一种补强型丁腈橡胶制造技术

本发明专利技术涉及一种补强型丁腈橡胶，属于橡胶改性技术领域。本发明专利技术首先通过水化大豆油后分离得到大豆卵凝脂，在氨水作用下，磷脂逐渐水解，磷脂水解产物上的羟基和硝酸钙溶液中的钙离子缓慢结合，产生晶核，并逐渐长大，得到海胆状羟基磷酸钙，利用羟基磷酸钙表面多羟基的特性，将其和葡萄醋中的羧酸发生酯化反应，在羟基磷酸钙表面形成亲油性酯基，从而增加羟基磷酸钙和基体橡胶之间的相容性，并利用羟基磷酸钙达到增强丁腈橡胶机械性能的目的，本发明专利技术改性过程中不使用任何偶联剂，成本低廉，操作简便，具有广阔的应用前景。

A kind of reinforced nitrile rubber

The invention relates to a reinforcing nitrile rubber, belonging to the technical field of rubber modification. The invention firstly hydrated Soybean after isolated soy eggs creamy, in ammonia solution under the action of phospholipid gradually hydrolysis, calcium phospholipid hydrolysis products on hydroxyl and calcium nitrate solution with slow, nucleate, and grow up, get urchinlike hydroxyl calcium phosphate, the characteristics of hydroxyl calcium phosphate surface hydroxyl the grape vinegar, and the esterification of carboxylic acid, the formation of lipophilic ester in the hydroxyapatite surface, thereby increasing the compatibility between hydroxyl calcium phosphate and the rubber matrix, and the use of hydroxyl calcium phosphate to enhance the adhesive mechanical properties of Ding Jingxiang's objective, the modification process does not use any coupling agent cost low cost, simple operation, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种补强型丁腈橡胶
本专利技术涉及一种补强型丁腈橡胶，属于橡胶改性

技术介绍
有机/无机纳米复合材料因其独特、优异的性能成为当今材料研究领域的热点。人们利用无机填料独特的层状结构，采用单体原位反应插层法、液体橡胶的反应插层法、大分子熔体插入法、以及大分子溶液插层法等纳米复合技术，制备了一系列性能优异的无机填料橡胶纳米复合材料，极大的提高了橡胶材料的力学性能，拓宽了橡胶应用领域。但是目前传统的以无机粒子作为补强剂用于补强橡胶时，无机填料很难均匀分散在橡胶中，特别是用量较大时。由于无机粒子与橡胶浸润比表面积较大，粒径越小，比表面积越大；另外无机粒子的表面能大，粒子易团聚，因为以上两个原因，尤其无机填料添加量比较大时要实现粒子在高聚物基体中的均匀分散已非常困难，因此对橡胶力学性能的改性效果并不明显，为了改善无机填料与橡胶的结合，常需要对无机填料进行表面改性，经有机改性处理后，其表面性质发生变化，提高了亲油性，目前表面活性剂和偶联剂是无机粒子较常用的有机改性剂，但是表面活性剂和偶联剂使用后会产生二次污染，并且价格昂贵，使得改性成本高昂。综上所述，专利技术一种新型无机填料补强橡胶的方法对橡胶改性领域具有积极的意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对目前传统的以无机填料作为补强剂用于补强橡胶时，由于无机填料与基体橡胶之间的相容性差，导致无机填料难以在橡胶中分散均匀，补强效果差的缺陷，提供了一种补强型丁腈橡胶。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种补强型丁腈橡胶，包括丁腈橡胶和改性橡胶增强料，其特征在于：所述的改性橡胶增强料是通过自制橡胶增强料改性后得到的。所述的自制橡胶增强料的制备步骤是：（1）称取大豆油和去离子水混合后加热升温至60～70℃，保温搅拌反应，再将反应产物离心处理，分离去除上层液，得到下层胶状沉淀；（2）将上述胶状沉淀用质量分数为3%的双氧水冲洗，再将冲洗后的胶状沉淀干燥，得到干燥物；（3）将上述干燥物和无水乙醇混合后剪切分散，得到混合分散液，用质量分数为20%氨水调节混合分散液pH至9.5～10.5，加热升温至60～70℃，搅拌反应，得到反应液；（4）向反应液中加入反应液等体积的质量分数为30%硝酸钙溶液，搅拌混合后移入高压反应釜中，升高反应釜压力至0.8～1.0MPa，在170～180℃下反应10～12h，反应结束后，静置陈化并过滤分离得到滤渣，将所得滤渣依次用无水乙醇和去离子水分别洗涤后干燥，得到自制橡胶增强料。所述的大豆油和去离子水的质量比为100:1。所述的干燥物和无水乙醇的质量比为1:5。所述的改性橡胶增强料的制备步骤是：（1）称取葡萄用水冲洗后去梗，榨汁，过滤分离去除滤渣，得到滤液，量取1～2L所得滤液，加热升温至70～80℃，保温蒸发浓缩20～30min，得到浓缩液；（2）将上述浓缩液装入发酵罐中，再向发酵罐中加入醋酸菌菌悬液，密封发酵罐，发酵，待发酵结束后，将发酵产物离心处理，分离去除下层沉淀，得到上层液；（3）将自制橡胶增强料分散到上述上层液中，得到分散液，再将分散液移入装有温度计、油水分离器和回流装置的四口烧瓶中，再向四口烧瓶中加入质量分数为98%浓硫酸，加热升温至70～80℃，保温回流反应10～12h；（4）待上述反应结束后，过滤分离得到滤饼，洗涤，干燥，得到改性橡胶增强料；所述的醋酸菌菌悬液的浓度为104cfu/mL，醋酸菌菌悬液的加入量为浓缩液质量10%，发酵温度为30～35℃，发酵时间为2～4周。所述的一种补强型丁腈橡胶，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，称取100～110份丁腈橡胶、10～15份上述改性橡胶增强料、1～3份硬脂酸、3～5份氧化锌、1～3份硫磺、8～10份邻苯二甲酸二丁酯混合后装入混炼机中在120～125℃下混炼20～30min，得到混炼胶；（2）将上述混炼胶放入平板硫化机中，在140～150℃下以5～7MPa的压力压制成2～4mm厚的薄片并硫化处理20～30min，待其自然冷却后即得补强型丁腈橡胶。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术首先通过水化大豆油后分离得到大豆卵凝脂，在氨水作用下，磷脂逐渐水解，磷脂水解产物上的羟基和硝酸钙溶液中的钙离子缓慢结合，产生晶核，并逐渐长大，得到海胆状羟基磷酸钙，利用羟基磷酸钙表面多羟基的特性，将其和葡萄醋中的有机羧酸发生酯化反应，在羟基磷酸钙表面形成亲油性酯基，从而增加羟基磷酸钙和基体橡胶之间的相容性，并利用羟基磷酸钙达到增强丁腈橡胶机械性能的目的。（2）本专利技术改性过程中不使用任何偶联剂或表面活性剂，成本低廉，操作简便，具有广阔的应用前景。具体实施方式称取1～2kg大豆油和10～20mL去离子水混合后装入不锈钢反应釜中，加热升温至60～70℃，保温搅拌反应30～40min，再将反应产物移入离心机中以2000～3000r/min转速离心处理10～15min，分离去除上层液，得到下层胶状沉淀；再将胶状沉淀用质量分数为3%的双氧水冲洗3～5min，再将冲洗后的胶状沉淀放入真空干燥箱中，减压至5～7kPa于95～100℃下干燥20～30min，得到干燥物；将干燥物和无水乙醇按质量比为1:5混合后装入高剪切乳化分散机中，以5000～6000r/min转速剪切分散20～30min，得到混合分散液并装入带有搅拌器的三口烧瓶中，再向三口烧瓶中滴加质量分数为20%氨水调节分散液pH至9.5～10.5，将三口烧瓶移入水浴锅中，加热升温至60～70℃，搅拌反应30～40min，得到反应液；向三口烧瓶中加入反应液等体积的质量分数为30%硝酸钙溶液，搅拌混合5～10min后移入高压反应釜中，升高反应釜压力至0.8～1.0MPa，在170～180℃下反应10～12h，反应结束后，静置陈化5～7h并过滤分离得到滤渣，将所得滤渣依次用无水乙醇和去离子水洗涤3～5min后放入烘箱，在105～110℃下干燥4～6h，得到自制橡胶增强料；称取1～2kg葡萄用水冲洗10～15s后去梗，再将去梗后的葡萄放入榨汁机中榨汁，过滤分离去除滤渣，得到滤液，量取1～2L所得滤液装入烧杯，将烧杯移入水浴锅中，加热升温至70～80℃，保温蒸发浓缩20～30min，得到浓缩液；将浓缩液装入发酵罐中，再向发酵罐中加入浓缩液质量10%的浓度为104cfu/mL醋酸菌菌悬液，密封发酵罐，在30～35℃下发酵2～4周，待发酵结束后，将发酵产物移入离心机中，以2000～3000r/min转速离心处理10～15min，分离去除下层沉淀，得到上层液；将40～50g自制橡胶增强料分散到500～600mL上层液中，得到分散液，再将分散液移入装有温度计、油水分离器和回流装置的四口烧瓶中，再向烧瓶中加入20～30mL质量分数为98%浓硫酸，加热升温至70～80℃，保温回流反应10～12h；待反应结束后，过滤分离得到滤饼，用去离子水冲洗滤饼20～30min后，将滤饼放入真空冻干机，在-30～-20℃下干燥20～30min后得到改性橡胶增强料；按重量份数计，称取100～110份丁腈橡胶、10～15份改性橡胶增强料、1～3份硬脂酸、3～5份氧化锌、1～3份硫磺、8～10份邻苯二甲酸二丁酯混合后装入混炼机中在120～125℃下混炼20～30min，得到混炼胶；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种补强型丁腈橡胶，包括丁腈橡胶和改性橡胶增强料，其特征在于：所述的改性橡胶增强料是通过自制橡胶增强料改性后得到的。

【技术特征摘要】
1.一种补强型丁腈橡胶，包括丁腈橡胶和改性橡胶增强料，其特征在于：所述的改性橡胶增强料是通过自制橡胶增强料改性后得到的。2.根据权利要求1所述的一种补强型丁腈橡胶，其特征在于：所述的自制橡胶增强料的制备步骤是：（1）称取大豆油和去离子水混合后加热升温至60～70℃，保温搅拌反应，再将反应产物离心处理，分离去除上层液，得到下层胶状沉淀；（2）将上述胶状沉淀用质量分数为3%的双氧水冲洗，再将冲洗后的胶状沉淀干燥，得到干燥物；（3）将上述干燥物和无水乙醇混合后剪切分散，得到混合分散液，用质量分数为20%氨水调节混合分散液pH至9.5～10.5，加热升温至60～70℃，搅拌反应，得到反应液；（4）向反应液中加入反应液等体积的质量分数为30%硝酸钙溶液，搅拌混合后移入高压反应釜中，升高反应釜压力至0.8～1.0MPa，在170～180℃下反应10～12h，反应结束后，静置陈化并过滤分离得到滤渣，将所得滤渣依次用无水乙醇和去离子水分别洗涤后干燥，得到自制橡胶增强料。3.根据权利要求2所述的自制橡胶增强料的制备步骤，其特征在于：所述的大豆油和去离子水的质量比为100:1。4.根据权利要求2所述的自制橡胶增强料的制备步骤，其特征在于：所述的干燥物和无水乙醇的质量比为1:5。5.根据权利要求1所述的一种补强型丁腈橡胶，其特征在于：所述的改性橡胶增强料的制备步骤是：（1）称取葡萄用水冲洗后去梗，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭剑，林晨，
申请(专利权)人：常州三伊化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32