氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑及其制備方法
【專利摘要】一種氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑，它包括以下重量百分比的配方：硅烷偶聯(lián)劑1.5％～4.5％，稀土2％～4％，其余為廢瓷。制備方法是：1)、將廢瓷進(jìn)行粉碎、清洗和烘干；2)、碾磨，顆粒度要求為≥6000目；3)、加入稀土反應(yīng)；4)、加入硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)；5)、待反應(yīng)總時(shí)間為1小時(shí)時(shí)出料，待料冷卻后，進(jìn)行灌裝即為成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有在保證氣密層機(jī)械強(qiáng)度的前提下，提高氣密層的氣密性能，且生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期相對(duì)較短及生產(chǎn)成本較低的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橡膠填充材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在橡膠制品中，為了達(dá)到不同的機(jī)械強(qiáng)度，需要添加橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑。而對(duì)于氣密層用橡膠通常是采用炭黑；但炭黑主要是針對(duì)機(jī)械強(qiáng)度補(bǔ)強(qiáng)的，在氣密層上使用后，雖然機(jī)械強(qiáng)度較好，但是無(wú)法改變橡膠與尼龍簾線的粘合力，故對(duì)氣密層的氣密性能影響較小，且炭黑的生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程較繁瑣，生產(chǎn)成本也較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題提供一種在保證氣密層機(jī)械強(qiáng)度的前提下，提高氣密層的氣密性能，且生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期相對(duì)較短及生產(chǎn)成本較低的氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑。
[0004]本發(fā)明解決以上問(wèn)題所用的技術(shù)方案是:提供一種氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑，它包括以下重量百分比的配方:
[0005]硅烷偶聯(lián)劑1.5%~4.5%，稀土 20Z0~4%，其余為廢瓷。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的制備方法，它包括以下步驟:
[0007]I)、將廢瓷進(jìn)行粉碎、清洗和烘干；
[0008]2)、將步驟I)中得到原料放入氣流磨碾磨，顆粒度要求為≥6000目；
[0009]3)、將步驟2)得到的粉末放入反應(yīng)釜中，并加入2%~4%的稀土，溫度為120~180°C，反應(yīng)時(shí)間為50~57分鐘，不停攪拌；
[0010]4)、隨后在反應(yīng)釜中加入1.5%~4.5%的硅烷偶聯(lián)劑，溫度為120~180°C，不停攪拌；
[0011]5)、待步驟4)的反應(yīng)時(shí)間加上步驟3)的反應(yīng)時(shí)間的總和為I小時(shí)時(shí)出料，待料冷卻后，進(jìn)行灌裝即為成品。
[0012]采用以上配方和方法后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明添加了稀土，但使用的基料是廢瓷(即廢舊陶瓷)，廢瓷的成本相對(duì)較低，則可大幅降低成本，也可起到廢棄資源回收利用的作用；而加入稀土后，使得粉體的表面活性更好，而再經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑的作用后，使得橡膠更能很好地吸附在粉體表面，吸附是一種物理過(guò)程，即粉體與橡膠分子之間的吸引力大于橡膠分子間的內(nèi)聚力；而主要起到補(bǔ)強(qiáng)作用在于粉體的不均勻性，粉體上活性很大的活化點(diǎn)，具有沒(méi)有配對(duì)的電子，能與橡膠起到化學(xué)作用，使得橡膠吸附在粉體的表面上而有若干個(gè)點(diǎn)與粉體表面起化學(xué)的結(jié)合，這種作用可稱為化學(xué)吸附，化學(xué)吸附要比單純的物理吸附大得多，這種化學(xué)吸附的特點(diǎn)是分子鏈比較容易在粉體表面上移動(dòng)，但不易和粉體脫離，這樣橡膠與粉體就構(gòu)成了一種能夠滑移的強(qiáng)固的鍵，這種鍵產(chǎn)生了第二個(gè)補(bǔ)強(qiáng)的效應(yīng)，而第一個(gè)補(bǔ)強(qiáng)效應(yīng)是當(dāng)橡膠受到外力作用而變形時(shí)，分子鏈的滑移及大量的物理吸附作用能夠吸收外力的沖擊，對(duì)外力引起的摩擦或滯后形變起緩沖作用；第二個(gè)效應(yīng)是使應(yīng)力分布均勻。這兩個(gè)效應(yīng)的結(jié)果使橡膠強(qiáng)力增加，抵抗撕裂，同時(shí)又不會(huì)過(guò)于損壞橡膠的彈性(即分子鏈的運(yùn)動(dòng))，故在成本較低的同時(shí)，還可顯著提高橡膠的機(jī)械物理性能，使得橡膠的加工穩(wěn)定性、彈性、抗屈饒、阻燃性及隔熱性等均較好，補(bǔ)強(qiáng)水平可達(dá)到半補(bǔ)強(qiáng)炭黑的補(bǔ)強(qiáng)水平；同時(shí)由于廢瓷自身具有片狀結(jié)構(gòu)，則制備的粉末也具備片狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而在氣密層上使用時(shí)，具有較好的阻隔性能即氣密性，本發(fā)明在輪胎氣密層、內(nèi)胎或籃球內(nèi)膽等使用時(shí)，可二倍或三倍替代炭黑，并能在不降低膠料綜合力學(xué)性能的前提下，增加膠料與尼龍簾線的粘合力，還可以調(diào)節(jié)橡膠的配合體系(如NR/CIIR從30/70趨向與40/60)，而不降低氣密層膠的氣密性能；再者生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期較短，可大幅提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。因此本發(fā)明具有在保證氣密層機(jī)械強(qiáng)度的前提下，提高氣密層的氣密性能，且生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期相對(duì)較短及生產(chǎn)成本較低的特點(diǎn)。
[0013]作為優(yōu)選，所述的步驟3)中的反應(yīng)溫度為140~160°C ;所述的步驟4)中的反應(yīng)溫度為140~160°C。
[0014]作為優(yōu)選，所述的硅烷偶聯(lián)劑為S1-69 (化學(xué)名稱為:雙_[ Y -(三乙氧基硅)丙基]四硫化物)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0016]實(shí)施例1
[0017]一種氣密層 用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的制備方法，它包括以下步驟:
[0018]I)、將廢瓷進(jìn)行粉碎、清洗和烘干；
[0019]2)、將步驟I)中得到原料放入氣流磨碾磨，顆粒度要求為≥6000目；
[0020]3)、將步驟2)得到的粉末放入反應(yīng)釜中，并加入2%的稀土，溫度為120°C，反應(yīng)時(shí)間為57分鐘，不停攪拌；
[0021]4)、隨后在反應(yīng)釜中加入4.5%的硅烷偶聯(lián)劑，溫度為120°C，不停攪拌；
[0022]5)、待步驟4)的反應(yīng)時(shí)間加上步驟3)的反應(yīng)時(shí)間的總和為I小時(shí)時(shí)出料，待料冷卻后，進(jìn)行灌裝即為成品。
[0023]實(shí)施例2
[0024]一種氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的制備方法，它包括以下步驟:
[0025]I)、將廢瓷進(jìn)行粉碎、清洗和烘干；
[0026]2)、將步驟I)中得到原料放入氣流磨碾磨，顆粒度要求為≥6000目；
[0027]3)、將步驟2)得到的粉末放入反應(yīng)釜中，并加入4%的稀土，溫度為180°C，反應(yīng)時(shí)間為50分鐘，不停攪拌；
[0028]4)、隨后在反應(yīng)釜中加入1.5%的硅烷偶聯(lián)劑，溫度為180°C，不停攪拌；
[0029]5)、待步驟4)的反應(yīng)時(shí)間加上步驟3)的反應(yīng)時(shí)間的總和為I小時(shí)時(shí)出料，待料冷卻后，進(jìn)行灌裝即為成品。
[0030]實(shí)施例3
[0031]一種氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的制備方法，它包括以下步驟:
[0032]I)、將廢瓷進(jìn)行粉碎、清洗和烘干；[0033]2)、將步驟I)中得到原料放入氣流磨碾磨，顆粒度要求為≥6000目；
[0034]3)、將步驟2)得到的粉末放入反應(yīng)釜中，并加入2.5%的稀土，溫度為140°C，反應(yīng)時(shí)間為53分鐘，不停攪拌；
[0035]4)、隨后在反應(yīng)釜中加入4%的硅烷偶聯(lián)劑，溫度為140°C，不停攪拌；
[0036]5)、待步驟4)的反應(yīng)時(shí)間加上步驟3)的反應(yīng)時(shí)間的總和為I小時(shí)時(shí)出料，待料冷卻后，進(jìn)行灌裝即為成品。
[0037]實(shí)施例4
[0038]一種氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的制備方法，它包括以下步驟:
[0039]I)、將廢瓷進(jìn)行粉碎、清洗和烘干；
[0040]2)、將步驟I)中得到原料放入氣流磨碾磨，顆粒度要求為≥6000目；
[0041]3)、將步驟2)得到的粉末放入反應(yīng)釜中，并加入3.5%的稀土，溫度為160°C，反應(yīng)時(shí)間為56分鐘，不停攪拌；
[0042]4)、隨后在反應(yīng)釜中加入4%的硅烷偶聯(lián)劑，溫度為160°C，不停攪拌； [0043]5)、待步驟4)的反應(yīng)時(shí)間加上步驟3)的反應(yīng)時(shí)間的總和為I小時(shí)時(shí)出料，待料冷卻后，進(jìn)行灌裝即為成品。
[0044]實(shí)施例5
[0045]一種氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的制備方法，它包括以下步驟:
[0046]I)、將廢瓷進(jìn)行粉碎、清洗和烘干；
[0047]2)、將步驟I)中得到原料放入氣流磨碾磨，顆粒度要求為≥6000目；
[0048]3)、將步驟2)得到的粉末放入反應(yīng)釜中，并加入3%的稀土，溫度為150°C，反應(yīng)時(shí)間為55分鐘，不停攪拌；
[0049]4)、隨后在反應(yīng)釜中加入3%的硅烷偶聯(lián)劑，溫度為150°C，不停攪拌；
[0050]5)、待步驟4)的反應(yīng)時(shí)間加上步驟3)的反應(yīng)時(shí)間的總和為I小時(shí)時(shí)出料，待料冷卻后，進(jìn)行灌裝即為成品。
[0051]以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明不僅限于以上實(shí)施例還允許有其它變化，凡在本發(fā)明獨(dú)立權(quán)要求范圍內(nèi)變化的，均屬本發(fā)明保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑，其特征在于:它包括以下重量百分比的配方: 硅烷偶聯(lián)劑1.5%~4.5%，稀土 20Z0~4%，其余為廢瓷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑，其特征在于:所述的硅烷偶聯(lián)劑為S1-69。
3.—種權(quán)利要求1所述的氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的制備方法，其特征在于:它包括以下步驟: 1)、將廢瓷進(jìn)行粉碎、清洗和烘干； 2)、將步驟1)中得到原料放入氣流磨碾磨，顆粒度要求為>6000目； 3)、將步驟2)得到的粉末放入反應(yīng)釜中，并加入2%~4%的稀土，溫度為120~180°C，反應(yīng)時(shí)間為50~57分鐘，不停攪拌；4)、隨后在反應(yīng)釜中加入1.5%~4.5%的硅烷偶聯(lián)劑，溫度為120~180°C，不停攪拌； 5)、待步驟4)的反應(yīng)時(shí)間加上步驟3)的反應(yīng)時(shí)間的總和為I小時(shí)時(shí)出料，待料冷卻后，進(jìn)行灌裝即為成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的制備方法，其特征在于:所述的步驟3)中的反應(yīng)溫度為140~160°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的制備方法，其特征在于:所述的步驟4)中的反應(yīng)溫度為140~160°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣密層用橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的制備方法，其特征在于:所述的硅烷偶聯(lián)劑為S1-69。
【文檔編號(hào)】C08K3/08GK103980539SQ201410181892
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】王少雄 申請(qǐng)人:寧?？h嘉和化工有限公司