《一种阻燃天然橡胶材料及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种阻燃天然橡胶材料及其制备方法.pdf（5页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510952208.8 (22)申请日 2015.12.17 C08L 7/00(2006.01) C08L 1/28(2006.01) C08K 13/06(2006.01) C08K 9/02(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 3/38(2006.01) C08K 3/32(2006.01) C08K 5/41(2006.01) C08K 5/05(2006.01) C08K 5/02(2006.01) (71)申请人 合肥杰明新材料科技有限公司 地址 230000 安徽省合肥市包河区东流路常 青。
2、创业中心 (72)发明人 高芳 (74)专利代理机构 安徽合肥华信知识产权代理 有限公司 34112 代理人 余成俊 (54) 发明名称 一种阻燃天然橡胶材料及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种阻燃天然橡胶材料， 它 是由下述重量份的原料组成的 ： 聚磷酸铵 4-5、 天然橡胶 100-140、 高岭石粉 20-30、 二甲基亚 砜 400-500、 甲醇 900-1000、 水合硼酸锌 2-3、 柠 檬酸三丁酯 10-12、 N 甲基咪唑 70-80、 溴乙烷 100-120、 纳米氧化硅 4-6、 硫磺 1-1.6、 防老剂 D1-2、 木糖醇2-4、 N， N-二甲基甲酰胺6-。
3、8、 羧甲基 纤维素钠 1-2。本发明的橡胶材料加入的聚磷酸 铵、 硼酸锌等都具有很好的阻燃性能， 可以进一步 提高成品橡胶的耐火性， 提高安全强度。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 CN 105504374 A 2016.04.20 CN 105504374 A 1.一种阻燃天然橡胶材料， 其特征在于， 它是由下述重量份的原料组成的： 聚磷酸铵4-5、 天然橡胶100-140、 高岭石粉20-30、 二甲基亚砜400-500、 甲醇900-1000、 水合硼酸锌2-3、 柠檬酸三丁酯10-12、 N甲基咪唑70-。
4、80、 溴乙烷100-120、 纳米氧化硅4-6、 硫磺1-1.6、 防老剂D1-2、 木糖醇2-4、 N， N-二甲基甲酰胺6-8、 羧甲基纤维素钠1-2。 2.一种如权利要求1所述的阻燃天然橡胶材料的制备方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： （1） 将上述高岭石粉在700-800下煅烧1-2小时， 冷却， 加入到其重量30-40%的去离子 水中， 加入水合硼酸锌， 在90-100下加热至水干， 球磨均匀， 得预处理石粉； （2） 取上述预处理石粉， 加入到其重量1.6-2倍的蒸馏水中， 加入二甲基亚砜， 室温下用 磁力搅拌器搅拌70-72小时， 抽滤， 滤饼经无水乙醇洗涤后， 于60-6。
5、5下干燥20-24小时， 得 甲基高岭石复合物； （3） 在上述甲基高岭石复合物中加入上述甲醇， 室温条件下磁力搅拌20-30小时， 得甲 醇高岭石复合物； （4） 将上述N甲基咪唑加入到60-65的恒温搅拌器中， 滴加溴乙烷， 滴加完毕后保温 搅拌40-50小时， 出料， 用乙酸乙酯洗涤3-4次， 在70-75的烘箱中干燥20-24小时， 得溴盐 离子体； （5） 将上述甲醇高岭石复合物加入到溴盐离子体中， 磁力搅拌20-23小时， 离心， 将得到 的固体沉淀用正丁醇洗涤2-3次， 在50-60下干燥20-22小时， 得插层复合物； （6） 将上述聚磷酸铵加入到其重量6-10倍去离子水中， 。
6、加入羧甲基纤维素钠， 升温温度 为70-80， 加入纳米氧化硅， 100-200转/分搅拌3-5分钟， 抽滤， 得滤饼； （7） 将上述滤饼加入到其重量20-25倍的三氯甲烷溶液中， 超声分散3-5分钟， 为液a； （8） 将上述插层复合物加入到其重量4-6倍的三氯甲烷溶液中， 超声分散1.6-2分钟， 与 上述液a混合， 搅拌条件下加入混合体系重量4-6%的无水乙醇， 抽滤， 将滤饼在100-106的 真空干燥箱中干燥2-3小时， 得改性填料； （9） 将上述木糖醇加入到N， N-二甲基甲酰胺中， 加入柠檬酸三丁酯， 60-100转/分搅拌 10-20分钟， 加入上述改性填料， 升高温度为7。
7、0-80， 保温搅拌20-30分钟， 得预混料； （10） 将上述预混料与天然橡胶混合， 送入密炼机中， 在65-90下密炼40-50s， 加入除 了硫磺以外的各原料， 混炼10-12分钟， 排胶， 冷却至50以下， 投入开炼机内， 加入剩余各 原料， 薄通3-5遍， 即得。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105504374 A 2 一种阻燃天然橡胶材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及橡胶技术领域， 尤其涉及一种阻燃天然橡胶材料及其制备方法。 背景技术 0002 高岭石属于ll型层状结构的高岭土(高岭石、 地开石、 珍珠陶土、 埃洛石等) 粘土矿物之一， 由SiO4四面体层与A。
8、lO2(OH)4八面体层按11叠加形成不对称的层状结 构， 从而建立了大叠偶极子， 层间以(AlOHOSi)氢键相连接， 层间距约为072 nm， 高岭石的晶格内不存在同晶置换， 层间域电荷基本上平衡， 导致其二维层中不能吸附阳 离子， 此外， 由于层之间的氢键力和范德华力的相互作用， 使其具有相当大的内聚， 因而晶 层之间连接紧密、 性能稳定， 其插层有机客体分子相较于插层蒙脱石组的蒙脱石更具挑战 性。 0003 尽管如此， 一些强极性的小分子， 如二甲基亚砜、 醋酸钾、 甲酰胺、 尿素、 肼等已成 功地作为前驱体对其他有机分子如氯化吡啶、 氨基醇及吡啶羧酸进行进一步插层， 随着研 究的深入。
9、， 一些其他的小分子和大分子， 如丙二醇、 聚丙烯酰胺、 聚乙二醇、 聚苯乙烯等也能 够通过夹带或取代高岭石有机小分子复合物中小分子的方式进入层间， 被取代的插层复合 物称为前驱体， 甲醇也可作为插层复合物的中间体， 在极端的温度条件下将固定的客体分 子插入处理过的烷基咪唑黏土中， 显示出优良的稳定性。 0004 此外， 学者将离子液体插入高岭石层间形成纳米结构， 广泛应用于电极修饰、 催化 剂及检测阴离子等方面 离子液体插层高岭石具有良好的热稳定性、 电导率及光学性能， 但 是， 国外离子液体插层高岭石的制备方法单一， 且周期较长、 工艺繁琐， 本发明中通过改进， 简化了实验流程， 缩短了反。
10、应时间， 同时能得到较好的插层效果。 发明内容 0005 本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷， 提供一种阻燃天然橡胶材料及其制备 方法。 0006 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种阻燃天然橡胶材料， 它是由下述重量份的原料组成的： 聚磷酸铵4-5、 天然橡胶100-140、 高岭石粉20-30、 二甲基亚砜400-500、 甲醇900-1000、 水合硼酸锌2-3、 柠檬酸三丁酯10-12、 N甲基咪唑70-80、 溴乙烷100-120、 纳米氧化硅4-6、 硫磺1-1.6、 防老剂D1-2、 木糖醇2-4、 N， N-二甲基甲酰胺6-8、 羧甲基纤维素钠1-2。 0007 一种所述的。
11、阻燃天然橡胶材料的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将上述高岭石粉在700-800下煅烧1-2小时， 冷却， 加入到其重量30-40%的去离子 水中， 加入水合硼酸锌， 在90-100下加热至水干， 球磨均匀， 得预处理石粉； （2） 取上述预处理石粉， 加入到其重量1.6-2倍的蒸馏水中， 加入二甲基亚砜， 室温下用 磁力搅拌器搅拌70-72小时， 抽滤， 滤饼经无水乙醇洗涤后， 于60-65下干燥20-24小时， 得 甲基高岭石复合物； 说明书 1/3 页 3 CN 105504374 A 3 （3） 在上述甲基高岭石复合物中加入上述甲醇， 室温条件下磁力搅拌20-30小时， 得甲 醇高。
12、岭石复合物； （4） 将上述N甲基咪唑加入到60-65的恒温搅拌器中， 滴加溴乙烷， 滴加完毕后保温 搅拌40-50小时， 出料， 用乙酸乙酯洗涤3-4次， 在70-75的烘箱中干燥20-24小时， 得溴盐 离子体； （5） 将上述甲醇高岭石复合物加入到溴盐离子体中， 磁力搅拌20-23小时， 离心， 将得到 的固体沉淀用正丁醇洗涤2-3次， 在50-60下干燥20-22小时， 得插层复合物； （6） 将上述聚磷酸铵加入到其重量6-10倍去离子水中， 加入羧甲基纤维素钠， 升温温度 为70-80， 加入纳米氧化硅， 100-200转/分搅拌3-5分钟， 抽滤， 得滤饼； （7） 将上述滤饼加入。
13、到其重量20-25倍的三氯甲烷溶液中， 超声分散3-5分钟， 为液a； （8） 将上述插层复合物加入到其重量4-6倍的三氯甲烷溶液中， 超声分散1.6-2分钟， 与 上述液a混合， 搅拌条件下加入混合体系重量4-6%的无水乙醇， 抽滤， 将滤饼在100-106的 真空干燥箱中干燥2-3小时， 得改性填料； （9） 将上述木糖醇加入到N， N-二甲基甲酰胺中， 加入柠檬酸三丁酯， 60-100转/分搅拌 10-20分钟， 加入上述改性填料， 升高温度为70-80， 保温搅拌20-30分钟， 得预混料； （10） 将上述预混料与天然橡胶混合， 送入密炼机中， 在65-90下密炼40-50s， 加入。
14、除 了硫磺以外的各原料， 混炼10-12分钟， 排胶， 冷却至50以下， 投入开炼机内， 加入剩余各 原料， 薄通3-5遍， 即得。 0008 本发明的优点是： 本发明的橡胶成品具有很好的耐热性能： 本发明的通过溴乙烷处理N甲基咪唑， 得到溴盐离子体， 经插层后能够与高岭石的内 表面羟基产生较强的氢键， 新氢键结合能力远远超过了原始高岭土的层内氢键， 从而提高 了高岭石的耐热性能， 进而提高了成品材料对持续性高热的抗性； 本发明的的橡胶成品具有很好的抗紫外线性能： 本发明经过溴盐离子体插层高岭石， 可以在其内表面羟基产生较强的氢键， 其荧光和 化学反应的量子产率远比无分子内氢键的间位和对位异构。
15、体低， 在有分子内氢键的场合内 部转换比无氢键快100多倍,通过氢键的作用可以将吸收的紫外光能量转变成热能发散， 从 而起到保护橡胶材料的作用； 本发明的橡胶材料加入的聚磷酸铵、 硼酸锌等都具有很好的阻燃性能， 可以进一步提 高成品橡胶的耐火性， 提高安全强度。 具体实施方式 0009 一种阻燃天然橡胶材料， 它是由下述重量份的原料组成的： 聚磷酸铵4、 天然橡胶100、 高岭石粉20、 二甲基亚砜400、 甲醇900、 水合硼酸锌2、 柠檬酸 三丁酯10、 N甲基咪唑70、 溴乙烷100、 纳米氧化硅4、 硫磺1、 防老剂D1、 木糖醇2、 N， N二甲基 甲酰胺6、 羧甲基纤维素钠1。 0。
16、010 一种所述的阻燃天然橡胶材料的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将上述高岭石粉在700下煅烧1小时， 冷却， 加入到其重量30%的去离子水中， 加入 水合硼酸锌， 在90下加热至水干， 球磨均匀， 得预处理石粉； 说明书 2/3 页 4 CN 105504374 A 4 （2） 取上述预处理石粉， 加入到其重量1.6倍的蒸馏水中， 加入二甲基亚砜， 室温下用磁 力搅拌器搅拌70小时， 抽滤， 滤饼经无水乙醇洗涤后， 于60下干燥20小时， 得甲基高岭石 复合物； （3） 在上述甲基高岭石复合物中加入上述甲醇， 室温条件下磁力搅拌20小时， 得甲醇高 岭石复合物； （4） 将上述N甲基咪。
17、唑加入到60的恒温搅拌器中， 滴加溴乙烷， 滴加完毕后保温搅 拌40小时， 出料， 用乙酸乙酯洗涤3次， 在70的烘箱中干燥20小时， 得溴盐离子体； （5） 将上述甲醇高岭石复合物加入到溴盐离子体中， 磁力搅拌20小时， 离心， 将得到的 固体沉淀用正丁醇洗涤2次， 在50下干燥20小时， 得插层复合物； （6） 将上述聚磷酸铵加入到其重量6倍去离子水中， 加入羧甲基纤维素钠， 升温温度为 70， 加入纳米氧化硅， 100转/分搅拌3分钟， 抽滤， 得滤饼； （7） 将上述滤饼加入到其重量20倍的三氯甲烷溶液中， 超声分散3分钟， 为液a； （8） 将上述插层复合物加入到其重量4倍的三氯甲烷。
18、溶液中， 超声分散1.6分钟， 与上述 液a混合， 搅拌条件下加入混合体系重量4%的无水乙醇， 抽滤， 将滤饼在100的真空干燥箱 中干燥2小时， 得改性填料； （9） 将上述木糖醇加入到N， N二甲基甲酰胺中， 加入柠檬酸三丁酯， 60转/分搅拌10分 钟， 加入上述改性填料， 升高温度为70， 保温搅拌20分钟， 得预混料； （10） 将上述预混料与天然橡胶混合， 送入密炼机中， 在65下密炼40s， 加入除了硫磺 以外的各原料， 混炼10分钟， 排胶， 冷却至50以下， 投入开炼机内， 加入剩余各原料， 薄通3 遍， 即得。 0011 性能测试： 拉伸强度： 14.9Mpa； 断裂伸长率： 435.1%； 7022h20%压缩永久变形： 16.2%； 7070h热空气老化试验： 扯断强度降低率： 5.3%、 断裂伸长率降低率： 8.1%。 说明书 3/3 页 5 CN 105504374 A 5 。