[发明专利]一种橡胶组合物及制备方法

说明书

本发明公开了一种橡胶组合物及制备方法。橡胶组合物是由包括以下组分的原料混炼而得：各组分按重量份数计，基体橡胶100重量份；改性填料10‑300重量份；硫化剂0.5‑2重量份；所述改性填料是表面沉积有多酚‑过渡态金属离子络合物的填料。制备方法包括：所述组分按所述用量混炼硫化后制得所述橡胶组合物。本发明通过多酚‑过渡态金属离子表面修饰制备表面改性的复合填料，可提高与橡胶粘合性。本发明的方法操作简便、节约了成本和时间，制备的橡胶组合物中填料与基体橡胶粘合性能优异。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，进一步地说，是涉及一种橡胶组合物及制备方法。

背景技术

制备橡胶复合材料最常用的方法是将填料直接填充如橡胶当中，工艺与传统的熔融共混相类似，在外界机械力的作用下，实现填料在橡胶中的分散。这种方法的优点是填料的制备过程和复合材料的制备过程分开进行，有利于保证粒子的形态完整和控制粒子尺寸，缺点是无机填料在填充橡胶时易于发生团聚，分散不均匀。因此在无机粒子在填充前需要对其进行表面处理以达到良好的分散效果。大多数的无机材料呈极性，具有亲水性，而聚合物多是憎水的，因此在与聚合物进行复合时，无机填料难以被聚合物润湿，无法均匀分散，导致粒子与聚合物间粘结力差，电子跃迁受到限制，从而影响导电橡胶的力学性能和电学性能。

在过去的几十年中，周红军等通过在纳米SiO₂表面接枝聚丙烯酸(PolyacrrylicAcid，PAA)，聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(Poly(glyceryl methacrylate)，PGMA)和聚丙烯酸丁酯(Polybutylacrylate，PBA)等物质提高了纳米SiO₂在PP中的分散性和相容性，从而改善了纳米SiO2/PP的拉伸和抗冲等机械性能。何继辉等利用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对无机抗菌载银粉末进行了表面改性，改性后的抗菌银粉末在PP中分散均匀，相容性提高，力学性能得以改善。李焱等使用电晕对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行表面处理，所得的纤维与SEBS树脂的粘结强度明显提高。唐恩凌等则综述了低温低离子体法对无机填料粒子的表面改性，低温等离子体能够快速、高效、无污染的对无机材料表面进行改性。但是这些传统的方法普遍存在步骤繁琐，污染环境等一些列问题。

因此，需要一种新的橡胶组合物，通过特殊的方法来改性填料，从而提高填料与橡胶之间的界面粘合性是目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种橡胶组合物及制备方法，通过多酚-过渡态金属离子表面修饰制备表面改性的复合填料，可提高与橡胶粘合性。本发明的方法操作简便、节约了成本和时间，制备的橡胶组合物中填料与基体橡胶粘合性能优异。

本发明的目的之一是提供一种橡胶组合物。

所述橡胶组合物是由包括以下组分的原料混炼而得：

各组分按重量份数计，

基体橡胶 100重量份；

改性填料 10-300重量份；优选50-100重量份；

硫化剂 0.5-2重量份；优选0.5-1重量份；

所述改性填料是表面沉积有多酚-过渡态金属离子络合物的填料。

所述改性填料是由包括以下步骤的方法制备的：

将填料分别经乙醇和去离子水清洗，并抽滤烘干，加入到多酚溶液和过渡态金属离子溶液中，搅拌均匀，抽滤、干燥。

填料与多酚的用量比范围(0.5～25)：1；优选(5～15)：1。

所述多酚与过渡态金属离子的摩尔比为1:3～3:1。

所述多酚选自邻苯二酚、邻苯三酚、没食子酸、单宁酸中的至少一种；