[發明專利]橡膠添加用納米氧化鋅顆粒及其制備方法

有效

• 申請號: 200710062243.8
• 申請日: 2007-06-27
• 公開（公告）號: CN101077914A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 駱天榮;馮瑜;常成明;許彥龍;紀寶祥;朱維栩;蔣素萍
• 申請（專利權）人: 駱天榮
• 主分類號: C08K7/00
• 分類號: C08K7/00;C08K3/22;C08L21/00;C09C3/04;C09C1/04
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 傅權;張明

一.技術領域

本發明公開的橡膠添加用納米氧化鋅顆粒及其制備方法屬納米材料技術 領域，具體涉及的是一種采用濕法工藝制造成的橡膠添加用納米氧化鋅顆粒及 其濕法制備方法。

二.背景技術

氧化鋅在橡膠配方中主要作為硫化活性劑使用，是一種不可或缺的功能助 劑。近年來隨著納米氧化鋅生產的不斷擴大，其在橡膠配方中逐步替代普通氧 化鋅，促進了橡膠生產成本的下降和產品質量的提升，越來越成為橡膠用氧化 鋅的主角。但是由于納米氧化鋅自身的特點，它在橡膠混煉過程中存在著分散 性能差、粘輥、粉塵飛揚、危害員工身體健康和污染環境等問題。為了解決這 些問題，國內外一直對納米氧化鋅和其它高活性氧化鋅在橡膠加工過程中分散 性能、粘輥、粉塵危害員工身體健康和污染環境等問題開展著研究。如中國專 利申請號為：95117887.3的“粒狀高活性氧化鋅”，公開了一種借助粘結分散 劑和表面活性劑，用螺桿擠出機制造顆粒狀高活性氧化鋅技術；另一篇專利號 為：ZL99233042.4的“顆粒狀氧化鋅生產裝置”，則提供了顆粒狀氧化鋅的生 產裝置和方法；專利號為：ZL02110497.2“用于橡膠添加的改性納米氧化鋅復 合母粒及其制備方法”專利，借助載體、膠粘分散劑、增塑劑、潤滑劑等，采 用加溫(如110～140℃)混煉，由螺桿擠出機造粒的制備方法。還有美國專利 USA.6046260提供了一種將氧化鋅分散于載體橡膠中制得了氧化鋅分散體技 術。再如市售拜爾-萊茵公司的氧化鋅-80產品，是以三元異丙膠為載體制得的 分散體。但上述專利或技術造出的納米氧化鋅顆粒存在再分散性能差、或造粒 成本高等缺點。本發明公開的濕法制備橡膠添加的納米氧化鋅顆粒，在橡膠加 工過程中再分散性能好，比表面積損失率小于5％，造粒成本低，更便于推廣使 用。

三.發明內容

本發明的目的是：向社會提供這種采用濕法工藝制造成的橡膠添加用納米 氧化鋅顆粒及其濕法制備方法，為納米氧化鋅在橡膠工業生產中的安全、環保、 方便使用提供一種技術。

本發明的技術方案包括兩方面的技術內容：其一是橡膠添加用納米氧化 鋅顆粒的技術內容，其二是橡膠添加用納米氧化鋅顆粒制備方法的技術內容。

關于橡膠添加用納米氧化鋅顆粒的技術方案如下：這種橡膠添加用納米 氧化鋅顆粒，采用專用的高速攪齒造粒設備，制造出易再分散的橡膠添加用納 米氧化鋅顆粒，技術特點在于：所述的該橡膠添加用納米氧化鋅顆粒是采用濕 法工藝制造的，所述的濕法工藝是：以納米氧化鋅為主料，采用水為主要粘結 劑，配以輔助粘結劑和改性劑，所述的濕法工藝造粒配方重量比例為：主料納 米氧化鋅為100，水的比例為納米氧化鋅的20～100％，輔助粘結劑比例為納米 氧化鋅的0.0～2％，改性劑比例為納米氧化鋅的0.0～5％。配方組份與重量比例 對造粒及顆粒易再分散很重要。所述的輔助粘結劑選擇：木質素磺酸鹽、糖蜜、 白糖、萄葡糖、堿金屬硅酸鹽、液烴，選擇使用其中的任一種或任多種，但使 用的總量不得超過所述的比例范圍。所述的木質素磺酸鹽包括有：木質素磺酸 鈉、木質素磺酸鈣、木質素磺酸銨等。所述的堿金屬硅酸鹽包括有：硅酸鈉、 硅酸鉀等。所述的液烴是指常溫下是液態的烴類化合物，例如：煤油、白油等。 所述的改性劑選擇：硬脂酸、十二烷基磺酸鈉、EVA，選擇使用其中的任一種 或任多種，但使用的總量不得超過所述的比例范圍。物料經專用造粒設備制造 成橡膠添加用易再分散的納米氧化鋅顆粒。如已經指出的：采用濕法工藝制造 的納米氧化鋅顆粒特點是易再分散，這在橡膠中添加使用是很適合的，如在橡 膠加工過程中再分散性能好，比表面積損失率小于5％。

根據以上所述的橡膠添加用納米氧化鋅顆粒，詳細技術特點還有：所述的 橡膠添加用納米氧化鋅顆粒，其顆粒球形度≥0.6，粒徑為0.3～3.0mm，其含水 量≤1％。