[發(fā)明專利]一種ESBR/SiO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210106960.0
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114437434B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林廣義;李巧;張?zhí)K;王海桐;趙瑞青;劉扶民;張玉亮;梁振寧;萬金申;陳建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué);山東華盛橡膠有限公司
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08K9/10;C08K7/26
• 代理公司: 山東重諾律師事務(wù)所 37228
• 代理人: 林婷

本發(fā)明涉及一種ESBR/SiOsubgt;2/subgt;@EVMG復(fù)合材料的制備方法，通過原位生成的白炭黑先被多巴胺進(jìn)行表面修飾，然后乙烯?醋酸乙烯酯?甲基丙烯酸縮水甘油酯(EVMG)分子鏈上的環(huán)氧基團與PDA(聚多巴胺)包覆層上的氨基和鄰苯二酚基團發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，制備填料SiOsubgt;2/subgt;@EVMG有機雜化填料。使用氣體誘導(dǎo)輔助噴射破乳設(shè)備將ESBR與SiOsubgt;2/subgt;@EVMG的混合物噴射到熱板上完成絮凝得到母膠，經(jīng)過烘干、密煉、開煉、硫化之后得到ESBR/SiOsubgt;2/subgt;@EVMG復(fù)合材料。SiOsubgt;2/subgt;@EVMG具有優(yōu)異的分散性以及與橡膠基體的相容性，橡膠復(fù)合材料的力學(xué)性能和抗?jié)窕阅芴岣撸瑵L動阻力降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橡膠復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種ESBR/SiO₂@EVMG復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

白炭黑/橡膠復(fù)合材料具備較低的滾動阻力和優(yōu)秀的抗?jié)窕阅埽蔀橹苽洹熬G色輪胎”的理想材料。但是，白炭黑表面含有大量的羥基，所以它容易團聚，在材料中分散不均，影響材料的性能。

硅烷偶聯(lián)劑是一種常用的白炭黑改性劑。硅烷偶聯(lián)劑屬于小分子改性劑，分子量較小，所以它對白炭黑的改性面積較小且與基體分子鏈的結(jié)合力也較弱。并且，在改性的過程中會產(chǎn)生揮發(fā)性有機物(VOCs)，對環(huán)境和人體造成一定危害，具有一定的安全隱患。

除硅烷偶聯(lián)劑等小分子改性劑外，也可以將聚合物作為大分子改性劑對白炭黑進(jìn)行改性。目前僅涉及通過多巴胺(PDA)改性白炭黑，但僅通過這一方式也難以滿足所需復(fù)合材料需要滿足具有較好的動態(tài)力學(xué)性能和耐磨性能的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種無污染，填料分散性好，填料與橡膠基體界面相互作用好的ESBR/SiO₂@EVMG復(fù)合材料的制備方法。這種改性方法可以構(gòu)建與硅烷偶聯(lián)劑改性不同的有機化學(xué)結(jié)構(gòu)，且不產(chǎn)生VOCs氣體。大分子改性劑分子量較大，分子鏈上的多個官能團可以同時與白炭黑反應(yīng)，在白炭黑表面呈拱橋狀。因此包覆層也較厚，空間穩(wěn)定性更強。因為與橡膠基體的界面相容性較好，并且白炭黑的分散性得到改善，所以復(fù)合材料具有較好的動態(tài)力學(xué)性能和耐磨性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種ESBR/SiO₂@EVMG復(fù)合材料的制備方法，包括：

形成聚多巴胺層步驟，多巴胺在原位生成的白炭黑表面自聚合形成聚多巴胺層；

EVMG接枝到白炭黑的表面步驟，EVMG分子鏈上的環(huán)氧基團與聚多巴胺層上的氨基和鄰苯二酚基團發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，EVMG通過共價鍵接枝到白炭黑的表面，制備得到SiO₂@EVMG有機雜化填料。

進(jìn)一步地，所述形成聚多巴胺層步驟具體為：

獲得白炭黑納米顆粒步驟，向乙醇和去離子水的混合液中加入硅酸乙酯和氨水，在40℃-60℃溫度充分?jǐn)嚢?，用水反?fù)離心洗滌得到白炭黑納米顆粒；

制備多巴胺溶液步驟，將多巴胺溶解在三羥甲基氨基甲烷鹽酸鹽緩沖液中，制備多巴胺溶液；以及

制備多巴胺改性的白炭黑步驟，將白炭黑納米顆粒懸浮在多巴胺溶液中充分?jǐn)嚢?，離心烘干之后得到多巴胺改性的白炭黑。

進(jìn)一步地，在所述獲得白炭黑納米顆粒步驟中，在50℃下攪拌6-8h。

進(jìn)一步地，在所述制備多巴胺溶液步驟中，所述三羥甲基氨基甲烷鹽酸鹽緩沖液的pH＝8.5。

進(jìn)一步地，在所述制備多巴胺改性的白炭黑步驟中，將白炭黑納米顆粒懸浮在多巴胺溶液中攪拌(24±3)h。

進(jìn)一步地，所述EVMG接枝到白炭黑的表面步驟具體為：