一種納米橡膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種納米橡膠及其制備方法，原料為：有機(jī)硅橡膠、納米有機(jī)蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑、滑石粉、納米碳酸硅、硅酸鈉、過(guò)氧化甲乙酮、環(huán)烷酸鈷、DCP和二甲基硅油；耐油性能好、耐高溫、耐腐蝕，成本低，邵氏硬度A為 74?80；可在?50到150℃下長(zhǎng)期工作，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；原料資源豐富，可重復(fù)利用，拉伸強(qiáng)度為14MPa，具有耐腐蝕、耐用；可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期工作不易老化，符合環(huán)保要求。
【專利說(shuō)明】
一種納米橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米橡膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]早期的橡膠是取自橡膠樹(shù)、橡膠草等植物的膠乳，加工后制成的具有彈性、絕緣性、不透水和空氣的材料。高彈性的高分子化合物。分為天然橡膠與合成橡膠二種。天然橡膠是從橡膠樹(shù)、橡膠草等植物中提取膠質(zhì)后加工制成;合成橡膠則由各種單體經(jīng)聚合反應(yīng)而得。橡膠制品廣泛應(yīng)用于工業(yè)或生活各方面。
[0003]橡膠一詞來(lái)源于印第安語(yǔ)cau-uchu，意為“流淚的樹(shù)”。天然橡膠就是由三葉橡膠樹(shù)割膠時(shí)流出的膠乳經(jīng)凝固、干燥后而制得。1770年，英國(guó)化學(xué)家J.普里斯特利發(fā)現(xiàn)橡膠可用來(lái)擦去鉛筆字跡，當(dāng)時(shí)將這種用途的材料稱為rubber，此詞一直沿用至今。橡膠的分子鏈可以交聯(lián)，交聯(lián)后的橡膠受外力作用發(fā)生變形時(shí)，具有迅速?gòu)?fù)原的能力，并具有良好的物理力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性。橡膠是橡膠工業(yè)的基本原料，廣泛用于制造輪胎、膠管、膠帶、電纜及其他各種橡膠制品。
[0004]天然橡膠是由膠乳制造的，膠乳中所含的非橡膠成分有一部分就留在固體的天然橡膠中。一般天然橡膠中含橡膠烴92%_95%，而非橡膠烴占5%_8%。由于制法不同，產(chǎn)地不同乃至采膠季節(jié)不同，這些成分的比例可能有差異，但基本上都在范圍以內(nèi)。
[0005]近幾年來(lái)，橡膠行業(yè)得到不少發(fā)展，已有細(xì)分行業(yè)穩(wěn)中有升，新生橡膠細(xì)分行業(yè)則飛速發(fā)展，但同時(shí)，橡膠行業(yè)也還存在環(huán)境、資源、災(zāi)害、創(chuàng)新等問(wèn)題。
[0006]2004年，全國(guó)天然橡膠種植總面積69.62萬(wàn)公頃，開(kāi)割面積45.19萬(wàn)公頃，干膠產(chǎn)量57.33萬(wàn)噸。其中農(nóng)墾橡膠種植面積41.1萬(wàn)公頃，民營(yíng)28.52萬(wàn)公頃，分別占全國(guó)橡膠總面積的59.03%和40.97%。
[0007]2011年，橡膠等原材料價(jià)格出現(xiàn)巨幅波動(dòng)，天然橡膠一季度創(chuàng)下43500元/噸的歷史最高紀(jì)錄，合成橡膠二、三季度發(fā)力上攻，漲幅達(dá)10000元/噸，之后均出現(xiàn)大幅下跌。受橡膠價(jià)格劇烈波動(dòng)影響，輪胎等主要橡膠制品企業(yè)首當(dāng)其沖，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本難以控制，庫(kù)存風(fēng)險(xiǎn)加大，利潤(rùn)空間壓縮至2%-5%，行業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
[0008]由于橡膠原材料價(jià)格大幅波動(dòng)，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)持續(xù)低迷，內(nèi)需放緩，我國(guó)主要橡膠產(chǎn)品產(chǎn)量增幅回落、出口回落，但沒(méi)有出現(xiàn)大起大落的局面，保持了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行總體平穩(wěn)。同時(shí)，運(yùn)行質(zhì)量有所優(yōu)化:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整取得進(jìn)展，輪胎子午化率達(dá)到86.5%，同比提高了2.5 %，其他產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也有較大改善;轉(zhuǎn)變橡膠工業(yè)增長(zhǎng)方式初見(jiàn)成效，輪胎對(duì)外需的依賴度降低；推行低碳經(jīng)濟(jì)效果顯著，行業(yè)能耗降低，出現(xiàn)一批節(jié)能設(shè)備，綠色輪胎等產(chǎn)品和綠色原材料不斷涌現(xiàn)。這些變化說(shuō)明，當(dāng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度適度降低時(shí)，反而對(duì)調(diào)結(jié)構(gòu)、推動(dòng)各項(xiàng)改革有所幫助。我國(guó)橡膠工業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行開(kāi)始駛?cè)肓夹园l(fā)展軌道。
[0009]橡膠工業(yè)是隨著汽車工業(yè)發(fā)展起來(lái)的。六十年代汽車工業(yè)與石油化學(xué)工業(yè)高速發(fā)展，使橡膠工業(yè)生產(chǎn)水平有了很大的提高;進(jìn)入七十年代，為適應(yīng)汽車的高速、安全和節(jié)約能源，消除污染，防止公害等方面的需要，促進(jìn)了輪胎新品種的不斷出觀。原料膠消耗在交通運(yùn)輸方面占有相當(dāng)大的比重。例如:一輛解放牌4噸載重汽車，需要橡膠制品200多千克，一節(jié)硬座車廂需裝配橡膠制品總重300多千克，一艘萬(wàn)噸巨輪就需橡膠制品近10噸重，一架噴氣式客機(jī)需要將近600千克的橡膠。在海、陸、空交通運(yùn)輸上，哪一個(gè)都離不開(kāi)橡膠制品。作為運(yùn)輸工具，輪胎是個(gè)主要的配件。除生產(chǎn)普通輪胎外，還大力發(fā)展子午線輪胎、無(wú)內(nèi)胎輪胎地下鐵道有的也采用了橡膠輪胎。鐵路車輛及汽車推廣應(yīng)用橡膠彈簧減展制品，氣密橡放。大型商店、車站、地鐵也在采用載人運(yùn)輸帶。此外，還有用橡膠制做的“氣墊船”、“氣墊車，，等。
[0010]日常生活中有不少橡膠制品在為我們服務(wù)，遍為城鄉(xiāng)居民所穿用，它是B用橡膠制品中消費(fèi)量很大的一種。其他如雨衣、熱水援、松紫帶、兒童玩具、海綿座墊以及乳膠浸漬制品等，在人民生活里都在發(fā)揮它的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供一種硬度高、拉伸強(qiáng)度高、耐低溫和耐高溫的納米橡膠及其制備方法，解決現(xiàn)有橡膠材料硬度低和拉伸強(qiáng)度低等技術(shù)問(wèn)題。
[0012]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種納米橡膠，其原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土 2-6份，硅烷偶聯(lián)劑18-22份，滑石粉10-50份，納米碳酸硅5-10份，硅酸鈉為2-10份，過(guò)氧化甲乙酮1-3份，環(huán)烷酸鈷10-20份，DCP0.5-2.5份，二甲基硅油1.5-5.5份。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述納米橡膠的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土 2份，硅烷偶聯(lián)劑18份，滑石粉10份，納米碳酸硅5份，硅酸鈉為2份，過(guò)氧化甲乙酮I份，環(huán)烷酸鈷10份，DCP0.5份，二甲基硅油1.5份。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述納米橡膠的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土6份，娃烷偶聯(lián)劑22份，滑石粉50份，納米碳酸硅10份，娃酸鈉為10份，過(guò)氧化甲乙酮3份，環(huán)烷酸鈷20份，DCP2.5份，二甲基硅油5.5份。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述納米橡膠的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土 4份，硅烷偶聯(lián)劑20份，滑石粉30份，納米碳酸硅8份，硅酸鈉為6份，過(guò)氧化甲乙酮2份，環(huán)烷酸鈷15份，DCP1.5份，二甲基硅油3.5份。
[0016]一種制備所述的納米橡膠的方法，步驟為:
第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取有機(jī)硅橡膠、納米有機(jī)蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑、滑石粉、納米碳酸硅、硅酸鈉、過(guò)氧化甲乙酮、環(huán)烷酸鈷、DCP和二甲基硅油；
第二步:將有機(jī)硅橡膠投入高速混合機(jī)中，升溫至100-120°C，加入剩余原料，升溫至120-140 °C，混合速度800-1000r/min，混合 10-30min;
第三步:混合后的原料通過(guò)塑煉、混煉工藝，形成混煉膠，然后壓延出片而形成橡膠。
[0017]有益效果本發(fā)明所述一種納米橡膠及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:1、耐油性能好、耐高溫、耐腐蝕，成本低，邵氏硬度A為74-80; 2、可在-50?+150°C下長(zhǎng)期工作，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；3、原料資源豐富，可重復(fù)利用，拉伸強(qiáng)度為HMPa，具有耐腐蝕、耐用;4、可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期工作不易老化，符合環(huán)保要求，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他替代手段，均在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)。
[0019]實(shí)施例1:
第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土2份，硅烷偶聯(lián)劑18份，滑石粉10份，納米碳酸硅5份，硅酸鈉為2份，過(guò)氧化甲乙酮I份，環(huán)烷酸鈷10份，DCP0.5份，二甲基硅油1.5份。
[0020]第二步:將有機(jī)硅橡膠投入高速混合機(jī)中，升溫至100°C，加入剩余原料，升溫至120°C，混合速度800r/min，混合lOmin。
[0021]第三步:混合后的原料通過(guò)塑煉、混煉工藝，形成混煉膠，然后壓延出片而形成橡膠。
[0022]耐油性能好、耐高溫、耐腐蝕，成本低，邵氏硬度A為74;可在-50到150°C下長(zhǎng)期工作，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；原料資源豐富，可重復(fù)利用，拉伸強(qiáng)度為14MPa，具有耐腐蝕、耐用；可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期工作不易老化，符合環(huán)保要求。
[0023]
實(shí)施例2:
第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土6份，硅烷偶聯(lián)劑22份，滑石粉50份，納米碳酸硅10份，硅酸鈉為10份，過(guò)氧化甲乙酮3份，環(huán)烷酸鈷20份，DCP2.5份，二甲基硅油5.5份。
[0024]第二步:將有機(jī)硅橡膠投入高速混合機(jī)中，升溫至120°C，加入剩余原料，升溫至140 °C，混合速度 1000r/min，混合30min。
[0025]第三步:混合后的原料通過(guò)塑煉、混煉工藝，形成混煉膠，然后壓延出片而形成橡膠。
[0026]耐油性能好、耐高溫、耐腐蝕，成本低，邵氏硬度A為76;可在-50到150°C下長(zhǎng)期工作，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；原料資源豐富，可重復(fù)利用，拉伸強(qiáng)度為14MPa，具有耐腐蝕、耐用；可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期工作不易老化，符合環(huán)保要求。
[0027]
實(shí)施例3:
第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土4份，硅烷偶聯(lián)劑20份，滑石粉30份，納米碳酸硅8份，硅酸鈉為6份，過(guò)氧化甲乙酮2份，環(huán)烷酸鈷15份，DCP1.5份，二甲基硅油3.5份。
[0028]第二步:將有機(jī)硅橡膠投入高速混合機(jī)中，升溫至120°C，加入剩余原料，升溫至140 °C，混合速度900r/min，混合20min。
[0029]第三步:混合后的原料通過(guò)塑煉、混煉工藝，形成混煉膠，然后壓延出片而形成橡膠。
[0030] 耐油性能好、耐高溫、耐腐蝕，成本低，邵氏硬度A為80;可在-50到150°C下長(zhǎng)期工作，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；原料資源豐富，可重復(fù)利用，拉伸強(qiáng)度為14MPa，具有耐腐蝕、耐用；可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期工作不易老化，符合環(huán)保要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種納米橡膠，其特征在于，所述納米橡膠的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土 2-6份，硅烷偶聯(lián)劑18-22份，滑石粉10-50份，納米碳酸硅5-10份，硅酸鈉為2-10份，過(guò)氧化甲乙酮1-3份，環(huán)烷酸鈷10-20份，DCP0.5-2.5份，二甲基硅油1.5_5.5份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米橡膠，其特征在于，所述納米橡膠的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土 2份，硅烷偶聯(lián)劑18份，滑石粉10份，納米碳酸硅5份，娃酸鈉為2份，過(guò)氧化甲乙酮I份，環(huán)烷酸鈷10份，DCP0.5份，二甲基硅油1.5份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米橡膠，其特征在于，所述納米橡膠的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土6份，硅烷偶聯(lián)劑22份，滑石粉50份，納米碳酸硅1份，硅酸鈉為1份，過(guò)氧化甲乙酮3份，環(huán)烷酸鈷20份，DCP2.5份，二甲基硅油5.5份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米橡膠，其特征在于，所述納米橡膠的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:有機(jī)硅橡膠100份，納米有機(jī)蒙脫土 4份，硅烷偶聯(lián)劑20份，滑石粉30份，納米碳酸硅8份，娃酸鈉為6份，過(guò)氧化甲乙酮2份，環(huán)烷酸鈷15份，DCP1.5份，二甲基硅油3.5份。5.—種制備權(quán)利要求1所述的納米橡膠的方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取有機(jī)硅橡膠、納米有機(jī)蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑、滑石粉、納米碳酸硅、硅酸鈉、過(guò)氧化甲乙酮、環(huán)烷酸鈷、DCP和二甲基硅油； 第二步:將有機(jī)硅橡膠投入高速混合機(jī)中，升溫至100-120°C，加入剩余原料，升溫至120-140 °C，混合速度800-1000r/min，混合 10-30min; 第三步:混合后的原料通過(guò)塑煉、混煉工藝，形成混煉膠，然后壓延出片而形成橡膠。
【文檔編號(hào)】C08K13/02GK106046791SQ201610518551
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月5日
【發(fā)明人】黨斌
【申請(qǐng)人】蘇州科淼新材料有限公司