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      具有補(bǔ)強(qiáng)和阻隔雙重性能的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料的制作方法

      文檔序號(hào):3695333閱讀:237來源:國(guó)知局
      專利名稱:具有補(bǔ)強(qiáng)和阻隔雙重性能的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及在橡膠基體中加入納米級(jí)高嶺土,制備高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料。
      背景技術(shù)
      橡膠上常用的補(bǔ)強(qiáng)劑為碳黑和白碳黑,到目前為止,工業(yè)上尚未有哪種填 料能夠超過它們的補(bǔ)強(qiáng)效果的。然而,這兩種補(bǔ)強(qiáng)劑在應(yīng)用中仍存在一些問題, 例如,由于兩者顆粒細(xì)小,在橡膠中分散困難,氣體阻隔性能不很理想。特別 是碳黑,其生產(chǎn)原料來自石油,在石油日益枯竭,油價(jià)飛漲的今天和將來,尋
      找可替代或部分替代的補(bǔ)強(qiáng)劑己成為必然。
      氣壓和氣密性是輪胎的生命,世界上發(fā)達(dá)國(guó)家著名輪胎廠商都在想盡辦法 極力提高輪胎的氣密性。使橡膠保持高氣密性的方法有二種。 一是選用特種橡 膠,如丁腈橡膠和丁基橡膠,或者經(jīng)化學(xué)改性的天然橡膠。二是在橡膠配方中 使用某些納米填充劑提高氣密性,這是一種廉價(jià)的好辦法。
      目前世界上粘土/聚合物納米復(fù)合材料的研究使人們看到了曙光。粘土由于 天然產(chǎn)出、儲(chǔ)量豐富、成本低廉,是一種天然的納米材料。為此眾多科學(xué)家采 取各種方法試圖使納米級(jí)厚度的粘土片層良好地分散在各種聚合物基質(zhì)中,以 期取得具有優(yōu)良增強(qiáng)和阻隔性能的粘土/橡膠納米復(fù)合材料。
      20世紀(jì)卯年代初,插層復(fù)合技術(shù)得到發(fā)展,通過原位插層聚合和聚合物熔 體或溶液插層等方法,可以使聚合物大分子鏈插入粘土片層之間,形成剝離型 或插層型聚合物/層狀硅酸鹽(PLS)納米復(fù)合材料。由于聚合物基體與粘土片 層的良好結(jié)合,通過控制納米硅酸鹽片層的平面取向可以極大提高材料的阻隔 性和阻燃性。以前的工作多集中于塑料基的粘土納米復(fù)合材料方面,而對(duì)橡膠 基的研究較少。
      張立群等(特種橡膠制品,1998, 19 (2) : 6_9;橡膠工業(yè),1999, 46 (4): 213 — 216)和張惠峰等(橡膠工業(yè),2001, 48 (10): 58 — 591)用改性蒙脫土 與丁苯橡膠、天然橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠通過溶液和乳液共混方法,制備
      了一系列的橡膠/粘土納米復(fù)合材料,證明具有良好分散性的新型納米粘土材料 可以有效地提高橡膠材料的氣體阻隔性能和增強(qiáng)性能。
      專利US4889885公布了兩種粘土橡膠納米復(fù)合材料的制備方法,采用原位 插層聚合法和液體橡膠插層法。 '
      中國(guó)專利申請(qǐng)94192043. 7公布了用于輪胎氣密層和內(nèi)胎的粘土./液體丁腈 橡膠的制備方法,采用粘土水溶液與液體橡膠溶液混合、凝聚、脫水、烘干制 備納米粘土橡膠復(fù)合材料。 .
      專利ZL98101496.8公布了一種粘土/橡膠納米復(fù)合材料的制備方法,其方 法是采用粘土懸浮液與橡膠乳液共混,然后絮凝、脫水和干燥得到粘土橡膠納 米復(fù)合材料。
      專利ZL200410084046. 2公布了一種改性粘土與橡膠復(fù)合材料的方法,其特 征是用有機(jī)改性劑與粘土的混合體系制備粘土與橡膠復(fù)合材料。
      專利ZL200410008452. 0公布了一種用預(yù)膨脹有機(jī)粘土制備橡膠與粘土納米 復(fù)合材料的方法,其特征是用有機(jī)溶劑與有機(jī)粘土按質(zhì)量比l: l預(yù)先混合得到 預(yù)膨脹有機(jī)粘土,再與橡膠和配合劑混合得到橡膠與粘土納米復(fù)合材料。
      中國(guó)專利申請(qǐng)200510084326有機(jī)改性的粘土與丁苯橡膠納米復(fù)合材料的制 備方法。先將有機(jī)改性劑水溶液與粘土水懸浮液混合,然后再與丁苯膠乳混合; 再經(jīng)過破乳絮凝,干燥脫水、混煉、硫化得到有機(jī)改性的粘土與丁苯橡膠納米 復(fù)合材料。
      申請(qǐng)^ 200610114731.4專利公布了硅烷偶聯(lián)劑改性的粘土與丁苯橡膠納 米復(fù)合材料制備方法。在常溫下先制備Yi丙基三乙氧基硅烷改性的粘土水懸 浮液,然后與丁苯橡膠乳液攪拌混合,經(jīng)過絮凝、洗滌、干燥、混煉、硫化得 到氨丙基三乙氧基硅烷改性的粘土與丁苯橡膠納米復(fù)合材料,在混煉過程中再 加入雙-三乙氧基硅基丙基四硫化物復(fù)合改性的粘土與丁苯橡膠納米復(fù)合材料。 該復(fù)合材料在具有較高拉伸強(qiáng)度性能的同時(shí),能大幅度提高定伸應(yīng)力、撕裂強(qiáng) 度、氣體阻隔性能。
      從上述研究情況可以看出,以前制備粘土/橡膠納米復(fù)合材料過程中,所 用粘土均為蒙脫石粘土,所采用方法為原位插層聚合、液體橡膠插層、聚合物
      熔融插層以及乳液共混方法,其制備過程復(fù)雜、成本仍比較高,難以在正常的 橡膠工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用。
      高嶺石屬于1:1型二八面體層狀硅酸鹽礦物,理想化學(xué)式為Al4Si401Q(OH)8, 其理論組成是Si0246.5%, A1203 39.53%, H20 13.95%:高嶺土是由高嶺石族 礦物組成的一種重要非金屬礦物材料,通常用于陶瓷、造紙、涂料、油漆、催 化劑、橡膠、塑料、化工等行業(yè)。常規(guī)的高嶺土由于粒徑較粗,僅作為普通填 料用于橡膠,其目的是降低橡膠制品的生產(chǎn)成本。因此常規(guī)的高嶺土一般不同 時(shí)具備補(bǔ)強(qiáng)和阻隔性能。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明是在傳統(tǒng)橡膠生產(chǎn)工藝中,不需要改變工藝設(shè)備,將一種納米高嶺 土粉體與橡膠共混,然后添加各種配合劑,制備同時(shí)具有增強(qiáng)和阻隔性能的高 嶺土/橡膠納米復(fù)合材料。
      本發(fā)明所用的納米高嶺土粉體的制備在專利02158192.4中有詳細(xì)介紹, 這里不再敘述。
      本發(fā)明所用納米高嶺土的片層直徑在100 — 800nm,最佳為300 — 500mn;片 層厚度在10—100nm,較佳為20-50nm。為一種結(jié)晶無序的高嶺土。其結(jié)晶度可 用Hinkley指數(shù)來表征, 一般應(yīng)小于1. 0。 Hinkley指數(shù)的it算可參考任磊夫編 《粘土礦物與粘土巖》(北京地質(zhì)出版社,1992,第26頁(yè))。
      為了提高納米高嶺土在橡膠中的相容性和分散效果,需要對(duì)納米高嶺土進(jìn) 行表面改性處理。改性劑可釆用硅垸偶聯(lián)劑、鈦酸脂偶聯(lián)劑、有機(jī)羧酸及其鹽、 有機(jī)烴類、硅油、三乙醇胺、季胺鹽類等??刹捎闷渲械囊环N或幾種,其用量 為高嶺土量的0.3-5%。改性劑可預(yù)先對(duì)高嶺土進(jìn)行處理,也可在橡膠混煉過程 中加入。
      所述的硅烷偶聯(lián)劑選自下列一種或幾種3- (2-氨乙基)-氨丙基甲基二甲 氧基硅烷、3- (2-氨乙基)-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅垸、乙烯 基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三甲氧基硅垸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸。
      所述的鈦酸脂偶聯(lián)劑選自下列一種或幾種異丙基三甲基丙烯?;佀嶂?、
      異丙基三丙烯?;佀嶂?、異丙基三異硬酯酰基鈦酸脂。
      所述的有機(jī)羧酸及其鹽選自下列-種或幾種軟脂酸、硬脂酸、硬脂酸鈣、 硬脂酸鋅、亞麻酸。
      所述的烴類物質(zhì)選自下列一種液體石蠟、氯化石蠟、氯代烴。
      所述的季胺鹽選自下列一種或幾種十六烷基三甲基溴化銨、雙十八烷基 氳計(jì)嫁_校其一田其芊其泰眩處.'t^其一 田其追化逾日力皿
      本發(fā)明所用的高嶺土可進(jìn)行造粒。造粒球直徑在20 — 80微米,見圖1和 圖2。造粒工藝可采用傳統(tǒng)碳黑的造粒方式,也可由噴霧干燥完成。本發(fā)明在造
      粒的過程中,完成高嶺土的表面改性處理。
      本發(fā)明所用的納米高嶺土在與橡膠混煉時(shí),每100份橡膠基體中加入10 — 80
      份的納米高嶺土。
      納米高嶺土可單獨(dú)加入,也可與碳黑和/或白碳黑混合使用。當(dāng)與碳黑和/或
      白碳黑混合使用時(shí),高嶺土與碳黑和/或白碳黑的比例為1: 0.1-4。
      本發(fā)明中的納米高嶺土可添加到各種橡膠基體中,例如丁苯橡膠、天然橡膠、 順丁橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠等。
      當(dāng)用在丁苯橡膠中時(shí),每100份丁苯橡膠添加納米高嶺土 20 60份。 當(dāng)用在天然橡膠中時(shí),每100份天然橡膠添加納米高嶺土 15 55份。 當(dāng)用在丁基橡膠中時(shí),每100份丁基橡膠添加納米高嶺土 10 70份。 當(dāng)用在三元乙丙橡膠中時(shí),每100份三元乙丙橡膠添加納米高嶺土 10 70份。
      由于本發(fā)明所用的高嶺土獨(dú)特的表面性質(zhì)及其結(jié)構(gòu)性和表面處理,經(jīng)過造粒 的高嶺土在混煉過程中在剪切力的作用下,可進(jìn)行再分散,其分散后的高嶺土 片層厚度在100nm以下,其片層直徑在600納米以下。與只添加碳黑和白碳黑 相比,添加納米高嶺土的橡膠加工性能良好,硫化時(shí)間縮短,'有利于節(jié)省能耗。
      由于納米級(jí)高嶺土薄片在橡膠基體中呈定向排列,有利于提高橡膠的氣體 阻隔性。材料的透氣率與不添加相比可降低30—80%。并且橡膠還具有高的拉 伸性能、彈性、伸長(zhǎng)率。當(dāng)經(jīng)過適當(dāng)?shù)谋砻娓男蕴幚?,其定伸性能和撕裂性?有很大提高。
      本發(fā)明在傳統(tǒng)橡膠生產(chǎn)工藝中,不需要改變工藝設(shè)備,可以直接將有機(jī)改性
      劑、納米高嶺土粉體與橡膠共混,添加各種配合劑,制備橡膠材料。所用的橡 膠混煉設(shè)備為常規(guī)的幵煉機(jī)或密煉機(jī)。容易在正常的橡膠工業(yè)化生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。


      圖1納米高嶺土造粒掃描電子顯微鏡照片。
      圖2造粒球離子切片透射電子顯微鏡照片。
      圖3 丁苯橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料離子切片透射電子顯微鏡照片。 圖4天然橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料離子切片透射電子顯微鏡照片。 圖5 丁基橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料離子切片透射電子顯微鏡照片。 圖6三元乙丙橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料離子切片透射電子顯微鏡照片。
      具體實(shí)施例方式
      實(shí)施例1:
      采用占總量3%的乙烯基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑和2°/。異丙基三異硬酯酰基鈦酸 脂偶聯(lián)劑對(duì)占總量95%的納米高嶺土混合進(jìn)行改性,制備有機(jī)改性的納米高嶺土。
      將所得的有機(jī)改性的納米高嶺土 50份、丁苯橡膠1500, 100份、氧化鋅3 份、硬脂酸l份、促進(jìn)劑NS, l份、硫磺,1。75份共混,為使粉體在橡膠基體 中達(dá)到均勻分散,膠料首先在開煉機(jī)Ql60ramX320mm,上海橡膠機(jī)械廠)中混煉, 混煉工藝為生膠一小料(促進(jìn)劑、活性劑)一硅烷改性的納米高嶺土一軟化 劑一硫磺一薄通數(shù)次后均勻下片,混煉時(shí)間為12 15min。用硫化儀測(cè)得正硫化 點(diǎn),硫化條件為153r,在正硫化點(diǎn)時(shí)間進(jìn)行硫化。在硫化機(jī)上模壓成型,制得 橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料試片。所得橡膠試片力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果為
      扯斷伸長(zhǎng)率,730%; .
      拉伸強(qiáng)度,15.0Mpa;
      300 %定伸,4. 27Mpa:
      500 %定仲,7. 42Mpa;
      撕裂強(qiáng)度,39kN/m;
      透氣率 28. 70X10—'8m7Pa. s。
      各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)與對(duì)比例l相比,顯著提高,顯示了納米復(fù)合材料的優(yōu)異 性能。透氣率與對(duì)比例1相比,降低了 51. 5%。 .
      圖3 丁苯橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料離子切片透射電子顯微鏡照片顯示,造
      粒球已分散成單個(gè)高嶺石片,高嶺石片厚度小于50納米,直徑小于500納米。
      實(shí)施例2:
      采用占總量4%的異丙基三甲基丙烯酰基鈦酸脂偶聯(lián)劑對(duì)占總量96%的納米高 嶺土混合進(jìn)行改性,制備鈦酸脂改性的納米高嶺土。
      將所得的鈦酸脂改性納米高嶺土45份,天然橡膠100份,氧化鋅5份,硬 脂酸4份,促進(jìn)劑M1份;硫磺3份,防老劑D 1.5份共混。混煉工藝和投料
      順序同實(shí)施例l。經(jīng)測(cè)試,天然橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料的力學(xué)性能如下
      扯斷伸長(zhǎng)率,670%;
      拉伸強(qiáng)度,24.7Mpa;
      300%定伸,4. 68Mpa;
      500%定伸,12. 6Mpa;
      透氣率53.80X 10 18m2/Pa. s。
      與對(duì)比例2相比,定伸強(qiáng)度提高,透氣率降低了35.0%。
      圖4天然橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料離子切片透射電子顯微鏡照片顯示,造 粒球已分散成單個(gè)高嶺石片,高嶺石片厚度小于100納米,直徑小于500納米。 實(shí)施例3
      采用占總量3%的硬脂酸對(duì)占總量97%的納米高嶺土混合進(jìn)行改性,制備有機(jī) 羧酸改性的納米高嶺土。
      將所得的有機(jī)羧酸改性的納米高嶺土60份,丁基橡膠100份,氧化鋅3份, 硬脂酸l份,促進(jìn)劑TMTD l份,硫磺L75份共混?;鞜捁に嚭屯读享樞蛲?實(shí)施例l。經(jīng)測(cè)試,丁基橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料的力學(xué)性能如下
      扯斷伸長(zhǎng)率,750%;
      拉伸強(qiáng)度,13.7Mpa;
      300 %定伸,1.78Mpa;
      500%定伸,3. 6Mpa; .
      撕裂強(qiáng)度,21kN/m;
      透氣率 1. 19Xl(T'8m7Pa. s。
      與對(duì)比例3相比,各項(xiàng)力學(xué)性能顯著提高,透氣率降低了82.6%。 圖5 丁基橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料離子切片透射電子顯微鏡照片顯示,造 粒球已分散成單個(gè)高嶺石片,高嶺石片厚度小于50納米,直徑小于200納米。 實(shí)施例4
      采用占總量3%的十六烷基三甲基溴化銨,對(duì)占總量97°/。的納米高嶺土混合 進(jìn)行改性,制備季胺鹽改性的納米高嶺土。 '
      將所得的季胺鹽改性的納米高嶺土 60份,三元乙丙橡膠100份,氧化鋅5 份,硬脂酸l份,促進(jìn)劑M, l份,促進(jìn)劑TMTD, 2份,硫磺,2份,共混。 混煉工藝和投料順序同實(shí)施例1。經(jīng)測(cè)試,三元乙丙橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料 的力學(xué)性能如下.-
      扯斷伸長(zhǎng)率,570%;
      拉伸強(qiáng)度,17.7Mpa;
      300%定伸,4. 87Mpa;
      500%定伸,11.32Mpa;
      撕裂強(qiáng)度,34. 61kN/m;
      透氣率為35. 80X 10—V/Pa. s。
      與對(duì)比例4相比,添加有納米高嶺土的三元乙丙橡膠的力學(xué)性能顯著增加, 透氣率下降了 40. 9%。
      圖6三元乙丙橡膠/高嶺土納米復(fù)合材料離子切片透射電子顯微鏡照片顯 示,造粒球已分散成單個(gè)高嶺石片,高嶺石片厚度小于100納米,直徑小于200 納米。
      實(shí)施例5
      將高嶺土與白碳黑按照5: 2的比例混合,制備混合補(bǔ)強(qiáng)劑。采用3-巰丙基 三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑5份、混合補(bǔ)強(qiáng)劑50份,丁苯橡膠100份,氧化鋅3份, 硬脂酸1份,促進(jìn)劑NS l份;硫磺1.75份,共混。混煉工藝和投料順序同實(shí) 施例1,所不同的是在混煉過程中加入硅垸偶聯(lián)劑。經(jīng)測(cè)試,丁苯橡膠/高嶺土
      納米復(fù)合材料的力學(xué)性能如下 扯斷伸長(zhǎng)率,786%; 拉伸強(qiáng)度,17.9Mpa; 300 %定伸,3. 98Mpa; 500%定伸,6:76Mpa; 透氣率 37. 80Xl(T'8ni7Pa. s。
      與對(duì)比例l相比,力學(xué)強(qiáng)度提高,透氣率降低了36. 1%。 實(shí)施例6
      將高嶺土與碳黑按照3: 2的比例混合,制備混合補(bǔ)強(qiáng)劑。異丙基三甲基丙 烯?;佀嶂?份、混合補(bǔ)強(qiáng)劑50份,天然橡膠100份,氧化鋅5份,硬脂酸 4份,促進(jìn)劑M1份;硫磺3份,防老劑D 1.5份共混?;鞜捁に嚭屯读享樞?同實(shí)施例1,所不同的是在混煉過程中加入鈦酸脂偶聯(lián)劑。經(jīng)測(cè)試,天然橡膠/ 高嶺土納米復(fù)合材料的力學(xué)性能如下 .
      扯斷伸長(zhǎng)率,600%;
      拉伸強(qiáng)度,25. 2Mpa; 300%定伸,7. 15Mpa; 500%定伸,18. 2Mpa; 撕裂強(qiáng)度,54.6kN/m; 透氣率為56. 20X10—V/Pa. s。
      與對(duì)比例2相比,添加有高嶺土和碳黑混合補(bǔ)強(qiáng)劑的天然橡膠的力學(xué)性能 定伸增加,透氣率下降了 32. PZ。。
      對(duì)比例1:
      測(cè)試純丁苯橡膠的力學(xué)性能和阻隔性能,從而比較和判別實(shí)施例1中納米高 嶺土在丁苯橡膠中起到的補(bǔ)強(qiáng)和阻隔作用及效果。配方和混煉過程與實(shí)施例1 相對(duì)應(yīng),所不同的是將實(shí)施例1配方中的納米高嶺土去除。所得純丁苯橡膠的 力學(xué)和阻隔性能為
      扯斷伸長(zhǎng)率,200%;
      拉伸強(qiáng)度,1.6Mpa; 300%定伸,崩斷,無數(shù)據(jù); 500 %定伸,崩斷,無數(shù)據(jù);
      撕裂強(qiáng)度,5. 5kN/m; 透氣率為59. 18X10—'"m7Pa. s。
      對(duì)比例2:
      測(cè)試純的天然橡膠的力學(xué)性能和阻隔性能,從而比較和判別實(shí)施例2中納 米高嶺土在天然橡膠中起到的補(bǔ)強(qiáng)和阻隔作用及效果。配方和混煉過程與實(shí)施 例2相對(duì)應(yīng),所不同的是將實(shí)施例2配方中的納米高嶺土去除。所得純天然橡
      膠的力學(xué)和阻隔性能為
      扯斷伸長(zhǎng)率,726%; 拉伸強(qiáng)度,23.4Mpa; 300%定伸,1.91Mpa; 500 %定伸,5. 48Mpa; 透氣率為82. 77 X 10—18m7Pa. s。 對(duì)比例3
      測(cè)試純丁基橡膠的力學(xué)性能和阻隔性能,從而比較和判別實(shí)施例3中納米 高嶺土在丁基橡膠中起到的補(bǔ)強(qiáng)和阻隔作用及效果。配方和混煉過程與實(shí)施例3 相對(duì)應(yīng),所不同的是將實(shí)施例3配方中的納米高嶺土去除。所得純丁基橡膠的 力學(xué)和阻隔性能為
      扯斷伸長(zhǎng)率,582%;
      拉伸強(qiáng)度,6. 1Mpa;
      300 %定伸,0. 8Mpa;
      500 %定伸,1.3Mpa;
      撕裂強(qiáng)度,6.2kN/m;
      透氣率為6. 85X 10—'Sm2/Pa. s。
      對(duì)比例4 .
      測(cè)試純?nèi)冶鹉z的力學(xué)性能和阻隔性能,從而比較和判別實(shí)施例4中
      納米高嶺土在三元乙丙橡膠中起到的補(bǔ)強(qiáng)和阻隔作用及效果。配方和混煉過程 與實(shí)施例4相對(duì)應(yīng),所不同的是將實(shí)施例4配方中的納米高嶺土去除。所得純 三元乙丙橡膠的力學(xué)和阻隔性能為-
      扯斷伸長(zhǎng)率,260%;
      300%定伸,崩斷,無數(shù)據(jù); 500%定伸,崩斷,無數(shù)據(jù); 撕裂強(qiáng)度,5. lkN/m; 透氣率為60. 58X 10—l8m7Pa. s。
      權(quán)利要求
      1. 一種高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,包括各種橡膠配合劑,其特征在于,每100份橡膠基體中含有10—80份的納米高嶺土。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,其特征在于,所述的納 米高嶺土的片層直徑在100 — 800訓(xùn)片層厚度在10—100nm。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,其特征在于,采用有機(jī)改 性劑對(duì)納米高嶺土進(jìn)行表面改性處理,所述的有機(jī)改性劑選自下列一種或幾種 硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸脂偶聯(lián)劑、有機(jī)羧酸及其鹽、烴類物質(zhì)、硅油、三乙醇胺、 季胺鹽。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,其特征在于,所述的硅 烷偶聯(lián)劑選自下列一種或幾種3- (2-氨乙基)-氨丙基甲基一甲氧基硅烷、3-(2-氨乙基)-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅 垸、3-巰丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,其特征在于,所述的鈦 酸脂偶聯(lián)劑選自下列一種或幾種異丙基三甲基丙烯?;佀嶂惐?烯?;佀嶂惐愑蝉ヵ;佀嶂?。
      6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,其特征在于,所述的有機(jī) 羧酸及其鹽選自下列一種或幾種軟脂酸、硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、亞麻酸。
      7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,其特征在于,所述的季胺鹽選自下列一種或幾種十六烷基三甲基溴化銨、雙十八烷基氯化銨、烷基二甲基芐基季胺鹽、烷基二甲基溴化碘胺。 .
      8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,其特征在于,所述的有機(jī) 改性劑在高嶺土造粒過程中加入或者在橡膠混煉過程中加入。
      9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,其特征在于,所述的納米 高嶺土與碳黑和/或白碳黑混合使用,納米高嶺土與碳黑和/或白碳黑的比例為1: 0.1-4。
      10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,其特征在于,所述的橡 膠為丁苯橡膠、天然橡膠、順丁橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠。
      全文摘要
      本發(fā)明是在傳統(tǒng)橡膠生產(chǎn)中,不需要改變工藝設(shè)備,將一種納米高嶺土粉體與橡膠共混,添加各種配合劑,制備同時(shí)具有增強(qiáng)和氣體阻隔性能的高嶺土/橡膠納米復(fù)合材料,所用納米高嶺土的片層直徑在100-800nm,片層厚度在10-100nm,為一種結(jié)晶無序的高嶺土,所述的納米高嶺土粉體經(jīng)有機(jī)改性劑處理,并經(jīng)過造粒。該復(fù)合材料具有良好的拉伸強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度、彈性和伸長(zhǎng)率,其透氣率與純膠相比降低了30-80%。
      文檔編號(hào)C08L21/00GK101381488SQ20081017237
      公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日
      發(fā)明者劉欽甫, 張玉德 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
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