一种纳米二氧化硅改性胶粉复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种纳米二氧化硅改性胶粉复合材料及其制备方法，包括以下步骤：废旧橡胶胶粉经微波处理、混合溶剂抽提及苯乙烯浸泡活化改性。将废旧橡胶胶粉分散在碱性纳米二氧化硅凝胶分散液中，搅拌并辅以超声进行共混，然后高温喷雾干燥，得到母胶；母胶经塑炼、密炼后得到混炼胶，压片后静置得到复合材料。本发明专利技术的优势在于废旧橡胶胶粉经活化后，表面结构变松散，表面积增大，活性结构增多，有利于在胶粉表面形成纳米二氧化硅过渡层，而纳米二氧化硅网络结构赋予胶粉更好的力学和热性能。

Nano silica modified rubber powder composite material and preparation method thereof

The invention discloses a nano-silica modified rubber powder composite material and a preparation method thereof, comprising the following steps: waste rubber powder is treated by microwave, and styrene is extracted by mixed solvent for activation modification. Waste rubber powder was dispersed in alkaline nano-silica gel dispersion solution, stirred and mixed with ultrasonic, then spray-dried at high temperature to get the mother glue; the mother glue was plasticized and mixed after mixing, and the composite material was obtained after pressing. The advantages of the invention are that the surface structure of the waste rubber powder becomes loose, the surface area increases, and the active structure increases after being activated. The nano-silica transition layer is formed on the surface of the rubber powder, and the nano-silica network structure gives the rubber powder better mechanical and thermal properties.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米二氧化硅改性胶粉复合材料及其制备方法
本专利技术属于复合材料制备
，更具体涉及一种纳米二氧化硅改性胶粉复合材料及其制备方法。
技术介绍
废橡胶属于热固性聚合物材料，在常规条件下不溶不融，在自然条件下很难降解，其回收和再生技术一直是世界性难题，关系到全球的环境保护及资源的可持续利用，因此在业内受到越来越多的关注。再生胶是废弃橡胶中再生的胶料，其作为填充剂在生胶配方体系中占有重要的地位。再生胶的添加虽然会使得生胶的物理机械性能，如拉伸强度、模量、撕裂强度等有所下降，但却可以提供生胶所没有的特点。一方面可缩短混炼时间，减少胶料在混炼过程中的能量消耗；其次，在挤出或者压延的过程中使得供料的速度更快，当混炼胶中含有再生胶时，可避免出现挤出膨胀和压延收缩的问题；第三，在硫化时，再生胶可起到抗老化性作用，其效果比添加其余抗老化剂更好。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种纳米二氧化硅改性胶粉复合材料及其制备方法，包括以下步骤：A.废旧橡胶胶粉活化改性。将废旧橡胶胶粉用辐射功率为450w的微波处理3min后，用异丙醇和苯的混合溶剂抽提至溶剂为无色，80℃烘干。用苯乙烯浸泡抽提后的胶粉12h，过滤，密封保存，得到改性胶粉；B.制备母胶。将改性胶粉分散在碱性纳米二氧化硅凝胶分散液中，搅拌并辅以超声进行共混，然后高温喷雾干燥，得到母胶；C.制备复合材料。母胶置于开炼机进行塑炼，再通过密炼机后得到混炼胶，压片后静置48h，得到复合材料。优选地，步骤A中废旧橡胶胶粉粒径为60‐100目。优选地，步骤A中胶粉与混合溶剂质量比为1:(2-5)。优选地，步骤A中混合溶剂中异丙醇和苯质量比为1:(0.5-1.5)。优选地，步骤B中改性胶粉和碱性纳米二氧化硅质量比为1:(50-100)。优选地，步骤B中超声混合和搅拌的时间为5-10h。优选地，步骤B中高温喷雾干燥的条件为温度150-200℃，时间5-12h。优选地，步骤C中塑炼条件为温度110-135℃，时间12-24h。优选地，步骤C中密炼温度为120—150℃，时间5-20min。本专利技术的有益效果本专利技术的优势在于废旧橡胶胶粉经活化后，表面结构变松散，表面积增大，活性结构增多，有利于在胶粉表面形成纳米二氧化硅过渡层，而纳米二氧化硅网络结构赋予胶粉更好的力学和热性能。具体实施方式实施例1将60目废旧橡胶胶粉10g用辐射功率为450w的微波处理3min后，用异丙醇和苯的混合溶剂50g(质量比为1:1)抽提至溶剂为无色，80℃烘干。用苯乙烯浸泡抽提后的胶粉12h，过滤，密封保存，得到改性胶粉。将改性胶粉10g分散在碱性纳米二氧化硅凝胶分散液50g中，搅拌并辅以超声进行共混5h，然后170℃高温喷雾干燥10h，得到母胶。母胶置于开炼机120℃塑炼12h，再通过130℃密炼机，15min后得到混炼胶，压片后静置48h，得到复合材料。实施例2将100目废旧橡胶胶粉10g用辐射功率为450w的微波处理3min后，用异丙醇和苯的混合溶剂30g(质量比为1:1.5)抽提至溶剂为无色，80℃烘干。用苯乙烯浸泡抽提后的胶粉12h，过滤，密封保存，得到改性胶粉。将改性胶粉10g分散在碱性纳米二氧化硅凝胶分散液100g中，搅拌并辅以超声进行共混10h，然后170℃高温喷雾干燥10h，得到母胶。母胶置于开炼机130℃塑炼18h，再通过130℃密炼机，20min后得到混炼胶，压片后静置48h，得到复合材料。实施例3将100目废旧橡胶胶粉10g用辐射功率为450w的微波处理3min后，用异丙醇和苯的混合溶剂50g(质量比为1:1)抽提至溶剂为无色，80℃烘干。用苯乙烯浸泡抽提后的胶粉12h，过滤，密封保存，得到改性胶粉。将改性胶粉10g分散在碱性纳米二氧化硅凝胶分散液80g中，搅拌并辅以超声进行共混8h，然后180℃高温喷雾干燥10h，得到母胶。母胶置于开炼机120℃塑炼24h，再通过130℃密炼机，10min后得到混炼胶，压片后静置48h，得到复合材料。以上所述的仅是本专利技术的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。纳米二氧化硅改性胶粉复合材料表征序号硬度(邵氏A)/度拉伸强度/MPa断裂应变/％实施例13318.9±2.1560±21.3实施例23620.1±3.6593±46.1实施例33117.7±4.2496±12.7以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米二氧化硅改性胶粉复合材料及其制备方法，其特征在于：包括以下步骤：A.废旧橡胶胶粉活化改性；将废旧橡胶胶粉用辐射功率为450w的微波处理3min后，用异丙醇和苯的混合溶剂抽提至溶剂为无色，80℃烘干，用苯乙烯浸泡抽提后的胶粉12h，过滤，密封保存，得到改性胶粉；B.制备母胶；将改性胶粉分散在碱性纳米二氧化硅凝胶分散液中，搅拌并辅以超声进行共混，然后高温喷雾干燥，得到母胶；C.制备复合材料；母胶置于开炼机进行塑炼，再通过密炼机后得到混炼胶，压片后静置48h，得到复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种纳米二氧化硅改性胶粉复合材料及其制备方法，其特征在于：包括以下步骤：A.废旧橡胶胶粉活化改性；将废旧橡胶胶粉用辐射功率为450w的微波处理3min后，用异丙醇和苯的混合溶剂抽提至溶剂为无色，80℃烘干，用苯乙烯浸泡抽提后的胶粉12h，过滤，密封保存，得到改性胶粉；B.制备母胶；将改性胶粉分散在碱性纳米二氧化硅凝胶分散液中，搅拌并辅以超声进行共混，然后高温喷雾干燥，得到母胶；C.制备复合材料；母胶置于开炼机进行塑炼，再通过密炼机后得到混炼胶，压片后静置48h，得到复合材料。2.根据权利要求1所述的纳米二氧化硅改性胶粉复合材料及其制备方法，其特征在于：所述步骤A中废旧橡胶胶粉粒径为60‐100目。3.根据权利要求1所述纳米二氧化硅改性胶粉复合材料及其制备方法，其特征在于：所述步骤A中胶粉与混合溶剂质量比为1:(2-5)。4.根据权利要求1所述的纳米二氧化硅改性胶粉复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖锦，
申请(专利权)人：肖锦，
类型：发明
国别省市：广东,44