[發明專利]改性紅輝沸石橡膠補強添加劑及制備方法

無效

• 申請號: 200810073485.1
• 申請日: 2008-03-03
• 公開（公告）號: CN101240118A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 崔天順;陳南春
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: C09C1/40
• 分類號: C09C1/40;C09C3/00;C08L21/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利事務所有限責任公司
• 代理人: 巢雄輝

技術領域：

本發明涉及紅輝沸石的應用，特別是改性紅輝沸石橡膠補強添加劑及制備方法。

背景技術：

紅輝沸石(Stellerite)是沸石族中的一個礦物種，其化學成分(％)：SiO₂：58.76、Al₂O₃：14.13、CaO：8.80、K₂O：0.11、Na₂O：0.18、Fe₂O₃：0.44、H₂O⁺：16.87、H₂O^-：1.25，天然紅輝沸石是天然沸石一種含水堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物，由硅氧四面體和鋁氧四面體組成的架狀硅酸鹽，具分子篩功能。另外紅輝沸石物現結構特殊，孔穴和孔道豐富，約占總體積的40-50％，具多種用途。本案申請人曾于2005.6.14向中國專利局申請了“天然紅輝沸石作為橡膠補強添加劑的制備方法”，該制備方法的步驟是：(1)以天然紅輝沸石礦為原料，對原礦進行淘洗，粉碎加工至80～120目；(2)按以下配比進行混料：紅輝沸石20～60克，氧化鋅5克，硬脂酸2克，硫磺2.3克，促進劑0.8克，橡膠100克；(3)將沸石粉根據配方混合進行中和預處理，氧化鋅、促進劑、硫磺等添加劑充分混勻后，再分幾次加入紅輝沸石，煉膠，等到膠上、下表面較為光滑后，取膠，進行硫化，控制硫化溫度在130～150℃范圍，硫化時間為20分鐘，取膠。該申請所用的紅輝沸石，只經過粉碎，未經過改性，其表面吸附能力不夠強，不容易填充到硫化橡膠的網狀組織之中，橡膠也不能更多、更充分地進入到紅輝沸石的孔穴孔道中，對橡膠的加工性能和物理性能提高作用不夠大。

發明內容：

本發明的目的是為克服現有技術的不足，而提供一種有較強表面吸附能力，容易填充到硫化橡膠網狀組織之間的改性紅輝沸石橡膠補強添加劑及制備方法。

本發明改性紅輝沸石橡膠補強添加劑是由紅輝沸石原料經淘洗、干粉碎、鹽酸改性、氧化鈣中和、干燥、包裝制成的粉狀產品。其制備方法包括如下步驟：

(1)將紅輝沸石原礦淘洗；

(2)干粉碎至60-80目；

(3)鹽酸浸泡改性：以上述40-80g紅輝沸石，用5-10％的鹽酸溶液100-150ml浸泡20-50min，再用5-10g氧化鈣中和；

(4)過濾洗滌至溶液pH值6-8；

(5)粉體干燥至含水率小于1％，分袋包裝即成。

本發明的優點在于：紅輝沸石改性后，可以除去部分碳酸鈣，其比表面積和相容性得到有效提高，表面吸附能力增強，能較容易地填充到橡膠網狀組織之中，橡膠也更容易進入到紅輝沸石的蜂狀結構中，可以頂替碳黑白碳黑的作用，提高補強劑的物理性能：有紅輝沸石添加劑的橡膠補強劑扯斷強度由7.23Mpa，增加到10.6Mpa，甚至更高，硬度由76增至82。不僅能提高橡膠產品的各項性能指標，而且可以大大降低生產成本，具有強的競爭力和推廣應用價值。

具體實施方式：

以廣西資源縣產的紅輝沸石礦為主要原料，對原礦進行淘洗，粉碎加工至60-80目，以60g紅輝沸石，用5％的鹽酸溶液120ml，浸泡40min改性，改性之后用5g氧化鈣中和，經過濾清洗至溶液pH值6.5，粉體干燥至含水率小于1％，得到改性紅輝沸石。