[发明专利]一种制备高接枝的硅烷化改性黏土/橡胶纳米复合材料的方法

权利要求书

1.一种制备高接枝的硅烷化改性黏土/橡胶纳米复合材料的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)硅烷偶联剂酸处理的方法：在溶剂中加入酸，控制加入酸的量使溶液中氢离子的浓度为0.003-0.055mol/L，在20-35℃，超声5-10分钟后，逐滴加入硅烷偶联剂，搅拌1-10分钟；

其中，溶剂为乙醇或乙醇与水的混合物，水与乙醇的比例为0-1：18；硅烷偶联剂与乙醇的比例为1：100-1：18；

(2)硅烷偶联剂接枝黏土片层表面的反应：在质量分数为1.5-4.5％的黏土浆液中逐滴加入硅烷偶联剂溶液，加热回流，硅烷偶联剂的加入量为黏土质量的0.05-10倍，反应温度为25-95℃，反应时间为1-6h，得到硅烷偶联剂改性的黏土/水悬浮液；

(3)共絮凝：将硅烷偶联剂改性的黏土/水悬浮液和橡胶胶乳搅拌混合，黏土与橡胶的质量比为0.05-0.4，加入絮凝剂，得到的絮凝胶经过洗涤、干燥得到絮凝胶；

(4)混炼和硫化：将其他橡胶助剂加入絮凝胶中混炼得到混炼胶；混炼胶通过硫化过程得到黏土/橡胶纳米复合材料；

所述橡胶胶乳是天然橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、羧基丁苯橡胶胶乳、丁苯吡橡胶胶乳、丁吡橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、羧基丁腈橡胶胶乳中的一种、或上述胶乳的混合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，黏土的质量分数为1.5-2.5％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述黏土为蒙脱土。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步骤(1)中，处理所述硅烷偶联剂所用的酸是盐酸、醋酸、硝酸、硫酸、膦酸氢氟酸，或它们的混合物。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(β-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、双-(3-三乙氧基硅丙基)四硫化物、双-(3-三乙氧基硅丙基)二硫化物、γ-甲基丙烯酰氧丙基二甲基一乙氧基硅烷中的一种，或上述硅烷偶联剂的混合物。

6.一种根据权利要求1～5之任一项所述的制备高接枝的硅烷化改性黏土/橡胶纳米复合材料的方法得到的硅烷化改性黏土/橡胶纳米复合材料。