[發明專利]一種橡膠組合物及橡膠材料制備方法

有效

• 申請號: 201710774071.0
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107641176B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 張繼華;皂偉濤;馮華東;劉小艷
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: C08F279/02
• 分類號: C08F279/02;C08F220/06;C08K9/06;C08K3/34
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種橡膠組合物及橡膠材料制備方法，屬于橡膠領域。所述橡膠組合物包括橡膠、甲基丙烯酸、陽離子表面活性劑改性的蒙脫土、硫化劑及防老劑。所述橡膠組合物通過靜電界面、雙鍵結合或物理纏繞等相互作用，提高了橡膠內部應力傳遞能力，達到使用少量納米填料即可進一步提高橡膠性能的目的，避免了納米填料用量少橡膠性能達不到使用要求，納米填料用料多容易導致團聚，從而導致增強力下降的問題。

技術領域

本發明涉及橡膠領域，特別涉及一種具有橡膠組合物及橡膠材料制備方法。

背景技術

為了更好的提高橡膠的性能，通常需要將橡膠與硫化劑、填料等添加劑進行混煉、硫化。

目前，常用的橡膠填料包括碳黑、碳酸鈣、云母、陶土、蒙脫土、碳納米管以及石墨烯等。其中，蒙脫土、碳納米管、石墨烯等納米填料，可以在小的體積填充量條件下，對橡膠起到明顯的補強作用。

然而，當需要進一步提高橡膠性能時，由于納米填料比表面積高，在橡膠中填充一定數量后，納米填料會聚集成為大的納米聚集體或者團聚成更大的微米級形態，嚴重地降低了納米填料的應力傳遞能力，導致增強能力下降，即使增加填料用量也無法更好的提高橡膠性能。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種橡膠組合物及橡膠材料制備方法，所述橡膠組合物使蒙脫土/橡膠之間存在靜電界面、雙鍵結合或物理纏繞等相互作用，極大地提高了橡膠和蒙脫土之間的內應力傳遞能力，實現使用少量納米填料即可進一步提高橡膠性能的目的，避免了納米填料用量少橡膠性能達不到使用要求，納米填料用料多容易導致團聚，從而導致增強力下降的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種橡膠組合物，包括橡膠、甲基丙烯酸、陽離子表面活性劑改性的蒙脫土、硫化劑及防老劑。

在一可選實施例中，所述的橡膠組合物，包括以下質量份組分：

橡膠100份、甲基丙烯酸10～30份、陽離子表面活性劑改性的蒙脫土5～15份、硫化劑1～6份、防老劑1～3份。

在一可選實施例中，所述橡膠為丙烯腈質量含量為18～45％丁腈橡膠或氫化丁腈橡膠中的一種或一種以上組合。

在一可選實施例中，所述陽離子表面活性劑改性的蒙脫土所用表面改性劑為CH₃(CH₂)₁₇NH₂、CH₃(CH₂)₁₇NHCOCH(CH₃)＝CHCH＝CH(CH₃)COOMⁿ⁺中的一種或一種以上組合，其中Mⁿ⁺為Na⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺或Al³⁺。

在一可選實施例中，所述硫化劑為過氧化二異丙苯和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷的中的一種或兩種組合。

在一可選實施例中，所述防老劑為胺類和酚類防老劑中的一種或一種以上組合。

一種橡膠材料制備方法，包括以下步驟：

步驟1、將甲基丙烯酸和陽離子表面活性劑改性的蒙脫土混合，制成漿料；

步驟2、將塑煉后的橡膠和所述漿料混合，之后加入硫化劑及防老劑混煉，

得到混煉膠；

步驟3、將所述混煉膠進行硫化，得到橡膠材料。

在一可選實施例中，步驟1和2中各組分按以下質量份配比：