一種復(fù)合橡膠材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及橡膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合橡膠材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高嶺石屬于1:1型層狀結(jié)構(gòu)的高嶺土(高嶺石、地開石、珍珠陶土、埃洛石等)粘土礦物之一，由Si04四面體層與A102(0H)4八面體層按1:1疊加形成不對(duì)稱的層狀結(jié)構(gòu)，從而建立了大疊偶極子，層間以(Al — O—H ---O-Si)氫鍵相連接，層間距約為072nm，高嶺石的晶格內(nèi)不存在同晶置換，層間域電荷基本上平衡，導(dǎo)致其二維層中不能吸附陽(yáng)離子，此外，由于層之間的氫鍵力和范德華力的相互作用，使其具有相當(dāng)大的內(nèi)聚，因而晶層之間連接緊密、性能穩(wěn)定，其插層有機(jī)客體分子相較于插層蒙脫石組的蒙脫石更具挑戰(zhàn)性。
[0003]盡管如此，一些強(qiáng)極性的小分子，如二甲基亞砜、醋酸鉀、甲酰胺、尿素、肼等已成功地作為前驅(qū)體對(duì)其他有機(jī)分子如氯化吡啶、氨基醇及吡啶羧酸進(jìn)行進(jìn)一步插層，隨著研究的深入，一些其他的小分子和大分子，如丙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚苯乙烯等也能夠通過(guò)夾帶或取代高嶺石有機(jī)小分子復(fù)合物中小分子的方式進(jìn)入層間，被取代的插層復(fù)合物稱為前驅(qū)體，甲醇也可作為插層復(fù)合物的中間體，在極端的溫度條件下將固定的客體分子插入處理過(guò)的烷基咪唑黏土中，顯示出優(yōu)良的穩(wěn)定性。
[0004]此外，學(xué)者將離子液體插入高嶺石層間形成納米結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于電極修飾、催化劑及檢測(cè)陰離子等方面.離子液體插層高嶺石具有良好的熱穩(wěn)定性、電導(dǎo)率及光學(xué)性能，但是，國(guó)外離子液體插層高嶺石的制備方法單一，且周期較長(zhǎng)、工藝繁瑣，本發(fā)明中通過(guò)改進(jìn)，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)流程，縮短了反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)能得到較好的插層效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種復(fù)合橡膠材料及其制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種復(fù)合橡膠材料，它是由下述重量份的原料組成的:
防老劑2641-2、烯丙基聚乙二醇2-4、碳酸鋯鉀2-3、天然橡膠100-110、高嶺石20-30、二甲基亞砜400-500、甲醇900-1000、N—甲基咪唑70-80、溴乙烷100-120、納米氧化硅4-6、硫磺1-1.6、六溴環(huán)十二烷0.1-0.2、丁基橡膠17-20、環(huán)氧大豆油10-13、I，2_二甲基咪唑0.β-?ο
[0007]—種所述的復(fù)合橡膠材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述高嶺石磨成細(xì)粉，加入到其重量1.6-2倍的蒸餾水中，加入二甲基亞砜，室溫下用磁力攪拌器攪拌70-72小時(shí)，抽濾，濾餅經(jīng)無(wú)水乙醇洗滌后，于60-65°C下干燥20-24小時(shí)，得甲基高嶺石復(fù)合物；
(2)在上述甲基高嶺石復(fù)合物中加入上述甲醇，室溫條件下磁力攪拌20-30小時(shí)，得甲醇高嶺石復(fù)合物；
(3)將上述N—甲基咪唑加入至_-65°C的恒溫?cái)嚢杵髦?，滴加溴乙烷，滴加完畢后保溫?cái)嚢?0-50小時(shí)，出料，用乙酸乙酯洗滌3-4次，在70-75°C的烘箱中干燥20-24小時(shí)，得溴鹽咼子體；
(4)將上述甲醇高嶺石復(fù)合物加入到溴鹽離子體中，磁力攪拌20-23小時(shí)，離心，將得到的固體沉淀用正丁醇洗滌2-3次，在50-60°C下干燥20-22小時(shí)，得插層復(fù)合物；
(6)將上述納米氧化硅、碳酸鋯鉀混合，加入到混合料重量10-14倍的無(wú)水乙醇中，磁力攪拌2-3分鐘，加入六溴環(huán)十二烷，600-800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-20分鐘，抽濾，在80-90°C下真空干燥7-10分鐘，得改性混合料；
(7)將上述改性混合料加入到其重量20-25倍的三氯甲烷溶液中，超聲分散3-5分鐘，為液a;
(8)將上述插層復(fù)合物加入到其重量4-6倍的三氯甲烷溶液中，超聲分散1.6-2分鐘，與上述液a混合，攪拌條件下加入混合體系重量4-6%的無(wú)水乙醇，抽濾，將濾餅在100-106°C的真空干燥箱中干燥2-3小時(shí)，得改性填料；
(9)將上述丁基橡膠加入到其重量4-7倍的無(wú)水乙醇中，送入80-90°C的水浴中，保溫?cái)嚢?0-15分鐘，加入上述環(huán)氧大豆油重量的40-50%，繼續(xù)攪拌4-10分鐘，出料，為丁基橡膠醇液；
(10)將上述I，2-二甲基咪唑、烯丙基聚乙二醇混合，加熱到80-90°C，加入上述天然橡膠重量的10-16%，攪拌至常溫，加入上述丁基橡膠醇液，100-200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-40分鐘，減壓蒸餾，去除乙醇，得復(fù)合膠料；
(11)將上述改性填料與復(fù)合膠料混合，送入密煉機(jī)中，在65-90°C下密煉1-2分鐘，加入除了硫磺以外的各原料，混煉10-12分鐘，排膠，冷卻至50°C以下，投入開煉機(jī)內(nèi)，加入剩余各原料，薄通3-5遍，即得。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明的橡膠成品具有很好的耐熱性能:
本發(fā)明的通過(guò)溴乙烷處理N—甲基咪唑，得到溴鹽離子體，經(jīng)插層后能夠與高嶺石的內(nèi)表面羥基產(chǎn)生較強(qiáng)的氫鍵，新氫鍵結(jié)合能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了原始高嶺土的層內(nèi)氫鍵，從而提高了尚嶺石的耐熱性能，進(jìn)而提尚了成品材料對(duì)持續(xù)性尚熱的抗性；
本發(fā)明的的橡膠成品具有很好的抗紫外線性能:
本發(fā)明經(jīng)過(guò)溴鹽離子體插層高嶺石，可以在其內(nèi)表面羥基產(chǎn)生較強(qiáng)的氫鍵，其熒光和化學(xué)反應(yīng)的量子產(chǎn)率遠(yuǎn)比無(wú)分子內(nèi)氫鍵的間位和對(duì)位異構(gòu)體低，在有分子內(nèi)氫鍵的場(chǎng)合內(nèi)部轉(zhuǎn)換比無(wú)氫鍵快100多倍，通過(guò)氫鍵的作用可以將吸收的紫外光能量轉(zhuǎn)變成熱能發(fā)散，從而起到保護(hù)橡膠材料的作用；
本發(fā)明采用兩種橡膠復(fù)合的方式，改善了物料在橡膠料之間的分散性，有效的防止了團(tuán)聚，提尚成品質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0009]—種復(fù)合橡膠材料，它是由下述重量份的原料組成的:
防老劑2641、烯丙基聚乙二醇2、碳酸鋯鉀2、天然橡膠100、高嶺石20、二甲基亞砜400、甲醇900、N—甲基咪唑70、溴乙烷100、納米氧化硅4、硫磺1、六溴環(huán)十二烷0.1、丁基橡膠17、環(huán)氧大豆油10、I，2二甲基咪卩坐0.6。
[0010]一種所述的復(fù)合橡膠材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述高嶺石磨成細(xì)粉，加入到其重