[發明專利]軟質橡膠鞋底用高嶺土/丁苯橡膠復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 200910272885.X
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN101875733A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 管俊芳;林浩;高惠民;曾偉能;楊增良
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學;茂名高嶺科技有限公司
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/34;C09C1/28;C09C3/00;C09C3/04;C09C3/08;A43B13/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及非金屬礦礦物材料及復合材料技術領域，具體涉及一種軟質橡膠鞋底用高嶺土/丁苯橡膠復合材料的制備方法。

背景技術

炭黑和白炭黑作為最常用的橡膠補強劑，有著很好的補強效果，在工業上很難找到一種完全能夠替代它們的補強填料，然而，這兩種補強劑在工業應用中也存在著一定的問題，例如，價格的昂貴，使得填充后橡膠成本的大幅上升；由于顆粒的細小，在橡膠中分散困難以及價格的原因，通常填充量不會太高。因此尋找價廉物美的替代或部分替代炭黑和白炭黑的補強劑已成為必然。

高嶺土是填料領域中常用的礦物原料。目前高嶺土作為填料的研究，以低填充份數和填充至天然橡膠的研究居多，也有在實驗室利用過于復雜的工藝和加工方法對高嶺土進行改性后對橡膠進行填充研究。這些研究成果在工業上由于成本過高、物理機械性能指標不如炭黑白炭黑等補強劑，或者應用技術上的障礙而難以實現。高嶺土的主要功能是在加工改性后可以達到對復合材料補強的作用，其加工改性效果的好壞和高嶺土/橡膠配方的好壞直接影響著高嶺土/橡膠的物理機械性能。

改性高嶺土作為填料制備丁苯橡膠橡膠鞋底，可以達到在填料上替代昂貴的炭黑、白炭黑，利用廉價的丁苯橡膠用于橡膠鞋底的生產。目前，用改性高嶺土作為橡膠補強填料研究的專利有主要針對的是煤系高嶺土，例如：

(1)嚴春杰等公開了一種丁基膠塞用煅燒高嶺土的制備工藝(申請號：200710052951)，它是將煤系高嶺土經過洗礦、顎破粗碎、機械磨超細，然后與尿素混合，在煅燒窯中煅燒。可以達到小于2μm所占質量比例大于80％、白度大于82的丁基膠塞用煅燒用高嶺土產品。

(2)劉欽甫等公開了一種具有補強和阻隔雙重性能的高嶺土/橡膠納米復合材料(申請號：200810172372)，該方法是將一種納米高嶺土粉體與橡膠共混，添加各種配合劑，制備同時具有增強和氣體阻隔性能的高嶺土/橡膠納米復合材料，該復合材料具有良好的拉伸強度、定伸強度、彈性和伸長率，其透氣率與純膠相比降低了30-80％。

(3)程先中等公開的用煤系高嶺土制備丁基橡膠瓶塞補強填料的方法(專利申請號為200510018202.X)，該方法是將選礦、洗礦后、粗碎，在粗碎后的煤系高嶺土礦石中拌入活性增白劑；將加入活性增白劑后的煤系高嶺土礦石超細粉碎后裝入匣缽通過窯車送入燃燒隧道高溫煅燒，煅燒后的煤系高嶺土再添加表面改性劑送入解聚機粉碎得到成品。

上述制備高嶺土的方法都是采用工藝較為復雜和成本較高的煅燒高嶺土改性、填充或納米化化改性填充。只能用于對于質量要求較高的橡膠制品，而對于質量要求一般的橡膠鞋底填料及橡膠的選用，則要考慮一般的工業化流程對高嶺土進行加工改性，以及選用價格相對低廉的橡膠作為母料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適合工業生產的高嶺土/丁苯橡膠復合材料的制備方法，其制備的高嶺土/丁苯橡膠復合材料可以達到軟質橡膠鞋底的物理機械性能要求。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

本發明提供的軟質橡膠鞋底用高嶺土/丁苯橡膠復合材料的制備方法，其包括高嶺土的加工、改性處理的藥劑種類和復配的藥劑制度及高嶺土/丁苯橡膠的硫化配方，具體是采用包括以下步驟的方法：

(1)高嶺土的過篩分級或分級后磨剝：

將高嶺土原礦經過搗漿除砂后用325目(45μm)篩子分級，取-45μm的高嶺土產品，或者，繼續窄級別分級至5～10μm、10～20μm和30～45μm；將-45μm級別高嶺土磨剝，得到-2μm含量≥96％的高嶺土產品；將30～45μm級別高嶺土磨剝，得到-10μm含量≥80％的高嶺土產品。

在磨剝過程時，可以將-45μm高嶺土產品以質量濃度65％進入攪拌磨剝片，其中：加入高嶺土質量2％的聚丙烯酸鈉分散劑，得到-2μm含量≥96％的高嶺土產品；利用沉降分級，得到30～45μm粒級范圍的高嶺土。

在磨剝過程時，可以將30～45μm高嶺土產品以質量濃度50％進入攪拌磨超細，其中，加入高嶺土質量3％的聚丙烯酸鈉分散劑磨礦，得到-10μm含量≥80％的高嶺土產品。

(2)改性處理的藥劑種類和復配的藥劑制度：

將-45μm的高嶺土或分級后磨剝的高嶺土產品，在采用十六烷基三甲基溴化銨、r-巰丙基三乙氧基硅烷改性劑和分析純硬脂酸的作用下，利用高速攪拌機進行干法改性，得到改性高嶺土。