环保型凹凸棒石橡胶添加剂的制备及其应用

1、任务来源：本项目来源于山东省科技厅2010年科学技术发展计划项目，项目编号： 2010YD02053。2、应用领域和技术原理：应用领域：本项目产品是一种价格低廉、环保无污染而且补强效果优异的橡胶补强材料，附加值高，可代替生产工艺复杂、价格较高的炭黑广泛应用于橡胶行业。技术原理：①凹凸棒石提纯工艺：研究分散剂以及酸活化对凹凸棒石的纯度和分散性的影响。②凹凸棒石表面改性：采用长分子链季铵盐、硅烷等表面活性剂对提纯后的凹凸棒石进行表面改性，以提高其与橡胶的相容性。③橡胶/凹凸棒石纳米复合材料的制备：采用乳液共絮共凝法制备橡胶/凹凸棒石纳米复合材料，研究橡胶/凹凸棒石纳米复合材料的工业化制备技术。3、性能指标：拉伸强度：≥5MPa；撕裂强度：≥19KN/m；断裂伸长率：≥300%；200%定伸应力：≥2.1MPa。4、与国内同类技术比较：近年来，国内关于橡胶/凹凸棒石纳米复合材料的研究较多，但是大多停留在理论研究阶段，还未发现橡胶/凹凸棒石复合材料工业化的报道。王益庆等采用机械共混法制备了丁腈橡胶(NBR)/凹凸棒石(AT) 和羧基丁腈橡胶(CNBR) /凹凸棒石(AT)复合材料，但普遍存在改性剂价格昂贵，而且当凹凸棒石添加量较高时，机械混炼和熔融共混难以使凹凸棒石在橡胶中均匀分散等问题。我司采用一种新型改性工艺，成功研制出了低成本、性能优异的新型改性橡胶添加剂，实现重大技术创新。5、成果的技术创新点：本项目主要技术创新点如下：①解决了橡胶胶乳与凹凸棒石复合的难题，增强了补强作用，制备了性能优异的充油型橡胶/凹凸棒石纳米复合材料。②该方法工艺简单，可操作性强，可直接应用于充油型橡胶纳米复合材料的工业化生产。③由于大量的橡胶填充油先将凹凸棒石浸润，制备橡胶/凹凸棒石纳米复合材料时可填充更多的凹凸棒石并且在橡胶基体中均匀分散，而不会出现絮凝液浑浊的现象，可大幅度降低生产成本。④可根据用户需求调节复合材料中凹凸棒石以及填充油的含量，更有利于产品的销售以及用户使用。6、推广应用前景和意义：本项目工艺技术先进，生产过程无废气和废渣产生，产生的废水经公司污水处理设施达标排放，绿色环保；产品常态力学性能、短期老化力学性能、耐磨性能等指标在一定程度上优于炭黑，且原材料凹凸棒石来源广泛、价格低廉，是橡胶行业代替生产工艺复杂、价格较高的炭黑最为理想的补强材料，具有广阔的应用前景。7、存在的问题和改进意见：由于受实验手段和课题组人员水平的限制，以及其它客观因素的影响，对某些问题还有待于进一步的研究和探索，在试验方法和研究手段等方面难免有错误和不足之处。接下来，我们将根据中试结果，进行后续的补充完善实验，为该产品的工业化生产做好充分准备。

申报信息

• 公布年份：
  2011
• 学科分类号：
  TQ33
• 关键词：
  橡胶添加剂 凹凸棒石