝固作用，改性凹凸棒石与天然橡胶乳胶共混共凝过程中无需添加酸等凝固剂，从而简化工艺，降低产品的成本。

主权项

1、一种凹凸棒石与天然橡胶纳米复合材料的制备方法，其特征是制备步骤依次如下：1)超声分散：取凹凸棒石提纯细粉置于容器中，加入水，搅拌配成质量浓度为5％～10％的悬浮液，浸泡≥12小时，加入六偏磷酸钠或聚丙烯酸钠分散剂，搅拌均匀，在超声波细胞粉碎机上充分分散，六偏磷酸钠用量为凹凸棒石质量的1％～3％，聚丙烯酸钠用量为凹凸棒石质量的0.2％～0.8％；2)改性：向超声分散好的凹凸棒石悬浮液中加入占凹凸棒石质量10％～15％的十六烷基三甲基溴化铵改性剂，搅拌均匀，并加热至80℃，恒温搅拌≥30分钟；3)共混共凝：按凹凸棒石∶天然橡胶乳胶固含量＝5～10∶100的质量配比，将经过分散和改性的凹凸棒石悬浮液加入到天然橡胶乳胶中，搅拌直至乳胶凝固；4)压薄：利用双辊型开炼机将凹凸棒石与天然橡胶凝块压成薄片状；5)洗涤：将步骤4)得到的凝块薄片用清水洗涤，浸泡，以除去残留的氨水；6)脱水：将洗涤后的凝块薄片悬挂滴水，水滴完后放入热风干燥设备内烘干；7)混炼：将步骤6)得到的烘干的凝块薄片及各种配合剂在双辊型开炼机上混炼，制成质量均一的混炼胶，混炼胶的质量配方为：天然橡胶100份；硫磺2.5份；促进剂2-硫醇基苯并噻唑0.8份；促进剂二硫化二苯并噻唑1.2份；氧化锌5份；硬脂酸1份；8)硫化：将混炼胶在压力成型机上进行硫化，制成凹凸棒石与天然橡胶纳米复合材料，硫化时间为10分钟～15分钟，硫化压力16兆帕，硫化温度150℃。