本發(fā)明涉及一種橡膠增強(qiáng)劑的制備方法，具體是指作為添加劑，用于改善橡膠材料的加工性能、提高橡膠制品的理化性能、使橡膠制品具備阻燃性能的一種阻燃型葉蠟石橡膠增強(qiáng)劑的制備方法。
背景技術(shù)：
葉蠟石是一種天然硅酸鹽礦物，價格低廉，由葉蠟石制成的粉體稱為葉蠟石粉體，可作為增強(qiáng)劑用于橡膠。
氯化石蠟和三氧化二銻混合液與橡膠結(jié)合能夠使膠料具有極佳的阻燃性能，但是氯化石蠟和三氧化二銻混合液無法通過橡膠配合技術(shù)添加于膠料內(nèi)，即使強(qiáng)行添加也無法存在于膠料內(nèi)，其極易從膠料中逃逸出去或在硫化后的橡膠制品表面逐漸析出形成所謂的“噴霜”現(xiàn)象，從而會逐漸喪失阻燃作用。
橡膠增強(qiáng)劑是添加在橡膠材料中，用于改善橡膠材料的加工性能，提高橡膠制品的理化性能的一種添加劑；橡膠阻燃劑是添加在橡膠材料中，當(dāng)橡膠制品遇火燃燒分解時，能夠分解釋放出延緩、阻止燃燒的氣體，使燃燒的橡膠制品在離焰數(shù)秒鐘后能夠自動熄滅的一種添加劑；阻燃劑分別有有機(jī)類和無機(jī)類兩種，有機(jī)類為鹵族材料，有毒，污染環(huán)境；由于橡膠材料與無機(jī)類阻燃劑不親和，因此現(xiàn)有技術(shù)的橡膠阻燃劑采用有機(jī)類鹵族材料，有毒，污染環(huán)境；現(xiàn)有技術(shù)的橡膠增強(qiáng)劑為炭黑、白炭黑等，成本高；因此，現(xiàn)有技術(shù)存在成本高、污染環(huán)境的問題與不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題與不足，本發(fā)明采用以葉蠟石粉體、二甲基二氯硅烷、氯化石蠟52、三氧化二銻為原料，先用二甲基二氯硅烷對葉蠟石粉體進(jìn)行活化改性獲得葉蠟石改性粉體，將氯化石蠟52與三氧化二銻混合獲得混合阻燃劑，再將葉蠟石改性粉體與混合阻燃劑混合進(jìn)行鍵合反應(yīng)獲得兼具阻燃功能的阻燃型葉蠟石橡膠增強(qiáng)劑；通過活化改性和鍵合反應(yīng)，使混合阻燃劑能夠均勻深入葉蠟石粉體的磷片狀結(jié)構(gòu)，使混合阻燃劑能夠隨葉蠟石粉體而永久存在于橡膠材料內(nèi)而不會外逸析出；同時，由于混合阻燃劑中無機(jī)類三氧化二銻的配伍，使有機(jī)類鹵族材料的添加量得以減少繼而減輕環(huán)境污染的技術(shù)方案，提供一種阻燃型葉蠟石橡膠增強(qiáng)劑的制備方法，旨在將用于橡膠的增強(qiáng)劑和阻燃劑合二為一，達(dá)到降低成本、減輕環(huán)境污染的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種阻燃型葉蠟石橡膠增強(qiáng)劑的制備方法，包括材料和制備工藝，其中：
所述的材料為，
葉蠟石Al2(Si4O10)粉體，粒徑5～7.5微米；
二甲基二氯硅烷，工業(yè)級；
氯化石蠟52，工業(yè)級；
三氧化二銻Sb2O3，工業(yè)級；
所述的制備工藝，包括混合阻燃劑的預(yù)備、葉蠟石改性粉體的預(yù)備、阻燃型橡膠增強(qiáng)劑制備，其中，
所述混合阻燃劑的預(yù)備
將100份的氯化石蠟52與17份的三氧化二銻投入攪拌機(jī)中攪拌，單位為重量，攪拌溫度為室溫，攪拌轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌用時10分鐘，獲得混合阻燃劑，待用；
所述葉蠟石改性粉體的預(yù)備
將100份的葉蠟石Al2(Si4O10)粉體與1份的二甲基二氯硅烷投入高速混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合活化改性，單位為重量，混合溫度為125℃～150℃，混合轉(zhuǎn)數(shù)為4500轉(zhuǎn)/分鐘，混合用時10分鐘，獲得葉蠟石改性粉體；
所述阻燃型橡膠增強(qiáng)劑制備
用真空輸送機(jī)將100份所述葉蠟石改性粉體移至氣流翻騰攪合機(jī)內(nèi)，將5份所述混合阻燃劑經(jīng)注入口注入至氣流翻騰攪合機(jī)內(nèi)，單位為體積，開機(jī)攪拌，同時開啟內(nèi)循環(huán)高溫高速氣流，自下而上對機(jī)內(nèi)的物料進(jìn)行氣流翻騰懸浮攪合，氣流流速為50～60米/秒，氣流溫度為300～350℃，攪拌器轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘，氣流翻騰懸浮攪合用時2小時，關(guān)機(jī)，獲得阻燃型橡膠增強(qiáng)劑，該過程亦稱為鍵合反應(yīng)；之后，輸入壓縮空氣，將沉淀在氣流翻騰攪合機(jī)內(nèi)腔底部的所述阻燃型橡膠增強(qiáng)劑，通過底部管路輸送至儲罐，經(jīng)室溫冷卻后計(jì)量包裝。
工作原理及有益效果
通過活化改性和鍵合反應(yīng)，使混合阻燃劑能夠均勻深入葉蠟石粉體的磷片狀結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于橡膠材料后，所述阻燃型橡膠增強(qiáng)劑中的混合阻燃劑能夠隨葉蠟石粉體永久存在于橡膠材料內(nèi)而不會外逸析出；此外，由于混合阻燃劑中的無機(jī)類三氧化二銻參與配伍，使有機(jī)類鹵族材料氯化石蠟52的添加量得以減少，從而減輕了環(huán)境污染；阻燃型橡膠增強(qiáng)劑集阻燃功能與增強(qiáng)功能于一身，應(yīng)用于橡膠材料時，無需再另外添加阻燃劑，因此降低了另外添加阻燃劑的工藝成本；用葉蠟石粉體替代現(xiàn)有技術(shù)的炭黑、白炭黑作為橡膠增強(qiáng)劑，因此降低了材料成本。
混合阻燃劑的阻燃原理
試驗(yàn)證明，橡膠制品燃燒初期，混合阻燃劑在橡膠材料的表面形成熔融的隔離膜，隔絕空氣，并通過吸熱反應(yīng)降低橡膠材料的表面溫度；在高溫狀態(tài)下，三氧化二銻與氯化石蠟52被氣化成蒸汽，稀釋了橡膠材料表面的氧濃度，由于混合阻燃劑蒸汽的比重大，附于物料表面隔絕空氣，并在火焰的上方形成消耗燃燒能量的液滴和固體微粒，進(jìn)而致燃燒速率減慢或停止，從而達(dá)到阻燃作用。
上述，本發(fā)明采用以葉蠟石粉體、二甲基二氯硅烷、氯化石蠟52、三氧化二銻為原料，先用二甲基二氯硅烷對葉蠟石粉體進(jìn)行活化改性獲得葉蠟石改性粉體，將氯化石蠟52與三氧化二銻混合獲得混合阻燃劑，再將葉蠟石改性粉體與混合阻燃劑混合進(jìn)行鍵合反應(yīng)獲得兼具阻燃功能的阻燃型葉蠟石橡膠增強(qiáng)劑；通過活化改性和鍵合反應(yīng)，使混合阻燃劑能夠均勻深入葉蠟石粉體的磷片狀結(jié)構(gòu)，使混合阻燃劑能夠隨葉蠟石粉體而永久存在于橡膠材料內(nèi)而不會外逸析出；同時，由于混合阻燃劑中無機(jī)類三氧化二銻的配伍，使有機(jī)類鹵族材料的添加量得以減少繼而減輕環(huán)境污染的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在成本高、污染環(huán)境的問題與不足，所提供的一種阻燃型葉蠟石橡膠增強(qiáng)劑的制備方法，將用于橡膠的增強(qiáng)劑和阻燃劑合二為一，達(dá)到了降低成本、減輕環(huán)境污染的目的。
實(shí)施例說明
以下通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的一種阻燃型葉蠟石橡膠增強(qiáng)劑的制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以參照實(shí)施例的配方及制備方法制得阻燃型葉蠟石橡膠增強(qiáng)劑，但不應(yīng)理解為對本發(fā)明的任何限制。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
品名：阻燃型葉蠟石橡膠增強(qiáng)劑
材料：
葉蠟石Al2(Si4O10)粉體，粒徑5～7.5微米；
二甲基二氯硅烷，工業(yè)級；
氯化石蠟52，工業(yè)級；
三氧化二銻Sb2O3，工業(yè)級；
制備條件、設(shè)備：
環(huán)境氣壓：一個大氣壓；
環(huán)境溫度：室溫；
制備設(shè)備：
攪拌機(jī)、高速混合機(jī)、氣流翻騰攪合機(jī)、儲罐；
所述氣流翻騰攪合機(jī)為設(shè)有電動攪拌器、設(shè)有內(nèi)循環(huán)的高溫高速氣流裝置、密閉的一種混合機(jī)。
制備工藝：混合阻燃劑的預(yù)備、葉蠟石改性粉體的預(yù)備、阻燃型橡膠增強(qiáng)劑制備；
步驟一、混合阻燃劑的預(yù)備
將100份的氯化石蠟52與17份的三氧化二銻投入攪拌機(jī)中攪拌，單位為重量，攪拌溫度為室溫，攪拌轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌用時10分鐘，獲得混合阻燃劑，待用；
步驟二、葉蠟石改性粉體的預(yù)備
將100份的葉蠟石Al2(Si4O10)粉體與1份的二甲基二氯硅烷投入高速混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合活化改性，單位為重量，混合溫度為125℃～150℃，混合轉(zhuǎn)數(shù)為4500轉(zhuǎn)/分鐘，混合用時10分鐘，獲得葉蠟石改性粉體；
步驟三、阻燃型橡膠增強(qiáng)劑制備
用真空輸送機(jī)將100份所述葉蠟石改性粉體移至氣流翻騰攪合機(jī)內(nèi)，將5份所述混合阻燃劑經(jīng)注入口注入至氣流翻騰攪合機(jī)內(nèi)，單位為體積，開機(jī)攪拌，同時開啟內(nèi)循環(huán)高溫高速氣流，自下而上對機(jī)內(nèi)的物料進(jìn)行氣流翻騰懸浮攪合，氣流流速為50～60米/秒，氣流溫度為300～350℃，攪拌器轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘，氣流翻騰懸浮攪合用時2小時，關(guān)機(jī)，獲得阻燃型橡膠增強(qiáng)劑，之后，輸入壓縮空氣，將沉淀在氣流翻騰攪合機(jī)內(nèi)腔底部的阻燃型橡膠增強(qiáng)劑，通過底部管路輸送至儲罐，經(jīng)室溫冷卻后計(jì)量包裝。