[发明专利]一种眼镜框用凹凸棒石-活性硅酸钙改性三元乙丙橡胶复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种眼镜框用凹凸棒石‑活性硅酸钙改性三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，将三元乙丙橡胶在开炼机上薄通塑化，然后在密炼机中塑炼，再加入软化剂液体石蜡密炼，投入气相法白炭黑、活性剂乙二醇、正辛基三乙氧基硅烷加压密炼，加入助剂、钛酸酯‑硅烷偶联剂协同改性的凹凸棒石、打散‑球磨改性的活性硅酸钙粉体、酚醛树脂包覆改性的碳纳米管密炼，冷却得混炼胶，在双滚筒炼胶机上，使混炼胶包辊，加入硫化剂过氧化二异丙苯，混炼均匀后出片，在平板硫化机上硫化。用白炭黑填充三元乙丙橡胶，采用正辛基三乙氧基硅烷偶联剂处理后，三元乙丙橡胶的蠕变性能大为改善，且降低了压缩永久变形，硅烷的加入提高了橡胶和填料间的相互作用程度。

技术领域

本发明属于眼镜片技术领域，具体涉及一种眼镜框用凹凸棒石-活性硅酸钙改性三元乙丙橡胶复合材料的制备方法。

背景技术

有机硅烷尤其是烷氧基硅烷偶联剂，可通过官能团反应、消除白炭黑粒子表面的羟基，使得白炭黑粒子与非极性橡胶间的相容性改善，提高纳米粒子在聚合物中的分散性，近年来得到国内外研究人员的重视。如在“绿色”节能轮胎中使用白炭黑补强剂时，加入含硫的Si69硅烷，在橡胶基质和白炭黑之间形成了较好的界面、交联结构，可以获得滚动阻力，抓着性能和耐磨耗性能三者之间的最佳平衡。纳米白炭黑-丁苯橡胶体系的研究中，硅烷偶联剂可降低粒子之间的相互作用、并可增强纳米白炭黑与橡胶间相互作用、提高硫化胶的拉伸强度；白炭黑-三元乙丙橡胶体系中，采用Si69硅烷处理白炭黑，可显著改善胶料的各项性能，偶联剂用量及改性方法对改性效果有重要影响。

烷氧基硅烷的官能团有乙烯基、环氧基、氨基、四硫化物和烷基等多种类型，对白炭黑表面处理和橡胶性能的影响各不相同。在非极性橡胶的研究中人 们多关注活性官能团如乙烯基、四硫化物等的偶联作用，对烷基烷氧基硅烷的关注较少。由于长链烷基与非极性聚合物之间有较好的相容性，本发明采用正辛基三乙氧基硅烷对三元乙丙橡胶/白炭黑体系进行了研究，获得了较好的结果。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种眼镜框用凹凸棒石-活性硅酸钙改性三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，依照该方法制作的眼镜框用改性三元乙丙橡胶复合材料具有良好的力学性能，经久耐用、不易变形。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种眼镜框用凹凸棒石-活性硅酸钙改性三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）凹凸棒石表面的协同改性：

向40-50份凹凸棒石粉中1:5-10加入无水乙醇，在反应釜中充分搅匀，加入1.6-2份混合偶联剂，密封，以2000rpm的转速分散1-2h，抽滤、滤饼用无水乙醇洗涤，在103-107℃真空干燥箱中干燥，用行星式球磨机粉碎，得到协同改性的凹凸棒石；

（2）活性硅酸钙粉体的打散-球磨改性：

向1-1.2份改性剂中1:4-5加入乙醇配成溶液，投入高速粉碎机中，与25-30份活性硅酸钙粉体混合打散改性1-2h，然后在行星球磨机中混合球磨改性1-2h，将所得改性粉体在105-115℃鼓风干燥箱中干燥至恒重；

（3）碳纳米管的酚醛树脂包覆改性：

向10-20份酚醛树脂中1:5-10加入无水乙醇，搅拌溶解，加入5-10份多壁碳纳米管，继续搅拌3-4h，在旋转蒸发仪中蒸发后，置于75-85℃电热鼓风干燥箱中烘干3-4h，用粉碎机粉碎处理，得到酚醛树脂包覆改性碳纳米管，再进行真空干燥处理3-4h；

（4）机械共混法制备改性三元乙丙橡胶复合材料：