[发明专利]一种环氧化天然橡胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种环氧化天然橡胶复合材料，由包括以下重量份的原料制备得到：乳状环氧化天然橡胶100份，沸石分子筛0.1～30份，稀土氧化物0.1～10份，氨水0.5～10份，表面活性剂0.05～0.8份，凝固剂0.1～4份，硫化加工助剂0.2～12份。本发明制备得到的环氧化天然橡胶复合材料具有优异的耐老化性能、低的生热性能及良好的抗疲劳性能，可以应用于医用胶乳制品，鞋底，轮胎，胶管等环氧化天然橡胶制品。本发明的方法工艺简单，产品质量稳定，易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种环氧化天然橡胶复合材料及其制备方法。

背景技术

环氧化天然橡胶是一种对天然橡胶进行环氧化改性得到的新型聚合物，具有优异的气密性、耐油性以及良好的粘着性，同时具有良好的抗湿滑性与较低的滚动阻力，在高性能绿色轮胎的应用中有广阔的应用前景。

环氧化天然橡胶虽然克服了天然橡胶贮存硬化的问题，但其缺点是耐老化性能非常差，由于环氧化天然橡胶的分子链中含有大量的不饱和双键与环氧基团，极易发生化学反应，环氧化天然橡胶在使用过程中受热、氧、光、机械力、辐射、化学介质、空气中的臭氧等外部因素的作用，使其大分子链发生化学变化，破坏了橡胶原有化学结构，从而导致橡胶性能变坏，进而导致环氧化天然橡胶制品在加工或使用过程中容易发生老化，而且其老化性能比天然橡胶的还要差。所以环氧化天然橡胶制品普遍存在贮存时间短、使用寿命短、老化发粘等问题，在很大的程度上限制了环氧化天然橡胶的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐老化环氧化天然橡胶复合材料，提高环氧化天然橡胶耐老化性能，延长环氧化天然橡胶制品的贮存时间和使用寿命短。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种环氧化天然橡胶复合材料，由包括以下重量份的原料制备得到：乳状环氧化天然橡胶100份，沸石分子筛0.1～30份，稀土氧化物0.1～10份，氨水0.5～10份，表面活性剂0.05～0.8份，凝固剂0.1～4份，硫化加工助剂0.2～12份。

优选的，所述乳状环氧化天然橡胶的环氧化程度为2～50。

优选的，所述沸石分子筛为3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、10X分子筛和13X分子筛中的一种或几种。

优选的，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化钕、氧化铈和氧化镨中的一种或几种。

优选的，所述氨水的质量浓度为0.1～20％。

优选的，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠和木质素磺酸钙中的一种或几种。

优选的，所述凝固剂为甲醇或乙醇。

优选的，所述硫化加工助剂为硫磺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺、氧化锌和硬脂酸中的一种或几种。

本发明提供了上述技术方案所述的环氧化天然橡胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将氨水、稀土氧化物和沸石分子筛在水相体系中进行改性，得到稀土改性的沸石分子筛分散体；

(2)将所述步骤(1)中稀土改性的沸石分子筛分散体与表面活性剂、乳状环氧化天然橡胶混合，得到胶乳状态的复合材料；

(3)将所述步骤(2)中胶乳状态的复合材料与凝固剂混合，然后依次进行压片、造粒和干燥，得到干胶状态的复合材料；

(4)将所述步骤(3)中干胶状态的复合材料与硫化加工助剂进行混炼和硫化，得到环氧化天然橡胶复合材料。

优选的，所述步骤(1)中改性的温度为30～80℃，改性的时间为5～120min；所述改性反应在超声条件下进行，所述超声的功率为500～700W。