[发明专利]一种改性粉末丁苯橡胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末橡胶的制备方法，特别是涉及到一种改性粉末丁苯橡胶的制备方法。

背景技术

粉末橡胶是相对于块状或片状橡胶而言，仅是改变橡胶的形态，而不改变橡胶的基本性质。粉末橡胶不仅可以制备橡胶制品，还可作为改性剂，广泛应用于黏合剂领域及聚合物领域。随着橡胶加工业的进步，粉末橡胶的用途越来越广泛，需求量越来越大，新品种和新牌号不断涌现。

生产粉末橡胶的关键技术主要是成粉和隔离。成粉即使橡胶成为粉末状粒子，原料以块状胶（生胶块、硫化剂）、胶乳、胶液、悬浮液为基料。成粉方法分为粉碎法、喷雾干燥法、闪蒸干燥法、冷冻干燥法、凝聚法、微胶囊法及离子络合法等。无论采用何种方法制备的粉末橡胶，均需进行隔离处理，即在粉末表面涂覆隔离剂和进行适度的表面处理，使橡胶粒子具有自由流动性，贮存、运输过程中不会结块。常用的隔离技术主要有加隔离剂、胶乳接枝、表面氯化、表面交联和辐射交联等。加隔离剂是目前多数粉末橡胶生产商所采用的隔离技术。其隔离原理包括吸附隔离、包覆隔离、接枝隔离等，常用的隔离剂有无机隔离剂，如滑石粉、硅酸镁、炭黑等，这类隔离剂对水敏感，对制作与金属接触的橡胶密封件等粉末橡胶不适用；还有有机隔离剂，如聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯等，这类隔离剂虽与粉末橡胶具有相容性，但需要根据制品性能要求不同有所选择。

凹凸棒土是一种具有独特天然纳米层链状结构的含水富镁铝的硅酸盐矿物，其基本结构单元为两层硅氧四面体与一层镁(铝)氧八面体构成的棒状单晶，具有天然一维纳米结构，呈现无磨蚀性、比表面积大、表面活性高等特点，是高分子材料的理想增强剂。

CN200410034219.X公开了一种可应用于橡胶加工等领域的多晶态复组合物及其制备方法，采用常用于橡胶填充剂和补强剂等的粉末作核体材料，在核体材料表面经混晶包覆，橡胶填充剂和补强剂可含有凹凸棒土。CN200910129810.6公开了一种充油型丁苯橡胶SBR1712/凹凸棒石纳米复合材料的制备方法，其制备工艺依次包括凹凸棒石的改性、凹凸棒石和丁苯橡胶共混，再经丁苯橡胶/凹凸棒石纳米复合材料的充油、絮凝脱水、混炼、硫化后制成产品，该方法中以六偏磷酸钠溶液分散凹凸棒石，以烷基胺类、烷基铵盐类作为改性剂。CN200610125573.2公开了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，该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。CN200910233719.9公开了用于橡胶胶乳制品的补强填充剂及其制备方法与用途，它由基料、分散剂、表面处理剂、乳化液和水组成，其中表面处理剂为皂土、纤维素、膨润土、凹凸棒土中的任一种。丁永红，孙传金，姚超等人在“凹凸棒土填充SBR的性能研究”中研究了不同硅烷偶联剂改性凹凸棒土填充SBR硫化胶的物理性能，并以结合橡胶研究补强机理，实验对凹凸棒土进行原位改性，即在凹凸棒土/SBR复合材料的制备过程中，当凹凸棒土与SBR混合均匀后直接向混炼胶中加入计量的改性剂，完成对凹凸棒土的改性。李隽在“改性凹凸棒石粘土补强橡胶研究”中以凹凸棒土为原料，经表面改性处理制得填料，填充到橡胶中去，对填充橡胶的性能进行研究，实验对凹凸棒土的改性处理为325目的凹凸棒土置烘箱内，于250℃烤2h后，置高速混合机内，将偶联剂喷入2000r/min高速转动的体系中，搅拌10min即可。寿文娟，万超瑛，张勇等人在“改性凹凸棒土补强羧基丁苯橡胶性能的研究”中采用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(Si69)对凹凸棒土进行改性，并通过机械共混制备了羧基丁苯橡胶(CSBR)/凹凸棒土复合材料，研究了复合材料的硫化性能、力学性能、填料与橡胶基体之间的相互作用及应力软化行为。徐庆，张慎靖，王斌等人在“硅烷偶联剂对凹凸棒土的化学改性”中使凹凸棒土经4mol/L盐酸酸化处理后，在超声波作用下分散约20min，加入γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(简称硅烷偶联剂)，制备改性凹凸棒土。孙传金，丁永红，姚超等人在“有机凹凸棒土/SBR复合材料的制备与性能研究”中采用预水解的方法，用硅烷偶联剂KH-845-4对凹凸棒土进行有机表面改性，并制备有机凹凸棒土/SBR复合材料，研究该复合材料的物理性能和结构。