一种硫化胶囊用粘合促进剂及其制备方法技术

本发明专利技术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

【技术实现步骤摘要】
一种硫化胶囊用粘合促进剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及硫化胶囊用助剂
，尤其涉及一种硫化胶囊用粘合促进剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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
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甲
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白粘合体系来改善混炼工艺，间
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甲
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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
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甲粘合树脂的生成起催化作用。
[0005]但是间
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甲
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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。
[0006]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。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在解决上述技术问题至少之一。
[0008]为此，本专利技术的第一目的在于提供一种硫化胶囊用粘合促进剂。
[0009]本专利技术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。
[0010]本专利技术的第三目的在于提供一种硫化胶囊的制备方法。
[0011]本专利技术的第四目的在于提供一种硫化胶囊。
[0012]为实现本专利技术的第一目的，本专利技术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
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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%。
[0013]上述技术方案中，提供了具有核
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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。
[0014]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。
[0015]为实现本专利技术的第二目的，本专利技术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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫化胶囊用粘合促进剂，其特征在于，所述硫化胶囊用粘合促进剂为核
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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%。2.根据权利要求1所述的硫化胶囊用粘合促进剂的制备方法，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的硫化胶囊用粘合促进剂的制备方法，其特征在于，步骤S600中所述硅烷偶联剂为γ
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巯丙基三甲氧基硅烷或双
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[γ
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(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物中的至少一种。4.根据权利要求2所述的硫化胶囊用粘合促进剂的制备方法，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵会岩，范屏，赵海林，张凯，
申请(专利权)人：山东永誉橡胶有限公司，
类型：发明
国别省市：