[发明专利]一种兼顾补强-着色功能的赤泥/絮凝剂酸浸渣橡胶填料的制备方法

说明书

本发明属于橡胶技术领域，提供了一种兼顾补强‑着色功能的赤泥/絮凝剂酸浸渣橡胶填料的制备方法，它包括以下制备步骤：S1、将赤泥和赤泥絮凝剂酸浸渣分别粉碎为细粉状达到300目以上，然后将两者倒入水中进行搅拌混合、静置、滤得沉淀物、烘干，得到混合粉体；S2、将步骤S1所得混合粉体和硅烷偶联剂按照质量比(95％～98％)：(2％～5％)比例称取，然后放入搅拌机中混匀后，放入100‑200℃烘箱中烘0.5‑1h；S3、将改性后的混合粉体、氧化锌和硬脂酸按比例(80％～90％)：(5％～10％)：(5％～10％)混合，由搅拌机均匀，即得包括赤泥和赤泥絮凝剂酸浸渣的橡胶填料。

技术领域

本发明总体地涉及橡胶技术领域，具体地涉及一种兼顾补强-着色功能的赤泥/絮凝剂酸浸渣橡胶填料的制备方法。

背景技术

赤泥是制铝工业在提取氧化铝过程中产生的污染性副产物，表现为强碱性、颗粒体积细小、颗粒间无凝胶性、含有多种危害性重金属元素及放射性元素。而目前赤泥的处理方法只能是露天堆存，据统计截止到2015年，我国已有80余座堆场（库），总占地3000万m²，占用了大量土地。除此之外，存放不当还会产生一系列土壤，水资源，空气资源的污染问题。

赤泥絮凝剂酸浸渣是絮凝剂工业中为了生产聚合氯化铝以及聚合氯化铁时，对赤泥进行酸浸后剩余的残渣。常见的赤泥絮凝剂分类是按照使用酸的种类分为1）硫酸浸出2）盐酸浸出3）混酸浸出，混酸为盐酸和硫酸混合。钱翌等（2012）利用硫酸酸浸赤泥提取铝和铁，再引入硅元素制备出聚合硅酸硫酸铝铁（PSAFS）。朱秀珍等（2012）以赤泥和粉煤灰为原料，制备出聚合氯化铝铁。Zhao Y. et al.（2011）以赤泥和铝矾土的盐酸酸浸液为原料制备了一种新型的复合无机铝铁絮凝剂。Lu GL 等（2011）研究了对赤泥盐酸酸浸后，再加入赤泥或氢氧化钠进行调聚制备 PAFC。孟铁宏等（2009）将赤泥和石灰石混匀进行烧结改性，对改性后的赤泥进行盐酸酸浸得到低盐基度的 PAFC，最后对 PAFC 进行蒸馏得到高盐基度的 PAFC。上述研究都会产生大量的赤泥絮凝剂酸浸渣。

着色剂是橡胶助剂的一类，其赋予制品漂亮的色彩,以提高商品价值；着色适当，可提高制品的耐光者化性能，从而对制品起到防护作用。着色剂的常常有以下要求：着色力和遮盖力要强、鲜艳性、有一定的抗外界因素影响能力、热稳定性等。橡胶常用有机着色剂，比如永固红2B、吡唑啉酮红、硫代红和喹丫酮红等来进行红色着色，就存在有机物热稳定性差使用受硫化温度和时间的限制、在橡胶中分散度差与成本较高等问题。

酸浸渣酸性高，目前很少得到利用，大多进行堆积处理，很容易造成水资源，土壤资源危害。

因此，赤泥及其酸浸渣的处理已经是一个亟待解决的问题。固废资源化对于环境优化以及企业减负也都是一个有利的问题。

橡胶作为一种深入国民生产生活的高分子材料，具有很广泛的利用领域。因此，橡胶必须向精细化，功能化和多元化的方向发展。

传统橡胶的补强填料多为白炭黑和炭黑，白炭黑生产工艺繁琐，且随着广泛使用其成本也居高不下。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种兼顾补强-着色功能的赤泥/絮凝剂酸浸渣橡胶填料的制备方法，该方法将氧化铝生产过程中的副产赤泥和赤泥絮凝化处理过滤得到的赤泥絮凝剂酸浸渣同时用作橡胶填料的原料中，赤泥和赤泥絮凝剂酸浸渣中含有的氧化铝及氧化硅等成分在混合利用的情况下可以有效地提高橡胶的强度，抗老化以及阻燃性等特点；赤泥的本身特性结合本发明技术，也可有效实现橡胶着色，减少了有机颜料的着色剂使用，降低了有机着色剂可能带来的产品性能下降风险及弥补有机着色剂给产品带来性能影响需要采取的补救措施。赤泥和赤泥絮凝剂酸浸渣是固废，通过作为填料原料有效地实现了资源化处理，实现了固废利用及环境保护。