本發(fā)明專利技術(shù)公開的一種利用撞擊流設(shè)備制備橡膠復(fù)合材料的方法，包括如下以質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分：天然膠乳：100份/膠乳固含量；炭黑25-50份；氧化鋅1-10份；促進(jìn)劑：0-5份；硫磺0-5份；自制分散劑：0.5-5份。本發(fā)明專利技術(shù)以天然膠乳為原料，將各種填料、助劑水懸浮液用撞擊流設(shè)備分散到天然膠乳中，然后進(jìn)行脫水、干燥，制得橡膠復(fù)合材料。填料或助劑在該發(fā)明專利技術(shù)制得的橡膠復(fù)合材料中的分散比采用傳統(tǒng)的煉膠方法中的分散效果好，制得的橡膠制品耐濕磨性能更高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及橡膠復(fù)合材料制備
，特別涉及。
技術(shù)介紹
干法共混制備橡膠復(fù)合材料是目前工業(yè)生產(chǎn)中最常用的方法，通常都是在橡膠中加入補(bǔ)強(qiáng)助劑、硫化劑以及各種配合助劑，經(jīng)干法混煉加工而成。混煉這一過程既消耗能源又污染環(huán)境，在混煉過程中橡膠“吃粉”困難，粉體飛揚(yáng)，對環(huán)境產(chǎn)生污染，還嚴(yán)重危害操作人員的身體健康。另外，由于干法混煉工藝的局限性，防老劑和無機(jī)填料在橡膠基體中的分散不可能很均勻，局部會產(chǎn)生嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象，達(dá)不到理想的抗老化和補(bǔ)強(qiáng)效果，同時(shí)還會犧牲NR本身寶貴的特性(如高彈性、高耐磨性等)。因此，如能采用濕法工藝，直接在膠乳中用填料進(jìn)行填充，在膠乳分散體狀態(tài)下進(jìn)行加工，避免混煉過程，就能提高填料在橡膠中的分散程度，最大程度地保留天然膠乳的分子結(jié)構(gòu)，大大提高制品的性能。同時(shí)可以減少混煉設(shè)備、能源和勞動力的投入，從而達(dá)到操作簡單、方便、節(jié)能、環(huán)保、高效的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有干法共混制備橡膠復(fù)合材料所存在的問題而提供。該方法是利用砂磨機(jī)設(shè)備將各種填料、助劑分散到水中制得懸浮液；然后將懸浮液在撞擊流設(shè)備的作用下分散到膠乳中； 然后進(jìn)行脫水干燥得到所需要的橡膠復(fù)合材料。本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) ，將炭黑、促進(jìn)劑、硫磺、自制分散劑HD、氧化鋅、水制成的懸浮液一定的比例在撞擊流設(shè)備的作用下分散到天然膠乳中；然后進(jìn)行脫水干燥、硫化得到橡膠復(fù)合材料。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述撞擊流設(shè)備包括一臺高壓混合設(shè)備和至少兩臺高壓發(fā)生設(shè)備，所述高壓混合設(shè)備包括一個(gè)高壓混合設(shè)備本體和設(shè)置在高壓混合本體上的至少兩個(gè)吸入口以及一個(gè)出口，兩個(gè)吸入口同軸設(shè)置并與出口垂直，在兩個(gè)吸入口和一個(gè)出口中間具有一高壓混合腔；每一吸入口通過噴嘴和高壓管線與一臺高壓發(fā)生設(shè)備連接；其中一臺高壓發(fā)生設(shè)備將所述懸浮液加壓至十幾個(gè)到上千個(gè)大氣壓，通過噴嘴從一個(gè)吸入口以高度聚集的射流方式噴入到高壓混合腔內(nèi)；另一臺高壓發(fā)生設(shè)備將所述天然乳膠加壓至十幾個(gè)到上千個(gè)大氣壓，通過噴嘴從另一個(gè)吸入口以高度聚集的射流方式噴入到高壓混合腔內(nèi)。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述懸浮液的射流方向與天然乳膠的射流方向成 180°在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述天然膠乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為166.7份，固含量60wt% ;所述懸浮液中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為炭黑25-50份，促進(jìn)劑0-5份，硫磺0_5份， 自制分散劑HD :0. 5-5份，氧化鋅1-10份，水:20-700份；其中懸浮液的制備方法是將炭黑、促進(jìn)劑、硫磺、自制分散劑HD、氧化鋅加入到水中，在室溫下用砂磨機(jī)攬祥24小時(shí)后制成；所述懸浮液和天然乳膠被加壓到500大氣壓后，以以高度聚集的射流方式噴入到高壓混合腔內(nèi)進(jìn)行混合。所述脫水干燥是指放入干燥設(shè)備中在80°C下干燥3小時(shí)。所述硫化是指在140°C下硫化15min。所述自制分散劑HD的制備方法如下將1-5質(zhì)量份ΒΡ0、100-500質(zhì)量份二甲苯、 50-90質(zhì)量份高順式-1，4-聚異戊二烯、10-50質(zhì)量份乙烯基吡啶混合，在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，加熱至60°C后反應(yīng)2小時(shí)后制成；其中高順式-1，4-聚異戊二烯的順式-1，4-結(jié)構(gòu)摩爾分?jǐn)?shù)為95. 5 % 97.1 %。該自制分散劑HD可以將炭黑均勻的分散到天然橡膠中，并提高炭黑和橡膠的相互作用，使制得的產(chǎn)品具有優(yōu)異的力學(xué)機(jī)械性能。由于采用了上述方法，本專利技術(shù)的填料或助劑在制得的橡膠復(fù)合材料中的分散比采用傳統(tǒng)的煉膠方法中的分散效果好，制得的橡膠制品耐濕磨性能更高。附圖說明圖1為本專利技術(shù)撞擊流設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)的，將炭黑、促進(jìn)劑、硫磺、 自制分散劑HD、氧化鋅、水制成的懸浮液一定的比例在撞擊流設(shè)備的作用下分散到天然膠乳中；然后進(jìn)行脫水干燥、硫化得到橡膠復(fù)合材料。參見圖1，該撞擊流設(shè)備100包括一臺高壓混合設(shè)備110和兩臺高壓發(fā)生設(shè)備 120、130。高壓混合設(shè)備110包括一個(gè)高壓混合設(shè)備本體111和設(shè)置在高壓混合本體111 上的兩個(gè)吸入口 112、113以及一個(gè)出口 114，兩個(gè)吸入口 112、113同軸設(shè)置并與出口 114垂直，在兩個(gè)吸入口 112、113和一個(gè)出口 114中間具有一高壓混合腔115 ;每一吸入口 112、 113通過噴嘴121、131和高壓管線122、132與一臺高壓發(fā)生設(shè)備120、130連接；其中一臺高壓發(fā)生設(shè)備將懸浮液加壓至十幾個(gè)到上千個(gè)大氣壓，通過噴嘴121從一個(gè)吸入口 112以高度聚集的射流方式噴入到高壓混合腔115內(nèi)；另一臺高壓發(fā)生設(shè)備130將天然乳膠加壓至十幾個(gè)到上千個(gè)大氣壓，通過噴嘴131從另一個(gè)吸入口 113以高度聚集的射流方式噴入到高壓混合腔115內(nèi)。懸浮液的射流方向123與天然乳膠的射流方向133成180°實(shí)施例1( I)自制分散劑HD的制備將1. 5g BPO, IOOg 二甲苯、80g高順式_1，4_聚異戊二烯、20g乙烯基吡啶混合，在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，加熱至60°C后反應(yīng)2小時(shí)后制成；其中高順式-1，4-聚異戊二烯的順式-1，4-結(jié)構(gòu)摩爾分?jǐn)?shù)為96%。(2)懸浮液的制備將25克炭黑(N220，蘇州寶化炭黑廠)、1. 5克促進(jìn)劑N0BS、0. 2克促進(jìn)劑ZDC、1. 5克硫磺、4克自制分散劑HD、8克氧化鋅加入到400克水中，用砂磨機(jī)制得炭黑的懸浮液。(3)橡膠復(fù)合材料的制備將步驟(2)制得的懸浮液利用撞擊流設(shè)備100在500大氣壓的高壓下與166. 7g固含量為60wt%的天然膠乳混合，由于懸浮液與天然膠乳存在很大的速度差而形成了一個(gè)混合層，該混合層沿著流動方向擴(kuò)展，通過夾帶和混合，使懸浮液不斷分散到天然膠乳中。然后放入干燥設(shè)備中在80°C下干燥3小時(shí)，在140°C下硫化15min制得產(chǎn)品。按照最新國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1701-2001、GB/T529-1999、GB/T1681-1991、GB/ T9867-1998.GB/T6030-2006提供的測試方法對上述兩種配方所得的膠料性能進(jìn)行測試，其性能測試結(jié)果對比見表I。表I權(quán)利要求1.，將炭黑、促進(jìn)劑、硫磺、自制分散劑 HD、氧化鋅、水制成的懸浮液一定的比例在撞擊流設(shè)備的作用下分散到天然膠乳中；然后進(jìn)行脫水干燥、硫化得到橡膠復(fù)合材料。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述撞擊流設(shè)備包括一臺高壓混合設(shè)備和至少兩臺高壓發(fā)生設(shè)備，所述高壓混合設(shè)備包括一個(gè)高壓混合設(shè)備本體和設(shè)置在高壓混合本體上的至少兩個(gè)吸入口以及一個(gè)出口，兩個(gè)吸入口同軸設(shè)置并與出口垂直，在兩個(gè)吸入口和一個(gè)出口中間具有一高壓混合腔；每一吸入口通過噴嘴和高壓管線與一臺高壓發(fā)生設(shè)備連接；其中一臺高壓發(fā)生設(shè)備將所述懸浮液加壓至十幾個(gè)到上千個(gè)大氣壓，通過噴嘴從一個(gè)吸入口以高度聚集的射流方式噴入到高壓混合腔內(nèi)；另一臺高壓發(fā)生設(shè)備將所述天然乳膠加壓至十幾個(gè)到上千個(gè)大氣壓，通過噴嘴從另一個(gè)吸入口以高度聚集的射流方式噴入到高壓混合腔內(nèi)。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述懸浮液的射流方向與天然乳膠的射流方向成180°。4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述天然膠乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為166. 7份，固含量60wt% ;所述懸浮液中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為炭黑25-50份，促進(jìn)劑0-5份，硫磺:0-5份本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用撞擊流設(shè)備制備橡膠復(fù)合材料的方法，將炭黑、促進(jìn)劑、硫磺、自制分散劑HD、氧化鋅、水制成的懸浮液一定的比例在撞擊流設(shè)備的作用下分散到天然膠乳中；然后進(jìn)行脫水干燥、硫化得到橡膠復(fù)合材料。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓晶杰，鄭昊，
申請(專利權(quán))人：江西耐普礦機(jī)新材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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