[发明专利]一种环保铝溶胶改性橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种环保铝溶胶改性橡胶材料及其制备方法。

背景技术

顺丁橡胶是顺式-1,4-聚丁二烯橡胶的简称，其分子式为(C₄H₆)_n。顺丁橡胶是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其顺式结构含量在95％以上。根据催化剂的不同，可分成镍系、钴系、钛系和稀土系(钕系)顺丁橡胶。顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。顺丁橡胶特别适用于制造汽车轮胎和耐寒制品，还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶等，顺丁橡胶与天然橡胶和丁苯橡胶相比，具有弹性高、耐磨性好、耐寒性好、生热低、耐曲挠性和动态性能好等特点。

目前由单一顺丁橡胶制成的成品材料主要缺点是抗湿滑性差，撕裂强度和拉伸强度低，冷流性大，加工性能差等，而传统改善这些缺点的方式都是采用多种橡胶复配，本发明目的则是采用单一顺丁橡胶，配合多种助剂共混改性，以达到复合橡胶达到的效果，弥补传统单一顺丁橡胶制品的不足。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种环保铝溶胶改性橡胶材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种环保铝溶胶改性橡胶材料，它是由下述重量份的原料组成的：

防老剂40101-2、硫化剂MOCA1-1.4、顺丁橡胶120-160、壬二酸二辛酯10-12、改性铝溶胶3-5、有机膨润土10-14、氧化铝1-2、硬脂酸钡3-4、苄基三乙基溴化铵0.6-1、聚偏氟乙烯4-7、棕榈酸异丙酯1-2、乙烯基三甲氧基硅烷0.7-1、双丙酮丙烯酰胺1-2、二盐基亚磷酸铅0.1-0.3；

所述的改性铝溶胶是由下述重量份的原料组成的：

异丙醇铝20-30、硫酸铝铵4-6、邻苯二甲酸酐1-2、聚乙二醇二缩水甘油醚0.7-1、10-17％的氨水4-5、三聚磷酸铝0.4-1、聚苯并咪唑0.6-1、乙基纤维素2-4、二乙烯基苯0.1-0.2；

所述的铝溶胶的制备方法包括以下步骤：

(1)将上述硫酸铝铵加入到其重量2-3倍的去离子水中，搅拌均匀；

(2)将上述异丙醇铝加入到其重量3-4倍去离子水中，搅拌均匀，滴加浓度为96-97％的硝酸，调节pH为1-3，在60-70℃下保温搅拌10-20分钟，加入上述硫酸铝铵水溶液、10-17％的氨水，搅拌混合1-2小时，得预混铝溶胶；

(3)将上述聚苯并咪唑加入到其重量10-17倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；

(4)将上述乙基纤维素加入到其重量3-4倍去离子水中，搅拌均匀，加入三聚磷酸铝，在60-70℃下保温搅拌10-13分钟，得纤维液；

(5)将上述纤维液、醇溶液混合，搅拌均匀，加入二乙烯基苯，在70-75℃下保温搅拌30-40分钟，加入上述预混铝溶胶，继续保温搅拌1-2小时，即得所述改性铝溶胶。

一种所述的环保铝溶胶改性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将上述苄基三乙基溴化铵加入到其重量8-10倍的去离子水中，搅拌均匀，加入有机膨润土、改性铝溶胶，300-500转/分搅拌10-15分钟，加入上述乙烯基三甲氧基硅烷，在60-70℃下保温搅拌20-30分钟，得改性填料；

(2)将上述改性填料与顺丁橡胶混合，在46-50℃下塑炼2-3分钟，加入剩余各原料，混炼4-10分钟，将得到的混炼胶置于两辊开炼机上，于30-40℃下补充混炼6-10分钟，出料，将胶料在室温下停放20-25小时，送入平板硫化机中，在150-155℃下进行硫化，即得。

本发明的优点是：

本发明采用异丙醇铝为原料，制得铝溶胶，并加入了聚苯并咪唑、乙基纤维素混合，采用二乙烯基苯进行交联改性，进一步提高了溶胶的柔韧性、耐候性及粘度，增强了各原料与橡胶间的相容性，提高了成品橡胶的稳定性。

具体实施方式

一种环保铝溶胶改性橡胶材料，它是由下述重量份的原料组成的：

防老剂40101、硫化剂MOCA1、顺丁橡胶120、壬二酸二辛酯10、改性铝溶胶3、有机膨润土10、氧化铝1、硬脂酸钡3、苄基三乙基溴化铵0.6、聚偏氟乙烯4、棕榈酸异丙酯1、乙烯基三甲氧基硅烷0.7、双丙酮丙烯酰胺1、二盐基亚磷酸铅0.1；