[發明專利]一種橡膠填充用蛭石/白炭黑復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202211218783.1
• 申請日: 2022-10-07
• 公開（公告）號: CN115368755A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 張莉娜;方春平
• 申請（專利權）人: 江蘇愛特恩高分子材料有限公司
• 主分類號: C09C1/30
• 分類號: C09C1/30;C09C3/04;C09C3/08;C08K9/00;C08K7/26;C08K3/34;C08L7/00
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本發明公開了一種橡膠填充用蛭石/白炭黑復合材料的制備方法，具體制備方法如下：S1:將提純后的蛭石采用氣流磨粉碎過200目篩，然后加入蒸餾水中，強力攪拌或超聲震蕩30?90min后，得到蛭石穩定懸浮液；S2:將白炭黑加入蒸餾水中，得到白炭黑穩定懸浮液；S3：將蛭石懸浮液和白炭黑穩定懸浮液混合，得到混合懸浮液；S4：將混合懸浮液球磨4?6h后，固液分離，流化干燥得到復合粉末；S5：將步驟S4制得的復合粉末分散在蒸餾水中，在60?75℃下攪拌45?90min得到復合粉末漿料，然后在復合粉末漿料中有機插層劑，根據在60?75℃下攪拌混合1?2h，最后洗滌、過濾、干燥得到改性蛭石/白炭黑復合材料。本發明可以提高白炭黑和蛭石在橡膠膠料中的相容性，從而提高了膠料的力學性能。

技術領域

本發明屬于橡膠助劑領域，涉及一種橡膠填充用蛭石/白炭黑復合材料的制備方法。

背景技術

白炭黑(SiO2)作為橡膠工業中重要的增強劑，已經得到廣泛的研究和應用，但是其表面大量的極性基團嚴重影響其在橡膠中的增強效果。

蛭石是一種無毒、無味，無副作用的礦物質，具有化學穩定性好、耐熱耐凍性能好等優點。其為層狀結構，屬于2:1型層狀硅酸鹽，每層具有很高的剛度，層間不易滑移。蛭石廣泛用于絕熱材料、摩擦材料、密封材料、電絕緣材料、橡膠、耐火材料等工業領域。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本發明提供一種橡膠填充用蛭石/白炭黑復合材料的制備方法，可以提高白炭黑和蛭石在橡膠膠料中的相容性，從而提高了膠料的力學性能。

本發明中主要采用的技術方案為：

一種橡膠填充用蛭石/白炭黑復合材料的制備方法，具體制備方法如下：

S1:將提純后的蛭石采用氣流磨粉碎過200目篩，然后加入蒸餾水中，強力攪拌或超聲震蕩30-90min后，得到蛭石穩定懸浮液；

S2:將白炭黑加入蒸餾水中，強力攪拌或超聲震蕩30-90min后，得到白炭黑穩定懸浮液；

S3：將步驟S1制得的蛭石懸浮液和步驟S2制得的白炭黑穩定懸浮液混合，得到混合懸浮液；

S4：將混合懸浮液球磨4-6h后，固液分離，流化干燥得到復合粉末，其中，球磨介質為1-3mm的氧化鋯球，球料比為1：1-：1：2；

S5：將步驟S4制得的復合粉末分散在蒸餾水中，在60-75℃下攪拌45-90min得到復合粉末漿料，然后在復合粉末漿料中添加有機插層劑，根據在60-75℃下攪拌混合1-2h，最后洗滌、過濾、干燥得到改性蛭石/白炭黑復合材料。

優選地，所所述S1中，蛭石穩定懸浮液中蛭石的質量分數為20-30wt%。

優選地，所所述S1中，所述蛭石的陽離子交換容量為160mmol/100g-200 mmol/100g。

優選地，所所述S2 中，白炭黑穩定懸浮液中白炭黑的質量分數為15-25wt%。

優選地，所所述S3中，所述蛭石懸浮液和所述白炭黑穩定懸浮液混合根據蛭石與白炭黑的質量比4：3-3：1進行混合。

優選地，所述S5中，所述有機插層劑為尿素、25wt%溴代十六烷基吡啶乙醇溶液、吡啶或25wt%磷酸三丁酯異丙醇溶液。

優選地，所所述S5，有機插層劑的添加量為復合粉末中蛭石的陽離子交換容量的1.5-2倍。

優選地，所述S5，所述復合粉末的添加量為30-45wt%。

有益效果：本發明提供一種橡膠填充用蛭石/白炭黑復合材料的制備方法，與現有技術相比，具有如下優點：

（1）本發明中利用蛭石層間內的無機陽離子（Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等）與有機陽離子進行置換，從而得到疏水-親油的改性復合粉末，從而提高了后續復合材料與橡膠膠體的相容性。