[发明专利]一种疏水二氧化硅改性橡胶及制备方法

说明书

本发明公开了一种疏水二氧化硅用于改性橡胶，配方和比例为：橡胶基体40‑60wt％，其它基体树脂1‑10wt％，改性纳米二氧化硅5‑25wt％，填充油5‑15wt％，助剂3‑15wt％。本发明还公开了制备方法。本发明的改性橡胶材料改善了二氧化硅与橡胶之间的界面作用，起到了良好的补强作用，二氧化硅纳米效应使本改性的橡胶具有优异的耐磨性能和高的摩擦系数，在水膜界面或者油膜界面上具有优异的防滑性能，可用于橡胶轮胎、鞋底材料等防滑领域。

技术领域：

本发明属于改性橡胶材料领域，具体涉及一种疏水二氧化硅改性橡胶及制备方法。

背景技术：

橡胶的磨损磨耗及橡胶的摩擦系数是判断橡胶材料在高摩擦环境使用的关键指标，目前最有效的方法是在橡胶材料中添加纳米填料，比如纳米碳酸钙、纳米炭黑和纳米二氧化硅，其中尤以纳米二氧化硅最为常用。例如专利CN 103857743 B，提供了一种可用于无钉防滑轮胎的橡胶组合物及无钉防滑轮胎，其橡胶组合物包括橡胶、芳香油、二氧化硅、以及炭黑。这种加工橡胶轮胎的方法有效的改善了橡胶的摩擦性能尤其是冰雪上的抗湿滑性能、抓地性能和耐磨性。专利CN 104277344 B公开了一种厨师鞋鞋底及其制备方法，采用卤化橡胶为基体橡胶，结合耐油的丁腈橡胶以及纳米二氧化硅和各种助剂，获得了一种防滑、舒适的厨师鞋鞋底，这种厨师鞋为在厨房环境下作业的人员提供了可靠、有利和安全保障，形成了工作、生活中不可或缺的鞋类产品。又如专利CN 104475693 C为提高添加二氧化硅的橡胶的加工性和补强性，用一种硅烷偶联剂及其它橡胶和助剂一同加入密炼机中共混，能够增加二氧化硅在橡胶中的分散度和橡胶在低温条件下的湿式滑移。

纳米二氧化硅的补强效果在于二氧化硅在橡胶基体树脂中的良好分散及二氧化硅与橡胶基体之间的良好界面作用力。由于纳米二氧化硅粒径小，表面能高，极性强，在基体树脂中极易团聚。为提高纳米二氧化硅在橡胶中的分散度，需将纳米二氧化硅进行表面改性，增加二氧化硅微粒在橡胶基体中的分散性，和与橡胶分子间的作用力。专利CN104475693 C提到在配方中加入硅烷偶联剂，但是硫化物硅烷偶联剂与二氧化硅和其它组分同时混合，偶联效果差，偶联剂不能有效分布在二氧化硅表面，导致二氧化硅颗粒的改性效果低，并且当偶联剂的添加量较大时，橡胶的粘度会大幅度增加，橡胶的整体性能降低，磨耗量增大，而摩擦系数减小。

发明内容

本发明的目的在于为了克服现有技术的问题，公开一种疏水二氧化硅用于改性橡胶，本发明的另一目的在于公开一种疏水二氧化硅改性橡胶的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种疏水二氧化硅改性橡胶，配方和比例为：橡胶基体40-60wt％，其它基体树脂1-10wt％，改性纳米二氧化硅5-25wt％，填充油5-15wt％，助剂3-15wt％。

还可以为，一种疏水二氧化硅改性橡胶，配方和比例为：橡胶基体45-55wt％，其它基体树脂2-8wt％，改性纳米二氧化硅10-20wt％，填充油8-12wt％，助剂5-12wt％。

优选的，所述的橡胶基体为异戊二烯橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶，丁基橡胶、卤化丁基橡胶，聚丙烯酸酯橡胶、三元乙丙橡胶中的一种或几种。

优选的，所述的其它基体树脂包括聚异丁烯、聚丁烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)中的一种或几种。

优选的，所述的改性纳米二氧化硅指经过长链烯醇疏水性改性的比表面积大于120m²/g的气相法二氧化硅。

所述的填充油为具有增塑软化作用的增塑油。

优选的，所述的具有增塑软化作用的增塑油为芳香油、或石蜡油、或环烷油、或机油。

所述的助剂包括但不限于炭黑、氧化锌、硫磺、硫化促进剂、防老剂，抗氧化剂。