[發明專利]一種可降解橡膠專用硅灰石粉末及其生產工藝

在審

• 申請號: 202211028636.8
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115477858A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 王光碩;劉偉強;彭鶴松;吳維冰;宋波;馮才敏
• 申請（專利權）人: 江西廣源化工有限責任公司
• 主分類號: C09C1/28
• 分類號: C09C1/28;C09C3/06;C09C3/08;C08K9/10;C08K9/04;C08K3/34;C08L9/02
• 代理公司: 西安賽嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 61275
• 代理人: 時帥

本發明公開了一種可降解橡膠專用硅灰石粉末及其生產工藝，其涉及硅灰石粉末改性加工領域，旨在解決硅灰石作為填料與密封橡膠相容性差和廢膠自然降解緩慢不方便處理的問題，其技術方案要點是硅灰石粉末經表面改性處理后得到改性硅灰石，改性硅灰石表面包覆設置有二氧化鈦光催化劑顆粒，達到了對硅灰石表界面進行改性提高與密封橡膠相容性同時提高廢膠自然降解速率的效果。

技術領域

本發明涉及硅灰石粉末改性加工的技術領域，尤其是涉及一種可降解橡膠專用硅灰石粉末及其生產工藝。

背景技術

硅灰石屬于鏈狀偏硅酸鹽，在硅灰石的結晶結構中，SiO₄四面體鏈和CaO₆八面體柱沿b軸方向相連，CaO₆八面體柱和SiO₄骨架連接形成的復合單鏈成為硅灰石結晶構造的基本單元。硅灰石的結晶結構決定了其性質，硅灰石的結晶平行于面的解離完全，所以即使是細小顆粒也呈纖維狀或針狀，由于硅灰石這種特殊晶體結構，填充到橡膠中后會賦予膠料優良的耐老化性、抗裂口增長和耐疲勞性能，硫化體系、填充體系和聚合物體系都能影響橡膠的物理性能。

現有的硅灰石是無機填料，若直接填充于密封橡膠中，因界面性質差異，二者相容性差，分散不均勻，反而導致基體材料性能下降，傳統工藝制備的密封橡膠首次使用后很難再重復利用，國內的固體廢棄物回收機制也不是很完善，拆除后的廢膠得不到有效的回收而被丟棄在環境中，因其自然降解難，若通過填埋的方式處理易造成環境污染，即便是通過傳統焚燒的方式處理這些廢膠，燃燒后的產物，如一氧化碳、二氧化硫等，易造成二次污染，給環境健康帶來的巨大壓力不容忽視。

發明內容

本發明的目的是提供一種可降解橡膠專用硅灰石粉末及其生產工藝。

為了實現提高硅灰石與密封橡膠相容性并方便廢膠的自然降解處理，本發明提供了如下技術方案：

由改性硅灰石粉末與二氧化鈦光催化劑顆粒組成，二氧化鈦光催化劑顆粒均勻包覆在改性硅灰石粉末外部，改性硅灰石粉末采用表面改性劑進行表面改性處理得到。

通過采用上述技術方案，表面改性的硅灰石可賦予密封橡膠良好的加工性能和物理性能，與密封橡膠的相容性得到有效提高，作為填料可以有效提高基體的材料性能，同時改性硅灰石表面包覆設置有二氧化鈦光催化劑顆粒添加入密封橡膠中，在廢棄之后在自然光照射下，可以有效提高廢膠的光降解速率，清潔環保。

進一步地，所述二氧化鈦光催化劑顆粒為納米顆粒，直徑為 5-20nm。

通過采用上述技術方案，對光催化劑顆粒進行進一步的結構優化，納米二氧化鈦化學穩定性好、光催化活性較高、無毒、使用壽命長、生產成本低等優點。

進一步地，原料按重量份包括以下組分：硅灰石粉末8-15份，表面改性劑0.1-1份，蒸餾水50-90份，二氧化鈦光催化劑包覆溶液 30-50份。

通過采用上述技術方案，表面改性劑可以有效對硅灰石粉末進行改性處理，改性硅灰石相對于未改性的硅灰石作為填料時與密封橡膠基體的相容性更好，密封橡膠的整體材料性能顯著提升，同時二氧化鈦光催化劑包覆溶液可以在改性硅灰石表面包覆設置有二氧化鈦納米顆粒，在密封橡膠廢棄后接觸自然光便可以有效光降解，環保清潔。

進一步地，所述表面改性劑為硬脂酸鈉和硬脂酸鋅的一種或兩種。

通過采用上述技術方案，硬脂酸鹽的-COOH與硅灰石表面失去羥基的Ca⁺形成配位鍵，生成了兩個類-COOCa[Si₃O9]結構，接觸角與活化指數得到提高。

進一步地，所述二氧化鈦光催化劑包覆溶液按重量份包括以下組分：鈦酸正四丁酯0.1-0.8份，無水乙醇20-50份，1mol/L鹽酸20-30 份。