[發明專利]一種天然膠乳多相并流凝固方法

有效

• 申請號: 201910564491.5
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110240736B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 丁愛武;林壯苧;李德新;唐海龍;白先權;王任飛;李奇勝;謝興懷
• 申請（專利權）人: 海南中橡科技有限公司;海南省先進天然橡膠復合材料工程研究中心有限公司;海南天然橡膠研究院有限公司
• 主分類號: C08L7/02
• 分類號: C08L7/02;C08K3/34;C08K3/36;C08K3/04;C08C1/15;C08C1/14;C08J3/205
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳歡

本發明公開了一種天然膠乳多相并流凝固方法，包括將粉體填料漿液與天然膠乳高速混合后，通過兩相并流，將酸液與膠乳混合液混合，凝固共沉等步驟。本發明通過填料與膠乳的配比、攪拌速度及攪拌時間與凝固共沉速度的合理搭配，使填料能均勻地分散于天然膠乳中，在凝固的過程中與膠乳共沉，保障產品一致性，成品品質較好。

技術領域

本發明涉及一種天然膠乳多相并流凝固方法，屬于天然膠乳加工技術領域。

背景技術

天然橡膠(NR)是一種主要從三葉橡膠樹膠乳中加工制取的天然高分子化合物，通過粉體填料的填充，可以獲得綜合性能良好的無機粉體/天然橡膠復合材料，廣泛應用于輪胎、膠管、膠帶及各種工業橡膠制品中。

粉體填料如白炭黑、納米粘土等由于其極性、比重不同，往往與膠乳的沉降速度不能匹配，導致補強劑在膠乳體系中的分散不易均勻，往往對橡膠的性能有所損害。要使濕法混煉達到較好的分散和補強效果，濕法混煉工藝必須滿足以下基本條件：(1)粉體填料粒子能與膠乳粒子均勻結合，并產生吸附等自組裝作用，才能使填料達到很好的分散性。(2)凝固共沉時間與粉體漿液在膠乳中的分散和工藝連續性的匹配問題，若粉體填料充分分散后膠乳凝固共沉時間太久，則粉體填料會因其比重大而沉降，導致下層膠乳粉體填料含量高于上層，影響產品一致性；而當膠乳凝固時間過短，則存在膠乳未流動至凝固槽末端即已凝固，導致濕凝膠厚薄不均，影響加工連續性，而且因凝固過程太快難以操作。

發明內容

鑒于此，本發明提供一種天然膠乳多相并流凝固方法解決以上問題。

本發明采取的技術方案如下：

一種天然膠乳多相并流凝固方法，包括以下步驟：

S1：將粉體填料分散于水中制成質量濃度20～30％的填料漿液；

S2：填料漿液與天然膠乳高速混合，混合轉速為2000～5000r/min，時間為15～45min，得膠乳混合液；

S3：通過兩相并流，將質量濃度2～3％的酸液與膠乳混合液同時通過重力輸送進入混合料斗，再在混合料斗中自動混合均勻并進入凝固槽凝固共沉，凝固共沉時間20～60min。

優選的，所述粉體填料與天然膠乳、酸液質量比為1：(150～180)：(20～25)，其中，天然膠乳以干膠計。

優選的，所述粉體填料為納米粘土或白炭黑或石墨烯，所述酸液為甲酸溶液或乙酸溶液或硫酸溶液。

優選的，凝固共沉時的環境溫度為28～30℃。

優選的，通過流量積算儀分別對填料漿料、天然膠乳及酸液進行實時流量控制。

優選的，步驟S2為：填料漿液與天然膠乳高速混合，采用交替變速混合模式，第一次混合的轉速為2500r/min，時間為10min，第二次混合的轉速為5000r/min，時間為5min，第三次混合的轉速為3000r/min，時間為15min，得膠乳混合液。

優選的，所述粉體填料為納米粘土或白炭黑時，步驟S2中膠乳混合液的溫度控制在25～28℃；所述粉體填料為石墨烯時，步驟S2中膠乳混合液的溫度控制在30～35℃。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

A.本發明基于整體技術方案考慮，通過多次研究確定當凝固共沉時間為20～60min時，不僅產品一致性較好，且有利于保障工藝連續性。

B.本發明還對填料與天然膠乳的混合工藝進行優化，采用交替變速混合模式進行混合，使得填料能與膠乳均勻結合，并產生吸附作用，使填料達到很好的分散性。

C.填料與膠乳的配比、攪拌速度及攪拌時間與凝固共沉速度的合理搭配，使填料能均勻地分散于天然膠乳中，在凝固的過程中與膠乳共沉，保障產品一致性，且成品品質較好。