[发明专利]利用电极残块制备改性橡胶填料的方法

说明书

本发明的利用电极残块制备改性橡胶填料的方法属于橡胶填料的制备方法，是通过下列步骤实现的：取电极残块微粉100份，脂肪酸1.0～5.0份，改性剂1.0～5.0份；将上述步称取的物料在密闭环境下高速搅拌、固化并烘干，即制备得到所述的电极残块微粉改性橡胶填料。本发明利用机械力化学改性技术，将脂肪酸与多官能团改性剂配合使用，通过对电极残块微粉进行表面处理，表面接枝脂肪酸，在填料表面引入羧基、双键以及亲油基团，从而提高填料与橡胶的界面相容性，保证粉体分散均匀性和新鲜表面的反应活性；本发明制备的表面改性填料可完全或部分替代天然气半补强炭黑在橡胶中的应用，制备得到的硫化胶具有优良的机械物理性能。可显著降低生产成本。

技术领域

本发明属于橡胶填料的制备方法，特别是涉及到一种利用电极残块制备改性橡胶填料的方法。

背景技术

橡胶填料即橡胶补强填充体系助剂。其中补强型助剂能改善硫化胶的力学性能，如提高拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和耐磨性，从而赋予橡胶优异的性能、并降低生产成本的目的。补强型助剂主要包括炭黑、白炭黑等。

橡胶填料作为补强填充体系助剂被广泛用于改善橡胶的物理机械性能。但是大多数橡胶填料是高表面能物质，具有亲水性。而橡胶则是疏水性物质，所以二者混合后亲和性不佳，且填料粒子进入橡胶后自聚倾向强烈，在橡胶基体中分散不均匀，使得填料不能充分发挥其补强、填充功能的作用。

因此，需要对填料表面进行改性，主要包括表面包覆、表面吸附、表面接枝、氧化、卤化等途径。

发明内容

本发明旨在立足于改善硫化橡胶力学性能、降低生产成本，克服现有技术的不足提供了一种利用电极残块制备改性橡胶填料的方法。

本发明的利用电极残块制备改性橡胶填料的方法，是通过下列步骤实现的：

（1）称重：取电极残块微粉100份，脂肪酸1.0～5.0份，改性剂1.0～5.0份，备用；上述份数均为重量份数；

（2）混合：将所述步骤（1）称取的物料在 75 ～ 85℃密闭环境下高速搅拌，混匀20分钟；

（3）固化：将所述步骤（2）混匀后的物料固化并烘干，固化温度为 100 ～ 150℃，1～ 3h 烘干，即制备得到所述的电极残块微粉改性橡胶填料。

作为本发明的进一步改进，所述的脂肪酸为油酸、硬脂酸或马来酸。

作为本发明的进一步改进，所述的改性剂为防老剂AW、防老剂RD。

作为本发明的进一步改进，所述的电极残块微粉为炼钢厂、铝厂废弃电极残块，并将其粉碎至1000～2000目。

本发明的利用电极残块制备改性橡胶填料的方法，具有以下优点 ：

1）本发明利用机械力化学改性技术，将脂肪酸与多官能团改性剂（防老剂）配合使用，通过对电极残块微粉进行表面处理，表面接枝脂肪酸，在填料表面引入羧基、双键以及亲油基团，从而提高填料与橡胶的界面相容性，此方法对橡胶填料表面改性提出了一个既简单又经济的可行方案；

2）本发明制备工艺简单。在制备过程中同时进行机械力化学及物理修饰（化学接枝、表面改性），保证粉体分散均匀性和新鲜表面的反应活性；

3）本发明制备的表面改性填料可完全或部分替代天然气半补强炭黑在橡胶中的应用，制备得到的硫化胶具有优良的机械物理性能。可显著降低生产成本；

4）本发明属于工业固体废弃物的二次开发利用。节能、经济、有效的降低了二次污染，产品加工过程环节少，能源消耗少。

具体实施方式

实施例1

(1) 制备电极残块微粉改性橡胶填料1#