一种硫化胶囊用粘合促进剂及其制备方法

文档序号:496728 发布日期:2022-01-07 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种硫化胶囊用粘合促进剂及其制备方法 (Adhesion promoter for curing bladder and preparation method thereof ) 是由 赵会岩 范屏 赵海林 张凯 于 2021-12-09 设计创作,主要内容包括:本发明涉及硫化胶囊用助剂技术领域,尤其涉及一种硫化胶囊用粘合促进剂及其制备方法,一种硫化胶囊用粘合促进剂,所述硫化胶囊用粘合促进剂为核-壳结构,核体为改性氧化锌/凹凸棒土复合物,壳体为液体顺丁橡胶接枝马来酸酐;氧化锌占所述核体总量的(35~40)wt%;马来酸酐占所述壳体总量的(17~25)wt%;所述壳体占所述硫化胶囊用粘合促进剂总量的(60~65)wt%。本发明提供的硫化胶囊用粘合剂在丁基橡胶中具有良好的分散性和补强效果,降低了生产成本,能够改善丁基橡胶与纤维填料以及各种加工助剂的粘合性,大幅度降低胶料的密炼时间和硫化时间,提高了硫化胶囊的生产效率和整体力学性能。(The invention relates to the technical field of auxiliary agents for curing capsules, in particular to an adhesion promoter for curing capsules and a preparation method thereof, wherein the adhesion promoter for curing capsules is of a core-shell structure, the core body is a modified zinc oxide/attapulgite compound, and the shell body is liquid butadiene rubber grafted maleic anhydride; zinc oxide accounts for (35-40) wt% of the total amount of the nuclei; maleic anhydride accounts for (17-25) wt% of the total amount of the shell; the shell accounts for (60-65) wt% of the total amount of the adhesion promoter for the curing bladder. The adhesive for the curing bladder provided by the invention has good dispersibility and reinforcing effect in butyl rubber, reduces the production cost, can improve the adhesion of the butyl rubber, fiber fillers and various processing aids, greatly reduces the banburying time and the curing time of rubber materials, and improves the production efficiency and the overall mechanical property of the curing bladder.)

一种硫化胶囊用粘合促进剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及硫化胶囊用助剂技术领域,尤其涉及一种硫化胶囊用粘合促进剂及其制备方法。

背景技术

硫化胶囊在轮胎硫化过程中起着充气膨胀定型、传递过热水压力、保证胶料充满模腔达到所需轮廓、传递轮胎硫化所需热量等作用。因此硫化胶囊需要具备很强的应力应变承受能力以及良好的导热能力,以满足在高温和高压条件下,反复的进行充气和放气循环的工艺需求。

为了满足上述需求,硫化胶囊通常采用具有高耐热和耐化学降解性能的丁基橡胶为主要原料,同时搭配各种配合剂及补强填料。但是丁基橡胶自身内聚力低、自粘性差,胶料容易散碎,重新聚结为整体的过程十分缓慢,因此采用密炼机密炼时需要较高的密炼温度与较长的密炼时间,才能保证各种配合剂的均匀分散。纤维填料作为一种补强填料可以大幅度提高硫化胶囊的耐撕裂性能,但是纤维填料不易在橡胶体系内均匀分散,与橡胶的粘合性较差,最终获得的硫化胶囊质量分布不均匀,综合性能不理想。

基于上述原因,硫化胶囊的配方中会加入粘合促进剂来改善丁基橡胶的密炼效果,同时提高纤维填料在胶料中的分散性和粘合性。现有技术中经常采用间-甲-白粘合体系来改善混炼工艺,间-甲-白粘合体系中“间”是指间苯二酚,作为亚甲基的接受体;“甲”是指甲醛,通常为在硫化温度下能释放甲醛的物质,作为亚甲基的给予体;“白”是指白炭黑。此粘合体系的粘合功能表现在间苯二酚与亚甲基化合物在硫化温度下反应,生成具有很强粘合活性的间苯二酚树脂,这种树脂几乎同时再进行与纤维的以化学键和分子间作用双重特征的硫化反应。白炭黑因其粒子表面具有酸性硅烷醇结构,对间-甲粘合树脂的生成起催化作用。

但是间-甲-白粘合体系在使用过程中存在以下不足:白炭黑会延迟硫磺的硫化反应速度,影响生产效率;丁基橡胶在密炼时需要采用较高的密炼温度来改善密炼效果,但甲醛载体热稳定性不好,容易受热提前释放甲醛,损失粘合性能;为提高硫化速度,势必要增加胶料中的硫化体系的用量,或使用更高效率的促进剂,造成成本升高。

此外,丁基橡胶在硫磺硫化过程中,会产生硫化氢,破坏橡胶中的双硫键,引起氧化还原反应,不利于硫化的顺利进行,为解决上述问题,本领域技术人员通常会在配方中添加氧化锌,通过氧化锌与硫化氢反应消耗掉硫化氢,从而保护橡胶中的双硫键。但是氧化锌在丁基橡胶中同样存在分散性差的问题,加入量过多,不但会大幅度增加胶料的密炼时间,降低生产效率,还会由于氧化锌分布不均匀造成硫化胶囊中双硫键被氧化的程度不一致,影响最终产品质量。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题至少之一。

为此,本发明的第一目的在于提供一种硫化胶囊用粘合促进剂。

本发明的第二目的在于提供一种硫化胶囊用粘合促进剂的制备方法。

本发明的第三目的在于提供一种硫化胶囊的制备方法。

本发明的第四目的在于提供一种硫化胶囊。

为实现本发明的第一目的,本发明实施例提供了一种硫化胶囊用粘合促进剂,所述硫化胶囊用粘合促进剂为核-壳结构,核体为改性氧化锌/凹凸棒土复合物,壳体为液体顺丁橡胶接枝马来酸酐;氧化锌占所述核体总质量的(35~40)wt%;马来酸酐占所述壳体总量的(17~25)wt%;所述壳体占所述硫化胶囊用粘合促进剂总量的(60~65)wt%。

上述技术方案中,提供了具有核-壳结构的硫化胶囊用粘合促进剂,核体为改性氧化锌/凹凸棒土复合物,凹凸棒土作为分散载体,添加后可以在硫化胶囊中起到补强填料的作用,氧化锌可以与丁基橡胶在硫磺硫化过程产生的硫化氢反应,消耗掉硫化氢,避免了硫化氢与橡胶中的双硫键发生氧化还原反应,从而保证了硫化的顺利进行。

壳体为液体顺丁橡胶接枝马来酸酐,在硫化胶囊进行硫化时,顺丁橡胶可以在聚合时与丁基橡胶相结合,马来酸酐可以与纤维填料相结合,提高了纤维填料在丁基橡胶中的粘合性。

为实现本发明的第二目的,本发明实施例提供了一种硫化胶囊用粘合促进剂的制备方法,包括以下步骤:

步骤S100、按氧化锌:醋酸=1:2的摩尔比,将氧化锌与醋酸溶液混合反应,获得醋酸锌溶液;

步骤S200、按凹凸棒土分散体:去离子水=(30~40):100的质量比,将凹凸棒土分散体加入去离子水中超声分散,获得第一悬浊液;

步骤S300、按凹凸棒土分散体:水解聚马来酸酐:锌=100:0.5:50的质量比,在步骤S200中的所述第一悬浊液中加入水解聚马来酸酐和通过步骤S100获得的所述醋酸锌溶液,搅拌反应获得第二悬浊液;

步骤S400、按锌:氢氧化钠=1:(2~2.4)的质量比,在步骤S300中的所述第二悬浊液中加入饱和氢氧化钠溶液,搅拌反应获得第三悬浊液;

步骤S500、将通过步骤S400获得的所述第三悬浊液离心分离,获得沉淀物,将所述沉淀物放入球磨机中研磨后获得研磨产物,将所述研磨产物进行煅烧、水洗、干燥,获得氧化锌/凹凸棒土复合物;

步骤S600、按氧化锌/凹凸棒土复合物:硅烷偶联剂:马来酸酐=100:(0.75~2.75):(0.75~2.75)的质量比,将通过步骤S500获得的所述氧化锌/凹凸棒土复合物和硅烷偶联剂、马来酸酐混合,搅拌反应获得改性氧化锌/凹凸棒土复合物;

步骤S700、按改性氧化锌/凹凸棒土复合物:液体顺丁橡胶:马来酸酐:过氧化二异丙苯=(30~40):45:(10~15):(1~2)的质量比,将通过步骤S600获得的所述改性氧化锌/凹凸棒土复合物与液体顺丁橡胶、将马来酸酐和过氧化二异丙苯加入反应釜中,反应获得硫化胶囊用粘合促进剂。

上述技术方案中,通过醋酸对锌进行沉淀形成悬浊液,采用水解聚马来酸酐作为活化剂与锌离子螯合后包覆于凹凸棒土分散体的表面和微孔的孔隙表面,水解聚马来酸酐可以与纤维填料结合,提高纤维填料在丁基橡胶中的粘合性。饱和氢氧化钠溶液与醋酸锌发生复分解合成反应获得碱式醋酸锌,碱式醋酸锌均匀生长在凹凸棒土分散体表面及其孔隙表面,此外复分解合成反应获得的草酸钠因过饱和结晶也均匀析出在凹凸棒土分散体表面及其孔隙表面,将碱式醋酸锌结晶均匀隔离。通过球磨机的研磨,可以使碱式醋酸锌和醋酸钠结晶在凹凸棒土分散体表面及其孔隙表面分布和隔离更加均匀。经过煅烧可以将碱式醋酸锌氧化为氧化锌,通过水洗去除醋酸钠,释放部分凹凸棒土分散体的表面及其孔隙表面获得氧化锌/凹凸棒土复合物。

通过硅烷偶联剂和马来酸酐复配对氧化锌/凹凸棒土复合物进行表面改性,提高其表面活性,马来酸酐可以参与后续工艺中与液体顺丁橡胶的接枝反应。

将改性氧化锌/凹凸棒土复合物、液体顺丁橡胶、马来酸酐在过氧化二异丙苯引发下进行搅拌反应,液体顺丁橡胶和马来酸酐进行接枝反应并包覆在改性氧化锌/凹凸棒土复合物的表面以及孔隙表面形成壳体。

优选的,步骤S600中所述硅烷偶联剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷或双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物中的至少一种。

优选的,

步骤S100中,反应条件为:在2~15℃下搅拌反应1~1.5小时;

步骤S200中,超声分散条件为:超声功率为200~500W,超声频率为20~25kHz,超声分散时间为15~30分钟;

步骤S300中,反应条件为:搅拌反应50~60分钟;

步骤S400中,反应条件为:在60~100℃下搅拌反应30~60分钟后,陈化20~30分钟;

步骤S500中,煅烧条件为:在300~800℃下煅烧2~5小时;

步骤S600中,反应条件为:在85℃ 下搅拌反应2~3小时;

步骤S700中,反应条件为:在180~200℃下搅拌反应3~4小时。

在本发明的部分实施方式中,步骤S200中所述凹凸棒土分散体为双重改性凹凸棒土,其制备包括以下步骤:

步骤S210、将凹凸棒土放入球磨机研磨后过筛,获得粒径为0.5~1μ的纳米凹凸棒土;

步骤S220、将通过步骤S210获得的所述纳米凹凸棒土分散于去离子水中,通过超声波乳化分散器超声分散后静置沉淀,滤出沉淀物后烘干获得纯净纳米凹凸棒土;

步骤S230、按纯净纳米凹凸棒土:去离子水=1:(10~12)的质量比,将通过步骤S220获得的所述纯净纳米凹凸棒土分散于去离子水中配置成第四悬浊液,将所述第四悬浊液搅拌均匀后,涂敷于器皿上烘干,获得纳米凹凸棒土涂层;

步骤S240、将通过步骤S230获得的所述纳米凹凸棒土涂层放入离子束辐照装置,进行离子束轰击后获得一次改性凹凸棒土;

步骤S250、按一次改性凹凸棒土:盐酸=1:(2~3)的质量比,将通过步骤S240获得的所述一次改性凹凸棒土加入稀盐酸溶液中,通过超声波乳化分散器超声分散,经洗涤、过滤、干燥后获得双重改性凹凸棒土。

上述技术方案中,通过离子束轰击和稀盐酸浸渍对凹凸棒土进行双重改性,改善其孔道结构和分散性。高能量密度离子束轰击可以使原来呈束状分布的凹凸棒土聚集态结构被分散成单个的棒晶,并在离子束的局部热效应下,相互链接形成三维多孔纳米网络,使凹凸棒土的分散性得到大幅度提高。采用稀盐酸浸渍,凹凸棒土经稀盐酸浸渍后的内部四面体与八面体结构部分溶解,未溶解的八面体结构的支撑作用,使孔道数目增加,比表面积增大。同时,稀盐酸浸渍处理可以出去分布于凹凸棒土孔道中的杂质,使孔道疏通,增加阳离子可交换性,半径较小的氢离子能够置换出凹凸棒土层间部分钾离子、钠离子、钙离子和镁离子等,增大孔道的容积。经过双重改性的凹凸棒土具有更大的比表面积,其孔道数目增加并且孔道的容积增大,有利于后续工艺中氧化锌以及壳体的包覆。

优选的,

步骤S220和步骤S250中所述超声波乳化分散器进行超声波分散时,超声功率为200~500W,超声频率为20~25kHz,超声分散时间为1~2小时。

优选的,

步骤S230中所述纳米凹凸棒土涂层厚度≤1毫米;

步骤S240中所述离子束辐照装置的离子束能量范围为5~1000keV,剂量范围为20~100000keV。

优选的,步骤S250中所述稀盐酸溶液的质量分数为(0.5~1)wt%。

为实现本发明的第三目的,本发明实施例提供了一种硫化胶囊的制备方法,使用了上述硫化胶囊用粘合促进剂,具体包括以下步骤:

步骤S1、将丁基橡胶预热后通过造粒机造粒,获得粒径为15~25mm的橡胶颗粒;

步骤S2、按橡胶颗粒:炭黑:纤维填料:蓖麻油:硬脂酸锌:硬脂酸:氧化锌:硫化胶囊用粘合促进剂:=100:40:5:3:1:1:2:(5~10)的质量比,将通过步骤S1获得的所述橡胶颗粒与炭黑、纤维填料、蓖麻油、硬脂酸锌、硬脂酸、氧化锌和硫化胶囊用粘合促进剂,在130~150℃下进行密炼,获得密炼胶;

步骤S3、按橡胶颗粒:硫化促进剂:硫磺=100:4:1的质量比,在步骤S2中的所述密炼胶中加入硫化促进剂和硫磺,在80~90℃下放入开炼机中进行混炼,获得混炼胶;

步骤S4、将步骤S3中的所述混炼胶冷却熟化后,在160~180℃下注射硫化,获得硫化胶囊。

为实现本发明的第四目的,本发明实施例提供了一种硫化胶囊,通过上述硫化胶囊的制备方法制得。

与现有技术相比,本发明具有如下有益技术效果:

1、提供了一种具有核-壳结构的硫化胶囊用粘合促进剂,核体为改性氧化锌/凹凸棒土复合物,凹凸棒土作为分散载体,添加后可以在硫化胶囊中起到补强填料的作用,氧化锌可以与丁基橡胶在硫磺硫化过程产生的硫化氢反应,消耗掉硫化氢,避免了硫化氢与橡胶中的双硫键发生氧化还原反应,从而保证了硫化的顺利进行;壳体为液体顺丁橡胶接枝马来酸酐,在硫化胶囊进行硫化时,顺丁橡胶可以在聚合时与丁基橡胶相结合,马来酸酐可以与纤维填料相结合,提高了纤维填料在丁基橡胶中的粘合性;

2、本发明的硫化胶囊用粘合促进剂不含甲醛,既环保又消除了对密炼温度的限制,进一步提高了密炼效率,同时避免了粘合促进剂有效成分的流失,降低了生产成本;

3、使用离子束轰击和稀盐酸浸渍对凹凸棒土进行双重改性,获得具有更多的孔道数目以及更大的孔道容积和比表面积的高活性及分散性的凹凸棒土分散体,在该凹凸棒土分散体上均匀包覆氧化锌后,使用硅烷偶联剂和水解马来酸酐对其进行表面改性,提高其表面活性,获得了具有高分散性的改性氧化锌/凹凸棒土复合物,马来酸酐可以进一步参与后续工艺中与液体顺丁橡胶的接枝反应;

4、将改性氧化锌/凹凸棒土复合物、液体顺丁橡胶、马来酸酐在过氧化二异丙苯引发下进行搅拌反应,液体顺丁橡胶和马来酸酐进行接枝反应并均匀包覆在改性氧化锌/凹凸棒土复合物的表面以及孔隙表面形成壳体,增加了硫化胶囊用粘合剂的粒径,进一步提高了其在胶料中的分散性;

5、使用本发明的硫化胶囊用粘合促进剂制备了一种含有纤维填料的硫化胶囊,提高了纤维填料在胶料中的分散和粘附效果,大幅度降低了密炼和硫化时间,提高了生产效率,获得的硫化胶囊具有优异的物理机械性能;

综上所述,本发明提供的硫化胶囊用粘合剂在丁基橡胶中具有良好的分散性和补强效果,降低了生产成本,能够改善丁基橡胶与纤维填料以及各种加工助剂的粘合性,大幅度降低胶料的密炼时间和硫化时间,提高了硫化胶囊的生产效率和整体力学性能。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1-1

本实施例制备了一种双重改性凹凸棒土,其制备包括以下步骤:

步骤S210、将凹凸棒土放入球磨机研磨后过筛,获得粒径为0.5~1μ的纳米凹凸棒土;

步骤S220、将通过步骤S210获得的所述纳米凹凸棒土分散于去离子水中,放入超声波乳化分散器,在超声功率为200~500W,超声频率为20~25kHz的条件下超声分散1小时后静置沉淀,滤出沉淀物后烘干获得纯净纳米凹凸棒土;

步骤S230、按纯净纳米凹凸棒土:去离子水=1:10的质量比,将通过步骤S220获得的所述纯净纳米凹凸棒土分散于去离子水中配置成第四悬浊液,将所述第四悬浊液搅拌均匀后,涂敷于器皿上烘干,获得厚度≤1毫米的纳米凹凸棒土涂层;

步骤S240、将通过步骤S230获得的所述纳米凹凸棒土涂层放入离子束辐照装置,在能量为20keV,剂量为2500keV的条件下进行离子束轰击,获得一次改性凹凸棒土;

步骤S250、按一次改性凹凸棒土:盐酸=1:2的质量比,将通过步骤S240获得的所述一次改性凹凸棒土加入质量分数为1%的稀盐酸溶液中,采用超声波乳化分散器,在超声功率为200~500W,超声频率为20~25kHz的条件下超声分散1小时,经洗涤、过滤、干燥后获得双重改性凹凸棒土。

实施例2-1

使用实施例1-1中的双重改性凹凸棒土作为凹凸棒土分散体制备硫化胶囊用粘合促进剂,具体步骤如下:

步骤S100、按氧化锌:醋酸=1:2的摩尔比,将氧化锌与醋酸溶液混合反应,获得醋酸锌溶液;

步骤S200、按凹凸棒土分散体:去离子水=30:100的质量比,将凹凸棒土分散体加入去离子水中,在超声功率为200W,超声频率为20kHz的条件下超声分散15分钟,获得第一悬浊液;

步骤S300、按凹凸棒土分散体:水解聚马来酸酐:锌=100:0.5:50的质量比,在步骤S200中的所述第一悬浊液中加入水解聚马来酸酐和通过步骤S100获得的所述醋酸锌溶液,搅拌反应50分钟,获得第二悬浊液;

步骤S400、按锌:氢氧化钠=1:2的质量比,在步骤S300中的所述第二悬浊液中加入饱和氢氧化钠溶液,在60℃下搅拌反应60分钟后,陈化20分钟获得第三悬浊液;

步骤S500、将通过步骤S400获得的第三悬浊液离心分离,获得沉淀物,将所述沉淀物放入球磨机中研磨后获得研磨产物,将所述研磨产物在300℃下煅烧5小时后水洗干燥,获得氧化锌/凹凸棒土复合物;

步骤S600、按氧化锌/凹凸棒土复合物:γ-巯丙基三甲氧基硅烷:马来酸酐=100:0.75:2.75的质量比,将通过步骤S500获得的所述氧化锌/凹凸棒土复合物和硅烷偶联剂、马来酸酐混合,在85℃ 下搅拌反应2小时,获得改性氧化锌/凹凸棒土复合物;

步骤S700、按改性氧化锌/凹凸棒土复合物:液体顺丁橡胶:马来酸酐:过氧化二异丙苯=40:45:13:2的质量比,将通过步骤S600获得的所述改性氧化锌/凹凸棒土复合物与液体顺丁橡胶、将马来酸酐、过氧化二异丙苯加入反应釜中,在180℃下搅拌反应4小时,获得硫化胶囊用粘合促进剂。

实施例2-2

使用实施例1-1中的双重改性凹凸棒土作为凹凸棒土分散体制备硫化胶囊用粘合促进剂,具体步骤如下:

步骤S100、按氧化锌:醋酸=1:2的摩尔比,将氧化锌与醋酸溶液混合反应,获得醋酸锌溶液;

步骤S200、按凹凸棒土分散体:去离子水=40:100的质量比,将凹凸棒土分散体加入去离子水中,在超声功率为200W,超声频率为20kHz的条件下超声分散30分钟,获得第一悬浊液;

步骤S300、按凹凸棒土分散体:水解聚马来酸酐:锌=100:0.5:50的质量比,在步骤S200中的所述第一悬浊液中加入水解聚马来酸酐和通过步骤S100获得的所述醋酸锌溶液,搅拌反应50分钟,获得第二悬浊液;

步骤S400、按锌:氢氧化钠=1:2.4的质量比,在步骤S300中的所述第二悬浊液中加入饱和氢氧化钠溶液,在100℃下搅拌反应30分钟后,陈化30分钟获得第三悬浊液;

步骤S500、将通过步骤S400获得的第三悬浊液离心分离,获得沉淀物,将所述沉淀物放入球磨机中研磨后获得研磨产物,将所述研磨产物在800℃下煅烧2小时后水洗干燥,获得氧化锌/凹凸棒土复合物;

步骤S600、按氧化锌/凹凸棒土复合物:双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物:马来酸酐=100:2.75:0.75的质量比,将通过步骤S500获得的所述氧化锌/凹凸棒土复合物和硅烷偶联剂、马来酸酐混合,在85℃ 下搅拌反应3小时,获得改性氧化锌/凹凸棒土复合物;

步骤S700、按改性氧化锌/凹凸棒土复合物:液体顺丁橡胶:马来酸酐:过氧化二异丙苯=30:45:10:1的质量比,将通过步骤S600获得的所述改性氧化锌/凹凸棒土复合物与液体顺丁橡胶、将马来酸酐、过氧化二异丙苯加入反应釜中,在200℃下搅拌反应3小时,获得硫化胶囊用粘合促进剂。

实施例2-3

使用未经改性处理的凹凸棒土作为凹凸棒土分散体制备硫化胶囊用粘合促进剂,具体步骤如下:

步骤S100、按氧化锌:醋酸=1:2的摩尔比,将氧化锌与醋酸溶液混合反应,获得醋酸锌溶液;

步骤S200、按凹凸棒土分散体:去离子水=30:100的质量比,将凹凸棒土分散体加入去离子水中,在超声功率为200W,超声频率为20kHz的条件下超声分散15分钟,获得第一悬浊液;

步骤S300、按凹凸棒土分散体:水解聚马来酸酐:锌=100:0.5:50的质量比,在步骤S200中的所述第一悬浊液中加入水解聚马来酸酐和通过步骤S100获得的所述醋酸锌溶液,搅拌反应50分钟,获得第二悬浊液;

步骤S400、按锌:氢氧化钠=1:2的质量比,在步骤S300中的所述第二悬浊液中加入饱和氢氧化钠溶液,在60℃下搅拌反应60分钟后,陈化20分钟获得第三悬浊液;

步骤S500、将通过步骤S400获得的第三悬浊液离心分离,获得沉淀物,将所述沉淀物放入球磨机中研磨后获得研磨产物,将所述研磨产物在300℃下煅烧5小时后水洗干燥,获得氧化锌/凹凸棒土复合物;

步骤S600、按氧化锌/凹凸棒土复合物:γ-巯丙基三甲氧基硅烷:马来酸酐=100:0.75:2.75的质量比,将通过步骤S500获得的所述氧化锌/凹凸棒土复合物和硅烷偶联剂、马来酸酐混合,在85℃ 下搅拌反应2小时,获得改性氧化锌/凹凸棒土复合物;

步骤S700、按改性氧化锌/凹凸棒土复合物:液体顺丁橡胶:马来酸酐:过氧化二异丙苯=40:45:13:2的质量比,将通过步骤S600获得的所述改性氧化锌/凹凸棒土复合物与液体顺丁橡胶、将马来酸酐、过氧化二异丙苯加入反应釜中,在180℃下搅拌反应4小时,获得硫化胶囊用粘合促进剂。

实施例3-1

使用实施例2-1中的硫化胶囊用粘合促进剂制备硫化胶囊,具体包括以下步骤:

步骤S1、将丁基橡胶预热后通过造粒机造粒,获得粒径为15~25mm的橡胶颗粒;

步骤S2、按橡胶颗粒:炭黑:纤维填料:蓖麻油:硬脂酸锌:硬脂酸:氧化锌:硫化胶囊用粘合促进剂:=100:40:5:3:1:1:2:5的质量比,将通过步骤S1获得的所述橡胶颗粒与炭黑、纤维填料、蓖麻油、硬脂酸锌、硬脂酸、氧化锌和硫化胶囊用粘合促进剂在130℃下进行密炼,获得密炼胶;

步骤S3、按橡胶颗粒:硫化促进剂:硫磺=100:4:1的质量比,在步骤S2中的所述密炼胶中加入硫化促进剂和硫磺,在80℃下放入开炼机中进行混炼,获得混炼胶;

步骤S4、将步骤S3中的所述混炼胶冷却熟化后,在160℃下注射硫化,获得硫化胶囊。

实施例3-2

使用实施例2-1中的硫化胶囊用粘合促进剂制备硫化胶囊,具体包括以下步骤:

步骤S1、将丁基橡胶预热后通过造粒机造粒,获得粒径为15~25mm的橡胶颗粒;

步骤S2、按橡胶颗粒:炭黑:纤维填料:蓖麻油:硬脂酸锌:硬脂酸:氧化锌:硫化胶囊用粘合促进剂:=100:40:5:3:1:1:2:10的质量比,将通过步骤S1获得的所述橡胶颗粒与炭黑、纤维填料、蓖麻油、硬脂酸锌、硬脂酸、氧化锌和硫化胶囊用粘合促进剂在130℃下进行密炼,获得密炼胶;

步骤S3、按橡胶颗粒:硫化促进剂:硫磺=100: 4:1的质量比,在步骤S2中的所述密炼胶中加入硫化促进剂和硫磺,在80℃下放入开炼机中进行混炼,获得混炼胶;

步骤S4、将步骤S3中的所述混炼胶冷却熟化后,在160℃下注射硫化,获得硫化胶囊。

实施例3-3

使用实施例2-2中的硫化胶囊用粘合促进剂制备硫化胶囊,具体包括以下步骤:

步骤S1、将丁基橡胶预热后通过造粒机造粒,获得粒径为15~25mm的橡胶颗粒;

步骤S2、按橡胶颗粒:炭黑:纤维填料:蓖麻油:硬脂酸锌:硬脂酸:氧化锌:硫化胶囊用粘合促进剂:=100:40:5:3:1:1:2:10的质量比,将通过步骤S1获得的所述橡胶颗粒与炭黑、纤维填料、蓖麻油、硬脂酸锌、硬脂酸、氧化锌和硫化胶囊用粘合促进剂在130℃下进行密炼,获得密炼胶;

步骤S3、按橡胶颗粒:硫化促进剂:硫磺=100: 4:1的质量比,在步骤S2中的所述密炼胶中加入硫化促进剂和硫磺,在80℃下放入开炼机中进行混炼,获得混炼胶;

步骤S4、将步骤S3中的所述混炼胶冷却熟化后,在160℃下注射硫化,获得硫化胶囊。

实施例3-4

使用实施例2-3中的硫化胶囊用粘合促进剂制备硫化胶囊,具体包括以下步骤:

步骤S1、将丁基橡胶预热后通过造粒机造粒,获得粒径为15~25mm的橡胶颗粒;

步骤S2、按橡胶颗粒:炭黑:纤维填料:蓖麻油:硬脂酸锌:硬脂酸:氧化锌:硫化胶囊用粘合促进剂:=100:40:5:3:1:1:2:10的质量比,将通过步骤S1获得的所述橡胶颗粒与炭黑、纤维填料、蓖麻油、硬脂酸锌、硬脂酸、氧化锌和硫化胶囊用粘合促进剂在130℃下进行密炼,获得密炼胶;

步骤S3、按橡胶颗粒:硫化促进剂:硫磺=100: 4:1的质量比,在步骤S2中的所述密炼胶中加入硫化促进剂和硫磺,在80℃下放入开炼机中进行混炼,获得混炼胶;

步骤S4、将步骤S3中的所述混炼胶冷却熟化后,在160℃下注射硫化,获得硫化胶囊。

对比例1-1

在实施例3-1的配方基础上,去掉硫化胶囊用粘合促进剂,其余步骤相同,制备获得硫化胶囊。

工艺参数及性能对比:

表1 硫化胶囊用粘合促进剂对硫化胶囊混炼时间及硫化时间的影响

由表1可见,硫化胶囊用粘合促进剂用量较多的实施例3-2、实施例3-3和实施例3-4的密炼时间和硫化时间最短,提高了硫化胶囊的密炼和硫化效率。其中,实施例3-4使用了未经过双重改性的凹凸棒土分散体,其对密炼和硫化的改善效果略低于与其配方相同的实施例3-2。

表2 硫化胶囊用粘合促进剂对硫化胶囊力学性能的影响

由表2可见,硫化胶囊用粘合促进剂用量较多的实施例3-2、实施例3-3和实施例3-4的物理机械性能明显高于未使用硫化胶囊用粘合促进剂的对比例1-1。其中,实施例3-4使用了未经过双重改性的凹凸棒土分散体,其物理机械性能整体略低于与其配方相同的实施例3-2。

实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围。

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