專利名稱：一種納米SiO₂/天然乳膠制品的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米Si(V天然乳膠制品的制備方法，尤其是采用靜電自組裝技術(shù)將聚二烯丙基二甲 基氯化胺(PDDA)組裝到納米Si02表面，降低其表面能，提高其在天然乳膠制品中的分散性。它屬于高分 子材料和納米復(fù)合材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于納米Si02表面能高，容易發(fā)生強(qiáng)烈的粒子間相互作用，其在天然乳膠制品中的分散問(wèn)題一直是一 個(gè)技術(shù)難題，在現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料中，僅有何映平(何映平，陳國(guó)雄，梁友軍.納米Si02改性天然膠乳的 制備及其性能研究.特種橡膠制品，2002, 23 ( 6) : 1 3)和敖寧建(敖寧建.用納米Si02改性膠乳制 備新型醫(yī)用橡膠手套.應(yīng)用化學(xué)，2005 ， 22 (6) : 673 675)報(bào)道了納米Si02改性天然膠乳制品的制備 方法，上述方法中均采用了納米Si02和天然膠乳作為主要材料，但上述方法是采用十二烷基硫酸鈉等作為 分散劑來(lái)分散納米Si",而本專利采用的是靜電自組裝方法來(lái)改性納米Si02并提高納米Si02在天然膠乳 制品中的分散性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種納米Si02/天然乳膠制品的制備方法，主要應(yīng)用于手套、膠管、氣球、海綿、 避孕套、膠絲等產(chǎn)品，使上述產(chǎn)品具有良好的力學(xué)和耐老化性能?？朔藗鹘y(tǒng)膠乳制品的C存期短、使用 壽命短、易老化發(fā)粘、耐撕裂性能差等問(wèn)題。其主要成分為天然膠乳，納米Si02和PDDA。本方法通過(guò) 調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膒h，調(diào)節(jié)納米Si02和聚二烯丙基二甲基氯化胺(PDDA)表面的電荷密度，讓PDDA通過(guò)靜電作用組裝到單個(gè)納米Si02粒子表面，從而降低納米Si02的表面能并提高其穩(wěn)定性。并進(jìn)一步通過(guò)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定體系將PDDA包裹的納米Si02均勻分散到天然膠乳制品中。


納米Si02/天然乳膠制品的制備方法見(jiàn)附圖。
具體實(shí)施方式
0.5至2.5g納米二氧化硅(10-20nm)加入到100至500ml蒸餾水中，強(qiáng)力攪拌，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH 至10-12，最后用超聲分散30min。取PDDA (分子量10萬(wàn)到20萬(wàn)，濃度20% ) 4至20ml，加16至80ml 水，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至10-12。將上述的PDDA溶液滴加到上述納米二氧化硅分散相中，強(qiáng)力攪拌，超 聲30至40tnin,離心分離，將離心得到改性納米二氧化硅加入到60至300ml水中，強(qiáng)力攪拌至勻，超聲 30至40min，離心分離，分離出后加50至250ml水，強(qiáng)力攪拌至勻，超聲50至70min,得到改性納米二 氧化硅溶液。取20g濃縮天然膠乳或預(yù)硫化天然膠乳，加入100ml水，調(diào)節(jié)pH至10-12,超聲30至40rain， 得到稀釋天然膠乳。將上述改性納米二氧化硅溶液按照一定比例加入到上述膠乳中，強(qiáng)力攪拌，超聲30 至40min，靜止24h后，于50'C干燥24小時(shí)，即得到均勻分散的納米二氧化硅改性天然橡膠或納米二氧 化硅改性預(yù)硫化天然橡膠制品，其納米二氧化硅含量為2%至8%。
權(quán)利要求
1.一種納米SiO2/天然乳膠制品的制備方法，其特征是采用靜電自組裝技術(shù)將聚二烯丙基二甲基氯化胺(PDDA)組裝到納米SiO2表面后，其表面能顯著降低，穩(wěn)定性增強(qiáng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的納米Si02/天然乳膠制品的制備方法，其特征在于采用靜電自組裝技術(shù)將 PDDA組裝到納米Si02表面后，其粒徑仍然為納米級(jí)，粒徑分布窄且為正態(tài)分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的納米Si02/天然乳膠制品的制備方法，其特征在于采用靜電自組裝技術(shù)，可以得到納米Si02含量較高的納米Si02/天然乳膠制品，此時(shí)納米Si02仍然能夠在納米Si02/天然乳膠制品中良好分散。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的納米Si02/天然乳膠制品的制備方法，其特征在于納米Si02/天然乳膠制品的力學(xué)和耐老化性能顯著提高。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米SiCV天然乳膠制品的制備方法是0.5至2.5g納米二氧化硅(10-20nm)加入到100至500ml蒸餾水中，強(qiáng)力攪拌，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至10-12,最后用超聲分散30min。取PDDA (分子量10萬(wàn)到20萬(wàn)，濃度20% ) 4至20ml,加16至80ml水，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至10-12。將上述 的PDDA溶液滴加到上述納米二氧化硅分散相中，強(qiáng)力攪拌，超聲30至40min,離心分離，將離心得到 改性納米二氧化硅加入到60至300ml水中，強(qiáng)力攪拌至勻，超聲30至40min，離心分離，分離出后加50 至250ml水，強(qiáng)力攪拌至勻，超聲50至70min,得到改性納米二氧化硅溶液。取20g濃縮天然膠乳或預(yù)硫 化天然膠乳，加入100ml水，調(diào)節(jié)pH至10-12,超聲30至40mim得到稀釋天然膠乳。將上述改性納米 二氧化硅溶液按照一定比例加入到上述膠乳中，強(qiáng)力攪拌，超聲30至40min，靜止24h后，于50'C干燥 24小時(shí)，即得到均勻分散的納米二氧化硅改性天然橡膠或納米二氧化硅改性預(yù)硫化天然橡膠制品，其納米 二氧化硅含量為1.5%至8%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制備納米SiO₂/天然乳膠制品的新方法，其特征是通過(guò)調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膒H，調(diào)節(jié)納米SiO₂和聚二烯丙基二甲基氯化胺(PDDA)表面的電荷密度，讓PDDA通過(guò)靜電作用組裝到單個(gè)納米SiO₂粒子表面。并進(jìn)一步通過(guò)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定體系將PDDA包裹的納米SiO₂均勻分散到天然膠乳制品中。研究結(jié)果表明，所制備的納米SiO₂/天然乳膠制品克服了傳統(tǒng)天然膠乳制品長(zhǎng)期存在的貯存期短、使用壽命短、易老化發(fā)粘、耐撕裂性能差等問(wèn)題。本發(fā)明可以得到耐老化、抗撕裂性能好的納米SiO₂/天然乳膠制品，適合規(guī)模生產(chǎn)，市場(chǎng)前景廣闊。
文檔編號(hào)C08L7/02GK101307193SQ200710028010
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月16日
發(fā)明者侯婷婷, 李思東, 李程鵬, 磊 楊, 鐘杰平 申請(qǐng)人:廣東海洋大學(xué)