[发明专利]一种丁苯胶复合材料用改性白炭黑

说明书

本发明属于丁苯胶复合材料用白炭黑技术领域，具体涉及一种丁苯胶复合材料用改性白炭黑，包括混合胶制备、白炭黑中间料制备以及混合处理和真空冷冻干燥。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过对白炭黑进行改性，在减少添加量的基础上，与丁苯橡胶硫化过程中发生交联反应，发生相互作用，加快硫化反应速度，得到综合力学性能较好的丁苯胶复合材料，同时所得白炭黑具有抗菌效果。

技术领域

本发明属于丁苯胶复合材料用白炭黑技术领域，具体涉及一种丁苯胶复合材料用改性白炭黑。

背景技术

工业用纳米二氧化硅又称为白炭黑，它作为超细材料中的一种，广泛应用于电子封装材料、高分子复合材料、塑料、涂料、橡胶、颜料、陶瓷、胶黏剂、玻璃钢、药物载体、化妆品及杀菌材料等领域，近年来由于白炭黑市场紧俏，原料易得，投资较少，经济效益好，企业也在不断的改进技术，扩大生产规模，但与国外仍差距很大，目前，国外的沉淀法白炭黑产品牌号有几百种，应用领域十分广泛，且有些品种附加值很高，而且我国企业有生产规模小、能耗高、生产自动化程度低、产品质量不稳定，产品品种少的问题；现有技术（《疏水改性淀粉白炭黑丁苯胶复合材料性能的研究》，张志磊）中通过疏水淀粉对丁苯胶补强，白炭黑与疏水淀粉协同填充能够提高丁苯橡胶复合材料的物理性能和动态性能，但在实际应用中发现，由于淀粉的添加，影响丁苯胶复合材料的抗菌性能，而另外添加抗菌剂需要考虑复合材料机械性能的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种丁苯胶复合材料用改性白炭黑。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种丁苯胶复合材料用改性白炭黑，其改性方法包括以下步骤：

（1）将聚乙烯醇与相当于其重量6-10%的硼酸、2-4%的噻苯咪唑混合，然后加入与聚乙烯醇等重量的水，搅拌均匀，加热至70-80℃，搅拌均匀得到混合胶备用；

（2）将白炭黑用质量浓度为3-6%的羟基乙酸浸泡处理2小时，完成后在90-100℃的条件下烘干，然后将其与相当于其重量4-8%的脂肪酸失水山梨醇酯、1.2-1.6%的复合硅烷偶联剂、0.1-0.5%的氨基甲酸酯、0.02-0.06%的缓冲剂在磨粉机中研磨，得到目数为300的白炭黑中间料；

（3）将白炭黑中间料与相当于其重量30-40%的混合胶、2-6%的无水硫酸铜，在温度为55-65℃的条件下搅拌2-3小时，调节pH至6.2-6.6，然后静置至室温，继续搅拌40-50分钟；

（4）离心收集沉淀，真空冷冻干燥即得。

作为对上述方案的进一步改进，所述聚乙烯醇的聚合度为1500-1900。

作为对上述方案的进一步改进，所述复合硅烷偶联剂由钛酸酯偶联剂、乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂和巯基二甲氧基-乙氧基硅烷偶联剂以重量比6:2:1混合得到。

作为对上述方案的进一步改进，所述缓冲剂为磷酸二氢钠、碳酸氢钠或醋酸钠中的一种。

作为对上述方案的进一步改进，所述真空冷冻干燥条件为：真空度1×10⁴-3×10⁴Pa ，温度50-70℃，干燥时间18-24小时。

作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（1）中搅拌速度为120-180转/分钟；步骤（3）中搅拌速度为300-400转/分钟。

作为对上述方案的进一步改进，所述丁苯胶复合材料包括以下重量份的原料：丁苯橡胶100份、氧化锌2.5份、硬脂酸2份、促进剂CZ0.8份、促进剂TMTD0.7份、硫磺2份、防老剂4010NA 1.5份、防老剂RD 1份、古马隆5份、环烷油5份、改性白炭黑40份、苄基疏水改性淀粉10份、硅烷偶联剂2份。