[发明专利]高性能橡胶的制备方法

说明书

本发明涉及材料合成领域，本发明要求保护一种高性能橡胶的制备方法：以物理或化学方法将硫磺均匀沉积到橡胶主要补强材料上，形成硫磺包覆的补强复合材料；该复合材料直接在橡胶混炼环节加入，硫磺借助补强材料在橡胶母胶中实现纳米级分散，有效避免因硫磺分散不均匀造成的橡胶制品喷霜与局部过硫等质量问题。

技术领域

本发明涉及材料合成领域，尤其涉及高性能橡胶制品的制备方法。

背景技术

硫磺作为天然橡胶和二烯烃类合成橡胶的硫化剂，但一般硫磺粉在胶料中很难分散均匀。其是与一些补强填料并用时更易出现硫磺迁移，导致橡胶加工过程中易出现制品喷霜或有麻点(凝集物)等问题。为解决这一问题，广大相关工作者做了大量的努力，如：制备不溶性硫磺(减少硫磺在橡胶母胶中溶解、析出、团聚问题)、制备硫磺母炼胶(减小硫磺间的团聚)等，东洋化学公司制造了一种称之为多硫化物的树脂状硫黄，防止浅色硫化胶表面出现褐色硫磺斑点，减少制品缺陷。但是这些方法仅适用于某些特定的产品或者胶种，不能够彻底解决橡胶加工过程中硫磺分散不均匀的问题。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中橡胶加工过程中硫磺在橡胶母胶中溶解、析出、团聚的问题，提供一种硫磺在橡胶母胶中均匀分散的高性能橡胶。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：一种高性能橡胶的制备方法，其包括如下步骤：

1.1制备硫磺均匀包覆的补强复合材料；

1.2将上述复合材料橡胶混炼环节加入到生胶中；

1.3硫化成型得到所述高性能橡胶制品。

本发明一优选技术方案，所述步骤1.1硫磺均匀包覆的补强复合材料的制备方法为：

2.1将硫磺放置于可加热的真空混合机中；

2.2再将橡胶补强材料放置于真空混合机中；

2.3设备抽真空后，开启加热装置及搅拌装置，在加热温度下，硫磺受热气化，硫磺蒸汽均匀分布在橡胶补强材料表面，冷却后形成硫磺均匀包覆的补强复合材料。

本发明一优选技术方案，所述加热温度为硫磺相图中对应平衡蒸汽压力下的气化温度，如在0.1Pa下，硫磺升华温度约为80℃。

本发明一优选技术方案，硫磺和橡胶补强材料的质量比为1:1-50。所述2.3中抽真空为-1Mpa～-0.1Mpa。

本发明一优选技术方案，所述步骤1.1硫磺均匀包覆的补强复合材料的制备方法为：

3.1将硫磺前驱体与橡胶补强材料混合均匀；

3.2将混合均匀的物料送入反应设备中，硫磺前驱体在一定温度条件下分解出活泼硫原子，均匀分布在橡胶主要补强材料表面，得到硫磺均匀包覆橡胶补强复合材料。

本发明一优选技术方案，所述硫磺前驱体为CS2、H2S、苯硫醇、硫酚、二甲基亚砜等中的一种或几种。

本发明一优选技术方案，所述一定温度条件为160℃-500℃。进一步地，优选一定温度条件为180℃-260℃。

本发明一优选技术方案，所述橡胶补强材料为炭黑、白炭黑、碳纳米管、石墨烯、短纤维、氧化锌中的一种或几种。

所述橡胶补强材料选自炭黑、白炭黑、碳纳米管、石墨烯、短纤维、氧化锌中的一种或几种。

本发明提供的一种高性能橡胶制备方法技术方案，包括以下步骤：

(1)制备硫磺均匀包覆的补强复合材料：将硫磺原料与橡胶补强材料混合均匀，将混合均匀的物料进行加热，最后得到硫磺均匀包覆橡胶补强复合材料；