膠體納米硫磺及硫磺膠體納米膠囊化改性的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種膠體納米硫磺及硫磺膠體納米膠囊化改性的方法，所述膠體納米硫磺包括如下各組分：硫磺為70~80重量份，液態(tài)丁腈橡膠為8~10重量份，三甘油脂肪酸酯為5~7重量份，單甘油脂肪酸酯為4~8重量份，硬脂酸鋅為3~5重量份。硫磺膠體納米膠囊化改性方法包括：混合、反應(yīng)、研磨與冷卻各步驟。本發(fā)明的粉末硫磺改性膠囊納米化膠體，可以全面提高混煉膠料中的分散性，確保了產(chǎn)品成型硫化組成均質(zhì)三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)彈性體，加料方式靈活機(jī)動(dòng)，適合不同產(chǎn)品混煉膠制作工藝流程，是現(xiàn)代橡膠配方及高效生產(chǎn)工藝必不可少的交聯(lián)助劑。
【專利說明】膠體納米硫磺及硫磺膠體納米膠囊化改性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明公開了一種膠體納米硫磺，本發(fā)明還公開了一種硫磺膠體納米膠囊化改性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粉體硫磺是橡膠配方中應(yīng)用最廣泛的傳統(tǒng)交聯(lián)劑，國(guó)產(chǎn)粉體硫磺外觀為淡黃色粉末，細(xì)度為200~300目(48~75μπι)，熔點(diǎn)為112.8°C，生產(chǎn)過程中表面常帶有其他化學(xué)基團(tuán)。粉末硫磺其本身細(xì)度不高，在混煉中分散能力有限；在開煉輥溫偏高的時(shí)候，粉末硫磺受熱軟化聚團(tuán)；粉末硫磺表面所帶化學(xué)基團(tuán)，在高溫高濕天氣表面易發(fā)澀自聚結(jié)團(tuán)，溫濕度低的天氣加工中摩擦易起靜電自聚結(jié)團(tuán)；加工手段只適應(yīng)開煉混煉工效低下，分散不均造成的后果，產(chǎn)品表面有云霧斑狀黑氣，嚴(yán)重時(shí)直接發(fā)生黑色斑點(diǎn)，往往造成產(chǎn)品報(bào)廢。所以粉末硫磺進(jìn)行膠體納米微型膠囊化改性，全面提高其在混煉膠料中分散性，確保產(chǎn)品成型硫化組成均質(zhì)三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)彈性體，加料混煉方式多樣化，提高工效優(yōu)化混煉膠制造流程，是現(xiàn)代橡膠配方及生產(chǎn)工藝必不可少的首選交聯(lián)助劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的之一是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種膠體納米硫磺。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種硫磺膠體納米膠囊化改性的方法。
[0005]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述膠體納米硫磺包括如下各組分:硫磺為70-80重量份，液態(tài)丁腈橡膠為8~10重量份，三甘油脂肪酸酯為5~7重量份，單甘油脂肪酸酯為4^8重量份，硬脂酸鋅為3飛重量份。
[0006]一種硫磺膠體納米膠囊化改性的方法包括以下步驟:
a、將70-80重量份且粒徑為48~75μ m的硫磺粉末、8~10重量份的液態(tài)丁腈橡膠、5~7重量份的三甘油脂肪酸酯、41重量份的單甘油脂肪酸酯和3飛重量份的硬脂酸鋅投入到均質(zhì)器中攪拌均勻，得到混合原料；
b、將步驟a得到的混合原料投入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜內(nèi)溫度控制在75~150°C，反應(yīng)釜內(nèi)壓力控制在0.1~0.4 Mpa,反應(yīng)15~30分鐘，得到混合膠體；
C、取出步驟b得到的混合膠體并立即進(jìn)行研磨，得到膠體納米硫磺半成品； d、將步驟c得到的膠體納米硫磺半成品冷卻至室溫，得到膠體納米硫磺成品。
[0007]本發(fā)明的粉末硫磺改性膠囊納米化膠體，其膠體細(xì)度為5(Tl00nm,膠體納米硫磺成品的使用最低分散溫度為70°C，本發(fā)明的粉末硫磺改性膠囊納米化膠可以全面提高混煉膠料中的分散性，確保了產(chǎn)品成型硫化組成均質(zhì)三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)彈性體，加料方式靈活機(jī)動(dòng)，適合不同產(chǎn)品混煉膠制作工藝流程，是現(xiàn)代橡膠配方及高效生產(chǎn)工藝必不可少的交聯(lián)助劑。
[0008] 本發(fā)明的硫磺納米膠囊化改性方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:
1、降低了粉體細(xì)度及表面能，提高其在膠料中的流動(dòng)分散性。[0009]2、濕潤(rùn)粉體表面，提高了疏水性和親油性，增加與膠料的相容性或親和性。
[0010]3、可以防止粉體在混煉中受高溫熔融后凝固結(jié)塊。
[0011]4、消除了粉體表面荷電離子、化學(xué)基團(tuán)吸附作用力引起的自聚凝團(tuán)現(xiàn)象。
[0012]5、能提高混煉膠混煉效率，簡(jiǎn)化混煉工藝流程，無論開煉、捏煉、密煉工藝皆適宜。
[0013]6、混煉膠加工、成型過程中，膠囊膜的物理化學(xué)保護(hù)作用，不易發(fā)生早期焦燒，提高操作安全性，在硫化溫度下活性作用又能提高交聯(lián)效率。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015]粒徑為48~75 μ m粉末硫磺，通過膠體納米微型膠囊化改性后，可改變?cè)信淞巷w揚(yáng)污染、只適應(yīng)開煉加料、混煉分散差、易結(jié)子等缺陷。
[0016]液態(tài)丁腈橡膠，在一定的溫度下可發(fā)生塑性流動(dòng)，在常溫下柔彈性好，增加膠體的成團(tuán)韌性。
[0017]三甘油脂肪酸酯，具有表面活性功能，促進(jìn)整個(gè)體系分散均一。
[0018]單甘油脂肪酸酯，它能以粉體硫磺為核心，通過物理化學(xué)作用擴(kuò)散滲透粘附其表面包覆成膠囊。
[0019]硬脂酸鋅，可調(diào)節(jié)膠體的粘度及溫變熱敏性，便于配料和貯存。
[0020]實(shí)施例1
a、將80重量份且粒徑為48~75μ m的硫磺粉末、8重量份的液態(tài)丁腈橡膠、5重量份的三甘油脂肪酸酯、4重量份的單甘油脂肪酸酯和3重量份的硬脂酸鋅投入到均質(zhì)器中攪拌均勻，得到混合原料；
b、將步驟a得到的混合原料投入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜內(nèi)溫度控制在75°C，反應(yīng)釜內(nèi)壓力控制在0.1Mpa,反應(yīng)25~30分鐘，得到混合膠體；
C、取出步驟b得到的混合膠體并立即進(jìn)行研磨(即進(jìn)行納米膠囊化)，得到膠體納米硫橫半成品；
d、將步驟c得到的膠體納米硫磺半成品冷卻至室溫，得到膠體納米硫磺成品。
[0021 ] 實(shí)施例1得到的膠體納米硫磺成品的膠體細(xì)度為5(Tl00nm,膠體納米硫磺成品的使用最低分散溫度為70°C。
[0022]實(shí)施例2
a、將75重量份且粒徑為48~75μ m的硫磺粉末、9重量份的液態(tài)丁腈橡膠、6重量份的三甘油脂肪酸酯、6重量份的單甘油脂肪酸酯和4重量份的硬脂酸鋅投入到均質(zhì)器中攪拌均勻，得到混合原料；
b、將步驟a得到的混合原料投入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜內(nèi)溫度控制在100°C，反應(yīng)釜內(nèi)壓力控制在0.3Mpa，反應(yīng)20-25分鐘，得到混合膠體；
C、取出步驟b得到的混合膠體并立即進(jìn)行研磨(即進(jìn)行納米膠囊化)，得到膠體納米硫橫半成品；
d、將步驟c得到的膠體納米硫磺半成品冷卻至室溫，得到膠體納米硫磺成品。
[0023]實(shí)施例2得到的膠體納米硫磺成品的膠體細(xì)度為5(Tl00nm,膠體納米硫磺成品的使用最低分散溫度為60°C。[0024]實(shí)施例3
a、將70重量份且粒徑為48~75μ m的硫磺粉末、10重量份的液態(tài)丁腈橡膠、7重量份的三甘油脂肪酸酯、8重量份的單甘油脂肪酸酯和5重量份的硬脂酸鋅投入到均質(zhì)器中攪拌均勻，得到混合原料；
b、將步驟a得到的混合原料投入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜內(nèi)溫度控制在150°C，反應(yīng)釜內(nèi)壓力控制在0.4 Mpa,反應(yīng)15~20分鐘，得到混合膠體；
C、取出步驟b得到的混合膠體并立即進(jìn)行研磨(即進(jìn)行納米膠囊化)，得到膠體納米硫橫半成品；
d、將步驟c得到的膠體納米硫磺半成品冷卻至室溫，得到膠體納米硫磺成品。
[0025]實(shí)施例3得到的膠體納米硫磺成品的膠體細(xì)度為5(Tl00nm,膠體納米硫磺成品的使用最低分散溫度為50 °C。
【權(quán)利要求】
1.一種膠體納米硫磺，其特征是它包括如下各組分:硫磺70-80重量份，液態(tài)丁腈橡膠8^10重量份，三甘油脂肪酸酯5~7重量份，單甘油脂肪酸酯4-8重量份，硬脂酸鋅3-5重量份。
2.一種硫磺膠體納米膠囊化改性的方法，其特征是該方法包括以下步驟: a、將70-80重量份且粒徑為48~75μ m的硫磺粉末、8~10重量份的液態(tài)丁腈橡膠、5~7重量份的三甘油脂肪酸酯、41重量份的單甘油脂肪酸酯和3-5重量份的硬脂酸鋅投入到均質(zhì)器中攪拌均勻，得到混合原料； b、將步驟a得到的混合原料投入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜內(nèi)溫度控制在75~150°C，反應(yīng)釜內(nèi)壓力控制在0.1-0.4 Mpa,反應(yīng)15~30分鐘，得到混合膠體； C、取出步驟b得 到的混合膠體并立即進(jìn)行研磨，得到膠體納米硫磺半成品； d、將步驟c得到的膠體納米硫磺半成品冷卻至室溫，得到膠體納米硫磺成品。
【文檔編號(hào)】B01J13/02GK103709464SQ201310657547
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】趙德平, 孫曉明 申請(qǐng)人:無錫二橡膠股份有限公司