[发明专利]一种增强天然橡胶的复合陶土填料的制备方法

说明书

本发明提供了一种增强天然橡胶的复合陶土填料的制备方法，包括以下步骤：S1.将陶土，贝壳粉以及田菁胶混合搅拌均匀后加入稀硝酸溶液，混合搅拌至可挤压成条状，再风干得到圆柱状颗粒，后研磨至粉状颗粒，最后在马弗炉中焙烧，得到贝壳粉改性的陶土；S2.将贝壳改性的陶土，硝酸铈，草酸和乙醇混合，混合后在球磨机上球磨，球磨后过滤烘干，得到前驱物；S3.将步骤S2中制备得到前驱物置于马弗炉中焙烧，自然冷却得到含氧化铈的陶土；S4.将S3中制备的含氧化铈的陶土放入高速混合球磨机中，依次加入氨基硅烷偶联剂溶液，和硼酸酯乙醇溶液，球磨改性，得到复合陶土。本发明的填料分散性好，对橡胶对于很好的力学增强的效果。

技术领域

本发明涉及橡胶填料领域，具体涉及一种增强天然橡胶的复合陶土填料的制备方法。

背景技术

天然橡胶的补强是高分子材料研究的一个重要课题，在橡胶中添加粉粒状物质或其它物质制备天然橡胶复合材料已经成为广泛使用的补强方法，同时在橡胶中添加某些填料还可以改善橡胶的加工性能和降低产品的生产成本。近年来出现了很多天然橡胶纳米复合材料的研究报道，不断发展的新型补强剂和补强方法制备复合材料科学给橡胶的填充补强提供了新的概念和理论。贝壳粉主要来源于贝类海产品加工副产物，是一种廉价易得儿具有独特交叉层状结构和有机-无机杂化的天然生物材料。贝壳粉具有特殊的交叉层状结构和优异的强韧性，但是，由于无机贝壳粉与有机聚合物基体的亲和性差，在基体中难以分散均匀，限制了其在聚合物中的应用。陶土是一种以高岭土为主要成分的粘土类集合矿物，其被广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料、涂料等多领域。陶土可作为填充剂用于橡胶中，但是陶土表面含有活泼的羟基，与疏水性的橡胶相容性差，因此对陶土颗粒表面修饰，从而提高复合材料的力学性能和制作工艺都有极为重要的意义。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种增强天然橡胶的复合陶土填料，该填料分散性好，对橡胶对于很好的力学增强的效果。

技术方案：一种增强天然橡胶的复合陶土填料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将陶土，贝壳粉以及田菁胶混合搅拌均匀，然后逐渐加入稀硝酸溶液，混合搅拌至可挤压成条状，再自然风干得到圆柱状颗粒，将圆柱状颗粒研磨至粉状颗粒，过50-80目筛，最后在马弗炉中焙烧，得到贝壳粉改性的陶土；

S2.将贝壳改性的陶土，硝酸铈，草酸和乙醇混合，混合后在球磨机上球磨，球磨后过滤烘干，得到前驱物；

S3.将步骤S2中制备得到前驱物置于马弗炉中焙烧，然后自然冷却，得到含氧化铈的陶土；

S4.将S3中制备的含氧化铈的陶土放入高速混合球磨机中，喷洒氨基硅烷偶联剂溶液，球磨搅拌后加入硼酸酯乙醇溶液继续球磨搅拌改性，最后将改性复合陶土烘干完成改性。

进一步的，所述步骤S1中陶土，贝壳粉和田菁粉的质量比为7-10:1-2:0.3。

进一步的，所述步骤S1中稀硝酸的浓度为1-2％，焙烧的温度为600-700℃，时间为2-3h。

进一步的，所述步骤S2中将贝壳改性陶土和硝酸铈的质量比为10:1.2-2.3，球磨的转速为500-800r/min，时间为2-3h。

进一步的，所述步骤S3中焙烧的温度为500-700℃，时间为2-3h。

进一步的，所述步骤S4中硼酸酯的用量为1-1.5％，氨基硅烷偶联剂的用量为1.2-1.5％。

进一步的，所述氨基硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，KBM-603或KBM-602。