[发明专利]利用纳滤海水捕集二氧化碳产物对橡胶进行改性的方法

说明书

本发明涉及一种利用纳滤海水捕集二氧化碳产物对橡胶进行改性的方法，首先将纳滤海水捕集二氧化碳的产物碳酸钙和碳酸镁微米化，接着将微米级的碳酸钙和碳酸镁、橡胶、分散剂及抗氧化剂在混炼机中混合均匀，得到改性橡胶。与现有技术采用纳米材料、炭黑或者硅酮增强的橡胶产品相比，避免了纳米材料在橡胶体系中的分散问题，同时将微米级的碳酸钙和碳酸镁的物理和力学性能应用于橡胶，可改善橡胶力学性能和化学性能，提高橡胶产品的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种利用纳滤海水捕集二氧化碳产物对橡胶进行改性的方法，特别是涉及到一种利用纳滤海水捕集二氧化碳回收产物碳酸钙和碳酸镁对橡胶进行改性的方法。

背景技术

气候变化是本世纪人类面临的最重大的生存与发展问题之一，为避免气候系统造成不可逆的不利影响，必须采取有效的措施减少和控制温室气体的产生和排放。

中国是全球二氧化碳排放最大的国家，占世界排放总量的27％左右。2017年数据显示：全球总排放二氧化碳361亿吨；中国全年总排放二氧化碳98.39亿吨，占27.2％；美国全年总排放二氧化碳52.67亿吨，14.6％；印度全年总排放二氧化碳24.67亿吨，6.8％。

煤炭是中国二氧化碳排放的主要原因，贡献率达73％。2018年数据：中国总排放二氧化碳100亿吨，煤炭贡献73亿吨，石油贡献15亿吨，水泥贡献7亿吨，天然气贡献5亿吨。

对温室气体的控制是未来中国发展重点研发方向，新型CCUS(碳捕集、利用与封存)技术能够有效解决该问题，利用海水中高浓度钙、镁离子，捕集烟气中二氧化碳，获取碳酸钙和碳酸镁等资源，其中回收碳酸钙和碳酸镁作为回收资源的重要成分，实现二氧化碳捕集和资源化利用。

回收的碳酸钙和碳酸镁作为无机填料，具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、分散性好等优点，将碳酸钙和碳酸镁混合物改性填充的橡胶具备广泛的市场应用前景，同时也能提升纳滤海水捕集二氧化碳回收产物的附加值，有效的推动实现二氧化碳捕集和资源化利用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种利用纳滤海水捕集二氧化碳产物对橡胶进行改性的方法，利用纳滤海水捕集二氧化碳的产物碳酸钙和碳酸镁，首先将捕集二氧化碳的产物碳酸钙和碳酸镁微米化，接着将微米级的碳酸钙和碳酸镁来增强橡胶，制备改性橡胶。与现有技术采用纳米材料、炭黑或者硅酮增强的橡胶产品相比，避免了纳米材料在橡胶体系中的分散问题，同时将微米级的碳酸钙和碳酸镁的物理和力学性能应用于橡胶，可改善橡胶力学性能和化学性能，提高橡胶产品的使用寿命。

利用纳滤海水捕集二氧化碳产物对橡胶进行改性的方法，其特征在于按以下步骤进行：

步骤一，回收产物微米化：采用粉碎机将纳滤海水捕集二氧化碳的回收产物碳酸镁和碳酸钙进行粉碎，粉碎尺寸为1～10mm；接着，利用雷磨机进行研磨，尺寸为0.2～1mm；最后，将0.2～1mm尺寸的回收产物碳酸镁和碳酸钙采用湿磨方式研磨，尺寸为1～100μm，湿磨后的碳酸镁和碳酸钙进行干燥，制得微米级的碳酸镁和碳酸钙混合物；

步骤二，改性橡胶的制备：将步骤一制得的微米级的碳酸镁和碳酸钙混合物、橡胶、分散剂、抗氧化剂按质量百分比在混炼机中混合均匀，制得改性橡胶；其中：橡胶85～95.3份，微米级的碳酸镁与碳酸钙混合物2.2～14.7份，分散剂0.5～2份，抗氧化剂0.1～0.5份，总量为100份。

步骤一中湿磨方式研磨中，球料比为：10～16:1，球子材料为氧化铝和/或氧化锆，球磨时间为：6～10h，球磨温度＜60℃。

步骤二中混炼机中，混合条件为：转速10r/min～100r/min，时间5～25min，温度100～170℃。