專利名稱：一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然橡膠的制備方法，特別是涉及一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法。
背景技術(shù)：
天然橡膠是具有高彈性的天然高分子材料。但生膠多數(shù)情況下在高溫時發(fā)黏而在低溫時發(fā)硬發(fā)脆，均不表現(xiàn)出高彈性，使橡膠自發(fā)現(xiàn)后較長時間內(nèi)遲遲得不到廣泛的應(yīng)用。 硫化是指橡膠的線型大分子鏈通過化學(xué)交聯(lián)而構(gòu)成空間三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化過程， 從而改善橡膠的使用性能。橡膠的硫化過程是一個多元組分參與的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程， 受到硫化溫度、時間及壓力的影響。硫化溫度決定了橡膠制品質(zhì)量的好壞，天然橡膠的硫化溫度一般在130 160°C之間。橡膠是高分子聚合物，硫化溫度過高會使橡膠分子鏈產(chǎn)生裂解反應(yīng)，導(dǎo)致交聯(lián)鍵斷裂，即出現(xiàn)“硫化返原”現(xiàn)象，從而使硫化膠的物理機械性能下降。因此還需要加入能提高橡膠硫化速度、降低硫化溫度的硫化促進劑，黃原酸鹽類是一類超速促進劑，可以使橡膠在低溫下硫化。淀粉來源于植物資源，產(chǎn)量豐富，價格低廉，可再生和生物降解，長期以來被廣泛應(yīng)用于食品、造紙、紡織、精細化工、包裝材料等工業(yè)。淀粉表面大量的羥基可以實施改性，使其具備與橡膠間產(chǎn)生較強的間接界面粘合的可能，因而，淀粉可以作為橡膠的補強填充劑。淀粉黃原酸鹽是淀粉經(jīng)黃原酸酯化改性，在淀粉中引入黃原酸鹽基團。本發(fā)明將淀粉對天然橡膠的補強作用與黃原酸鹽對天然橡膠的低溫硫化促進作用有機地結(jié)合在一起， 使淀粉黃原酸鹽在提高天然橡膠物理機械性能的同時，降低天然橡膠的硫化溫度。在天然橡膠配方中加入淀粉黃原酸鹽，可以在較低的溫度下硫化，制備出性能優(yōu)異的橡膠制品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，該方法采用淀粉黃原酸鹽為改性助劑，通過普通橡膠加工工藝和設(shè)備，制備高性能、低溫硫化的硫化天然橡膠。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，它是由下列方法制成的
a、先按照質(zhì)量濃度為10% 30%，將淀粉分散于水中，加入淀粉液體積5% 10%倍的質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液，攪拌15 45min后，再加入淀粉液體積1% 3%倍的二硫化碳，恒溫30 40°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)1 2h，熱風(fēng)干燥，制備淀粉黃原酸鹽；
b、在天然橡膠配方中，采用淀粉黃原酸鹽作為高性能、低溫硫化改性助劑，并按順序依次加入硬脂酸、氧化鋅、促進劑M和硫磺，進行混煉。C、選用較低的硫化溫度進行硫化，制備高性能、低溫硫化天然橡膠硫化膠。本發(fā)明所述的一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，所述淀粉為玉米或薯類淀粉。本發(fā)明所述的一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，所述天然橡膠的硫化溫度為30 140°C。本發(fā)明所述的一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，所述淀粉黃原酸鹽的用量為5 50份。本發(fā)明所述的一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，所述硬脂酸、氧化鋅、 促進劑M和硫磺用量為
硬脂酸0. 5-6份；
氧化鋅2-7份；
促進劑M0. 5-5份；
硫磺1-4份。本發(fā)明的優(yōu)點與效果
本發(fā)明采用淀粉黃原酸鹽作為天然橡膠的多功能助劑。采用正常橡膠加工工藝及設(shè)備進行加工，在較低的溫度下硫化，獲得與同配方天然橡膠相比性能優(yōu)異的硫化天然橡膠。
具體實施例方式實施例1
a、將玉米或木薯淀粉200g與2000ml水混合，攪拌配成淀粉乳液，加入IOOml質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液，攪拌15min后，再加入20ml 二硫化碳，恒溫30°C攪拌反應(yīng)lh，熱風(fēng)烘干，制備淀粉黃原酸鹽；
b、將“a”制備的淀粉黃原酸鹽，按5份重量加入天然橡膠中，在雙輥筒開煉機上進行混煉，并加入各種助劑，依次為氧化鋅6. 0份，硬脂酸0. 5份，促進劑M0. 5份，硫磺3. 5份，即得到混煉膠；
c、將“b”制備的混煉膠，分別在60°C、80°C和100°C下按正硫化時間硫化，得到硫化天然橡膠。按照國家標(biāo)準進行物理機械性能的測試，所得性能見表2。實施例2
除淀粉黃原酸鹽為15份外，其他與實施例1相同。實施例3
除淀粉黃原酸鹽為25份外，其他與實施例1相同。表1是實施例1、例2和例3天然橡膠主要配方。表2是實施例1、例2和例3硫化天然橡膠的物理機械性能。
表1實施方案與對比方案配方(份)
權(quán)利要求
1.一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，其特征在于它是由下列方法制成的a、先按照質(zhì)量濃度為10% 30%，將淀粉分散于水中，加入淀粉液體積5% 10%倍的質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液，攪拌15 45min后，再加入淀粉液體積1% 3%倍的二硫化碳，恒溫30 40°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)1 2h，熱風(fēng)干燥，制備淀粉黃原酸鹽；b、在天然橡膠配方中，采用淀粉黃原酸鹽作為高性能、低溫硫化改性助劑，并按順序依次加入硬脂酸、氧化鋅、促進劑M和硫磺，進行混煉；c、選用較低的硫化溫度進行硫化，制備高性能、低溫硫化天然橡膠硫化膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，其特征在于所述淀粉為玉米或薯類淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，其特征在于所述天然橡膠的硫化溫度為30 140°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，其特征在于所述淀粉黃原酸鹽的用量為5 50份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，其特征在于所述硬脂酸、氧化鋅、促進劑M和硫磺用量為硬脂酸0. 5-6份；氧化鋅2-7份；促進劑M0. 5-5份；硫磺1-4份。
全文摘要
一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法，涉及一種天然橡膠硫化膠的制備方法，提供了一種高性能、低溫硫化天然橡膠的制備方法。在天然橡膠配方中，加入淀粉黃原酸鹽，其他助劑硬脂酸、氧化鋅、促進劑M和硫磺不變。通過普通橡膠加工工藝與設(shè)備，以淀粉黃原酸鹽作為天然橡膠改性助劑，在較低的溫度下硫化，獲得高性能的硫化天然橡膠。
文檔編號C08K5/09GK102492189SQ20111042839
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者方林, 李思東, 林華, 汪志芬, 符新, 羅文杰 申請人:海南大學(xué)