[發明專利]一種脫鋁煤系高嶺土填充橡膠及其制備方法

在審

• 申請號: 201810425830.7
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108559192A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 高秋紅
• 申請（專利權）人: 佛山市萬善環保科技有限公司
• 主分類號: C08L23/28
• 分類號: C08L23/28;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/04;C08K5/09
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 馮筠

本發明公開一種脫鋁煤系高嶺土填充橡膠及其制備方法，包括以下步驟：煤系高嶺土先后通過脫鋁，將橡膠型氯化聚乙烯在密煉機中塑煉，制成氯化聚乙烯母膠，密煉機加入溴化丁基膠、氯化聚乙烯母膠、炭黑、芳烴油和增粘樹脂，進行第一次混煉，加入硬脂酸、氧化鋅、氧化鋅、氧化鎂和增塑劑，加入硫化劑和促進劑，進行第二次混煉，均勻排料即得脫鋁煤系高嶺土填充橡膠。本發明的優勢在于改性煅燒高嶺土與膠料的表面極性相近，易被膠料濕潤，吃粉較快，可提高其分散效果，起到一定的補強效果，并目改善了生產工藝和產品的力學性能。

技術領域

本發明屬于復合材料制備技術領域，更具體涉及一種脫鋁煤系高嶺土填充橡膠及其制備方法。

背景技術

國內外最早綜合利用煤系高嶺土(煤矸石)就是通過燃燒煤矸石里面的煤質成分來發電，燃燒后的煤渣還可以用來制磚、鋪路等，這些在國內外都已經工業化，并擁有一定的規模。其次，利用煤系高嶺土的可塑性和多孔的性質，使得它可以作為陶瓷工業的生料，通過破碎煅燒等工藝，把這種粘土礦物通過燒結制成一定形狀的瓷器。這在國外也得到很快的發展。國外為了擺脫從中國進口陶瓷的宿命，很早就嘗試著利用高嶺土這種粘土礦物制造瓷器，并得到了工業應用。若把高嶺土進一步深加工，使其達到一定的白度和細度，可以得到高品位的高嶺土，它在國內需求量很大。其次，還可以用來燒制白色瓷器，如衛生潔具等。當高嶺土達到一定的細度后，其加入到一些膠體溶液或懸浮體系中，利用高嶺土的孔道性能和表面性質能改變體系的分散性和穩定性，這使得高嶺土在造紙和涂料工業作為一種添加劑而大量使用。此外，加入到水泥中可作為水泥粘結劑使用。在塑料橡膠工業，高嶺土作為一種填充劑加入分散體系，不僅能有效改善體系的分散性，還能增加塑料橡膠產品的強度，這使得高嶺土在塑料橡膠工業大量應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種脫鋁煤系高嶺土填充橡膠及其制備方法，包括以下步驟：

A.脫鋁煤系高嶺土制備

(1)煅燒高嶺土。稱取一定質量的煤系高嶺土，加入5％質量分數的氯化銨。將盛有上述煤系高嶺土的耐火坩鍋置入馬弗爐中煅燒，升溫速度為10℃/min。達到設計溫度后保溫一定時間，然后自然冷卻。

(2)超聲浸取。稱取一定質量經過煅燒的高嶺土與硫酸溶液混合，盛于小燒杯中。在超聲波清洗儀中30℃恒溫浸取。反應完成后趁熱抽濾。用去離子水反復洗滌濾餅后80℃真空烘干。

B.脫鋁煤系高嶺土填充橡膠

(1)塑煉工藝：將橡膠型氯化聚乙烯在密煉機中塑煉，制成氯化聚乙烯母膠。

(2)混煉工藝：密煉機加入溴化丁基膠、氯化聚乙烯母膠、炭黑、芳烴油和增粘樹脂，進行第一次混煉，加入硬脂酸、氧化鋅、氧化鎂和增塑劑DOP，加入硫化劑和促進劑，進行第二次混煉，均勻排料即得脫鋁煤系高嶺土填充橡膠。

優選地，步驟A中煤系高嶺土煅燒最高溫度為400～750℃，保溫時間為1h。

優選地，步驟A中酸質量濃度20％，煤系高嶺土與硫酸溶液質量比為1:4。

優選地，步驟A中超聲浸取時間為15‐25min。

優選地，步驟B中塑煉條件為溫度范圍為100‐140℃，塑煉5min。

優選地，步驟B中第一次混煉條件為轉速50‐80r/min，溫度為120‐150℃，時間180‐240s，第二次混煉條件為溫度范圍為50‐100℃，時間60‐180s。

優選地，步驟B中鹵化丁基橡膠、氯化聚乙烯、N330炭黑、氧化鋅、氧化鎂、硬脂酸、芳烴油、增粘樹脂、硫化劑、增塑劑和促進劑質量比為：(65‐90):(10‐35):(60‐80):(0.5‐1):(1‐3):(0.5‐3):(5‐10):(5‐20):(0.5‐3):(5‐10):(1‐4)。