[發(fā)明專利]一種玉米副產(chǎn)物基合成橡膠環(huán)境友好材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010722163.6
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111793258B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張浩;劉景圣;甄諾;王心雅;李響;薛瑾;李云琦;閔偉紅;趙城彬;吳玉柱;許秀穎;曹勇;田林
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08L9/00;C08K13/06;C08K9/04;C08K7/26;C08K5/09;C08K3/22;C08K3/06
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 馬海芳

一種玉米副產(chǎn)物基合成橡膠環(huán)境友好材料及其制備方法，屬于玉米副產(chǎn)物再利用和橡膠材料領(lǐng)域。該玉米副產(chǎn)物基合成橡膠環(huán)境友好材料包括：橡膠100份，玉米副產(chǎn)物改性白炭黑40?60份，硬脂酸1?3份，氧化鋅3?7份，促進(jìn)劑0.8?1.2份，硫化劑為1?3份；玉米副產(chǎn)物改性白炭黑中，玉米副產(chǎn)物為玉米纖維素和/或醇溶蛋白；其包括沉淀法白炭黑100份、玉米副產(chǎn)物8?15份，多元醇1?3份。該方法實(shí)現(xiàn)了玉米副產(chǎn)物的充分再利用，使得玉米副產(chǎn)物改性的白炭黑和橡膠形成良好的偶聯(lián)作用，提高白炭黑與橡膠的結(jié)合能力，增強(qiáng)白炭黑?橡膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞和重組的效率。玉米副產(chǎn)物改性后的白炭黑的聚集體更小，其在橡膠基體的分散性更好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及玉米副產(chǎn)物再利用和橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玉米副產(chǎn)物基合成橡膠環(huán)境友好材料及其制備方法。

背景技術(shù)

玉米作為我國第一大糧食作物，是我國重要的糧食資源和生產(chǎn)原料，超過80％的淀粉都是玉米淀粉，伴隨加工產(chǎn)生的副產(chǎn)物年均超過1000萬噸。加工副產(chǎn)物主要由纖維素、醇溶蛋白、谷蛋白以及灰分等組成，這些成分幾乎不溶于水，生物利用率和營養(yǎng)價(jià)值低，在我國常作為飼料或直接作為行業(yè)“三廢”排放處理，從而導(dǎo)致我國玉米副產(chǎn)物綜合利用附加值低，同時(shí)造成了浪費(fèi)和環(huán)境污染。

雖然玉米加工副產(chǎn)物(主要為纖維素和醇溶蛋白)是一種綠色可再生能源，其制備合成的生物質(zhì)玉米副產(chǎn)物基功能材料與合成高分子相比，具有可生物降解、無毒、無污染、易于改性、生物相容性好和可再生等優(yōu)勢。但天然生物質(zhì)玉米副產(chǎn)物與傳統(tǒng)化石資源合成材料機(jī)械性能不佳，是該領(lǐng)域發(fā)展的最大瓶頸，因此，亟待對玉米加工副產(chǎn)物進(jìn)行研究，提供一種在機(jī)械性能有提高的新材料。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種玉米副產(chǎn)物基合成橡膠環(huán)境友好材料及其制備方法，其對玉米副產(chǎn)物進(jìn)行了充分的再利用，使得玉米副產(chǎn)物改性的白炭黑和橡膠形成良好的偶聯(lián)作用，提高白炭黑與橡膠的結(jié)合能力，增強(qiáng)白炭黑-橡膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞和重組的效率。并且，玉米副產(chǎn)物改性后的白炭黑的聚集體更小，改性后的白炭黑在橡膠基體的分散性更好。

本發(fā)明的一種玉米副產(chǎn)物基合成橡膠環(huán)境友好材料，其配方包括以下原料及各個(gè)原料的質(zhì)量份數(shù)為：橡膠100份，玉米副產(chǎn)物改性白炭黑40-60份，硬脂酸1-3份，氧化鋅3-7份，促進(jìn)劑0.8-1.2份，硫化劑為1-3份；

所述的玉米副產(chǎn)物改性白炭黑中，玉米副產(chǎn)物為玉米纖維素和/或醇溶蛋白；其包括沉淀法白炭黑100份、玉米纖維素和/或醇溶蛋白8-15份，多元醇1-3份。

所述的橡膠選用丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠中的一種或幾種。

所述的多元醇為丙三醇和/或乙二醇。

當(dāng)玉米副產(chǎn)物改性白炭黑為玉米纖維素改性白炭黑，其采用的原料包括沉淀法白炭黑、玉米纖維素、丙三醇；各個(gè)原料的質(zhì)量份數(shù)為：沉淀法白炭黑為100份；玉米纖維素為8-15份，丙三醇為1-2份。

當(dāng)玉米副產(chǎn)物改性白炭黑為醇溶蛋白改性白炭黑，其采用的原料包括沉淀法白炭黑、醇溶蛋白、乙二醇；各個(gè)原料的質(zhì)量份數(shù)為：沉淀法白炭黑為100份；醇溶蛋白為8-15份，乙二醇為2-3份。

進(jìn)一步的，沉淀法白炭黑優(yōu)選為沉淀法SI175白炭黑，采用表面活性劑吸附法(CTAB法)測定，其比表面積為170～175m²/g。

進(jìn)一步的，所述的玉米纖維素為普通纖維素、乙酸纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、三乙酸纖維素中的一種或幾種，優(yōu)選為普通纖維素。

進(jìn)一步的，所述的玉米副產(chǎn)物基合成橡膠環(huán)境友好材料還包括防老劑，防老劑為1～2份，防老劑RD和/或防老劑4010NA，當(dāng)為防老劑RD和防老劑4010NA時(shí)，其質(zhì)量比優(yōu)選為：(0.5-1):(0.5-1)。

進(jìn)一步的，所述的硫化劑選用硫磺。