[發(fā)明專利]一種腰果酚改性木質(zhì)素填充的橡膠復(fù)合材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310695385.3
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103756060A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳朝暉;莫業(yè)志;張仲倫
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);廣州格林高分子材料科技有限公司
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08L97/00;C08K13/02;C08K5/09;C08K3/22;C08K3/06;C08H7/00
• 代理公司: 廣州廣信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44261
• 代理人: 張文雄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種橡膠復(fù)合材料及其制備方法，特別是涉及一種腰果酚改性木質(zhì)素填充的橡膠復(fù)合材料及其制備方法。屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，

背景技術(shù)

木質(zhì)素作為具有高表面活性的天然高分子聚合物在橡膠工業(yè)中的應(yīng)用，表現(xiàn)出粉塵污染小，生產(chǎn)方式環(huán)保、成本低廉等優(yōu)勢，為橡膠工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了一種有效途徑。隨著人們對低碳環(huán)保的日益重視，木質(zhì)素在橡膠工業(yè)中的應(yīng)用更能體現(xiàn)出其顯著的經(jīng)濟價值和社會意義。國內(nèi)外對木質(zhì)素作為橡膠補強劑的研究經(jīng)歷了70余年的發(fā)展，木質(zhì)素填充橡膠的加工工藝和對木質(zhì)素的改性一直是該領(lǐng)域的研究重點。其中木質(zhì)素的羥甲基化改性是木質(zhì)素改性的重要方法，其在工業(yè)生產(chǎn)中得到了一定的應(yīng)用。

專利號為89109494.6的發(fā)明專利“利用木質(zhì)素作為橡膠補強的方法”公開了一種木質(zhì)素甲醛樹脂作為丁腈橡膠增強劑的方法，在濃縮的造紙廢液中加入甲醛制成木質(zhì)素甲醛樹脂，再按比例加入硫磺、氧化鋅、硬脂酸、硫化劑、硫化促進劑、硫化活性劑，并與橡膠在一定溫度下進行硫化，可獲得在橡膠中填充大量木質(zhì)素且不需加入軟化劑、節(jié)省大量橡膠且性能優(yōu)良的硫化膠。但這種方法的缺點在于需要加入各種加工助劑，加工工藝復(fù)雜、成本較高，且只適用于丁腈橡膠，應(yīng)用范圍較窄。

專利號為200810027887.8的發(fā)明專利“一種工業(yè)木質(zhì)素增強填充的共混彈性體材料及其制備方法”，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，將木質(zhì)素及其改性衍生物在彈性體中的應(yīng)用從丁腈橡膠擴展到丁苯橡膠及其它彈性體，提供了一種工藝簡單、成本低、性能穩(wěn)定的工業(yè)木質(zhì)素補強填充的共混彈性體材料。

專利號為201210232822.3的發(fā)明專利“一種工業(yè)木質(zhì)素補強橡膠及其制備方法”，公開了采用膠乳共沉工藝將羥甲基化木質(zhì)素及其與常用無機填料（陶土、蒙脫土、高嶺土、碳酸鈣等）共同應(yīng)用于丁苯橡膠、丁腈橡膠等通用橡膠中，在不降低膠料物理機械性能的同時，合并木質(zhì)素與橡膠生產(chǎn)過程中的干燥過程，降低了橡膠混煉的動力消耗。

以上的專利未涉及腰果酚改性木質(zhì)素，且所述木質(zhì)素及其改性衍生物主要應(yīng)用于極性橡膠中，或是在非極性橡膠應(yīng)用中未能達到良好的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一，是為了提供一種腰果酚改性木質(zhì)素填充的橡膠復(fù)合材料。

本發(fā)明的目的之二，是為了提供一種腰果酚改性木質(zhì)素填充的橡膠復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明的目的之一可以通過采取如下技術(shù)方案達到：

一種腰果酚改性木質(zhì)素填充的橡膠復(fù)合材料，其特征在于：由橡膠和腰果酚改性木質(zhì)素制成；以重量份計，橡膠為100份，腰果酚改性木質(zhì)素的含量為10-200份；所述橡膠為天然膠、異戊膠、丁苯膠、順丁膠、1,2聚丁二烯、三元乙丙橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠或氯丁橡膠，或者由天然膠、異戊膠、丁苯膠、順丁膠、1,2聚丁二烯、三元乙丙橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠中二種或多種橡膠的組合；所述腰果酚改性木質(zhì)素，為含有羥甲基和不飽和烴基長鏈官能團的腰果酚改性木質(zhì)素；該腰果酚改性木質(zhì)素為以甲醛和腰果酚為改性劑對黑液或純木質(zhì)素進行改性而得。

本發(fā)明的目的之一還可以通過采取如下技術(shù)方案達到：

進一步地，所述腰果酚改性木質(zhì)素，其特征在于：

1）其物質(zhì)組分包括黑液或純木質(zhì)素、甲醛和腰果酚，質(zhì)量比計，黑液或純木質(zhì)素：甲醛：腰果酚為1:0.01-2：0.01-0.5，所述腰果酚改性木質(zhì)素的含水率為30%-80%；

2）采用甲醛和腰果酚對黑液或純木質(zhì)素進兩步反應(yīng)改性，制得含有羥甲基和不飽和烴基長鏈官能團的腰果酚改性木質(zhì)素，兩步反應(yīng)改性是指，先用甲醛對黑液或純木質(zhì)素進行改性得到甲醛改性木質(zhì)素液，然后用腰果酚對黑液或純木質(zhì)素進行改性得到腰果酚改性木質(zhì)素液，所述腰果酚改性木質(zhì)素液經(jīng)沉淀析出、過濾、清洗及干燥后，得到腰果酚改性木質(zhì)素。

進一步地，所述腰果酚改性木質(zhì)素，由黑液或純木質(zhì)素與甲醛混合攪拌均勻并在60-100℃的攪拌狀態(tài)下恒溫反應(yīng)0.5～2小時，再按比例加入腰果酚在60～100℃的攪拌狀態(tài)下恒溫反應(yīng)1～4小時，最后在攪拌下滴加10%的稀酸至PH為3.0～4.0或加入凝固劑，使反應(yīng)物完全沉出后得到。

本發(fā)明的目的之二可以通過采取如下技術(shù)方案達到：

一種如前所述的腰果酚改性木質(zhì)素填充的橡膠復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1）按比例稱取橡膠和腰果酚改性木質(zhì)素，