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、研磨與冷卻各步驟。本發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，確保了產品成型硫化組成均質三維交聯結構彈性體，加料方式靈活機動，適合不同產品混煉膠制作工藝流程，是現代橡膠配方及高效生產工藝必不可少的交聯助劑。
【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
【技術領域】
[0001 ] 本發明公開了一種膠體納米硫磺，本發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】
[0002]粉體硫磺是橡膠配方中應用最廣泛的傳統交聯劑，國產粉體硫磺外觀為淡黃色粉末，細度為200~300目(48~75μπι)，熔點為112.8°C，生產過程中表面常帶有其他化學基團。粉末硫磺其本身細度不高，在混煉中分散能力有限；在開煉輥溫偏高的時候，粉末硫磺受熱軟化聚團；粉末硫磺表面所帶化學基團，在高溫高濕天氣表面易發澀自聚結團，溫濕度低的天氣加工中摩擦易起靜電自聚結團；加工手段只適應開煉混煉工效低下，分散不均造成的后果，產品表面有云霧斑狀黑氣，嚴重時直接發生黑色斑點，往往造成產品報廢。所以粉末硫磺進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，確保產品成型硫化組成均質三維交聯結構彈性體，加料混煉方式多樣化，提高工效優化混煉膠制造流程，是現代橡膠配方及生產工藝必不可少的首選交聯助劑。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的之一是克服現有技術中存在的不足，提供一種膠體納米硫磺。
[0004]本發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]按照本發明提供的技術方案，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釜中，反應釜內溫度控制在75~150°C，反應釜內壓力控制在0.1~0.4 Mpa,反應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]本發明的粉末硫磺改性膠囊納米化膠體，其膠體細度為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，確保了產品成型硫化組成均質三維交聯結構彈性體，加料方式靈活機動，適合不同產品混煉膠制作工藝流程，是現代橡膠配方及高效生產工藝必不可少的交聯助劑。
[0008] 本發明的硫磺納米膠囊化改性方法與現有技術相比，其優點在于:
1、降低了粉體細度及表面能，提高其在膠料中的流動分散性。[0009]2、濕潤粉體表面，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塊。
[0011]4、消除了粉體表面荷電離子、化學基團吸附作用力引起的自聚凝團現象。
[0012]5、能提高混煉膠混煉效率，簡化混煉工藝流程，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，膠囊膜的物理化學保護作用，不易發生早期焦燒，提高操作安全性，在硫化溫度下活性作用又能提高交聯效率。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[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，可改變原有配料飛揚污染、只適應開煉加料、混煉分散差、易結子等缺陷。
[0016]液態丁腈橡膠，在一定的溫度下可發生塑性流動，在常溫下柔彈性好，增加膠體的成團韌性。
[0017]三甘油脂肪酸酯，具有表面活性功能，促進整個體系分散均一。
[0018]單甘油脂肪酸酯，它能以粉體硫磺為核心，通過物理化學作用擴散滲透粘附其表面包覆成膠囊。
[0019]硬脂酸鋅，可調節膠體的粘度及溫變熱敏性，便于配料和貯存。
[0020]實施例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釜中，反應釜內溫度控制在75°C，反應釜內壓力控制在0.1Mpa,反應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行研磨(即進行納米膠囊化)，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 ] 實施例1得到的膠體納米硫磺成品的膠體細度為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釜中，反應釜內溫度控制在100°C，反應釜內壓力控制在0.3Mpa，反應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行研磨(即進行納米膠囊化)，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]實施例2得到的膠體納米硫磺成品的膠體細度為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釜中，反應釜內溫度控制在150°C，反應釜內壓力控制在0.4 Mpa,反應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行研磨(即進行納米膠囊化)，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]實施例3得到的膠體納米硫磺成品的膠體細度為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釜中，反應釜內溫度控制在75~150°C，反應釜內壓力控制在0.1-0.4 Mpa,反應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】B01J13/02GK103709464SQ201310657547
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】趙德平, 孫曉明 申請人:無錫二橡膠股份有限公司