[发明专利]一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂

说明书

技术领域：

本发明涉及一种醚酯化淀粉，特别是涉及一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂。

背景技术：

在橡胶工业中，传统的橡胶补强剂是以炭黑型填料为主。但由于炭黑在生产过程中会对周围环境造成严重破坏，同时，炭黑作为橡胶补强剂所获得的硫化橡胶存在着生热较高、弹性低等问题，因此，人们一直在寻求一种补强剂代替炭黑。淀粉的密度在1.3-1.5g/cm³之间，比一般的橡胶用填料低。同时，淀粉表面的大量的羟基使其具备与橡胶间产生较强的间接界面粘合的可能性。淀粉的软化点也较高，不会在使用时发生形态变化而使补强性能下降、橡胶材料的动态力学性能恶化。因此，将淀粉作为橡胶的新型的补强剂是有较强的基础。若能将淀粉发展成为橡胶的主增强剂或辅助增强剂，将会给橡胶工业带来巨大的经济效益和社会效益。为此，本发明人先后向中国专利局申请了相关橡胶补强剂的中国发明专利：“一种橡胶补强剂及其制备方法”申请号：200610134546.1；“一种功能性橡胶补强剂及其制备方法”申请号：200710159179.5，均涉及到用于橡胶补强的改性淀粉的制备与方法，但还存在着有待于进一步完善的内容，本发明将是对上述发明的完善与扩展。

发明内容

本发明的目的是提供一种淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂，采用两种改性剂对淀粉进行改性，制备工艺简单，作为橡胶补强剂能够有很好的补强效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂，它是由下列步骤制得的：

a、在机械搅拌条件下，将淀粉溶于N，N-二甲基甲酰胺溶液中，在70～100℃下，加入组分A和组分B，反应0.5～2小时，反应产物经过洗涤、抽滤、烘干制得淀粉衍生物；

b、将a中制得的淀粉衍生物在机械搅拌条件下，将其与活化剂吡啶在60～150℃的N，N二甲基甲酰胺溶液中糊化0.5～5小时后，加入组分C和组分D，在60～150℃下反应2～10小时，洗涤抽滤、烘干、粉碎，制得一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂。

根据步骤制得的一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂，其中所述组分A为二氢吡喃类、氨基四氢吡喃类或环氧烷烃类羟基保护剂。

根据步骤制得的一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂，其中所述组分B为磷酸铝，盐酸，苯甲酸类质子酸。

根据步骤制得的一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂其中所述组分C为含有c＝c双键的烯基酸或酸酐。

根据步骤制得的一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂，其中所述组分D为烷基磺酸。

根据步骤制得的一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂，其中所述组分B为磷酸铝，盐酸，苯甲酸类质子酸。所述组分B的用量为组分B∶淀粉＝1∶50～1∶150。

根据步骤制得的一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂其中所述组分C为含有c＝c双键的烯基酸或酸酐。所述组分C的用量为组分C∶淀粉＝1∶10～1∶100。

根据步骤制得的一种醚酯化淀粉衍生物的橡胶功能性补强剂，参与所述功能性补强剂复配的偶联剂是硅烷类、钛酸酯类偶联剂。

本发明的优点与效果是：

本发明克服了现有制备改性淀粉生产条件苛刻、品种单一，作为橡胶补强剂补强效果不理想的缺点。提供一种新的视角，制备出能作为橡胶补强剂且具有良好补强效果的醚酯化淀粉。本发明制备的醚酯化淀粉，工艺简单，与橡胶的结合力强，作为轮胎橡胶补强剂具有良好的补强效果。

附图说明

图1是本发明玉米淀粉与醚酯化淀粉的红外光谱图；

图2是本发明玉米淀粉的SEM照片图；

图3是本发明醚酯化淀粉的SEM照片图；

图4是本发明玉米淀粉与醚酯化淀粉的X-射线衍射图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

实施例1

4-氨基四氢吡喃(液态)20ml/质子酸(固态)0.1g/在95℃搅拌1小时/反应1小时/组分B∶淀粉(质量比)＝1∶80；

马来酸酐(固态)22g/甲烷磺酸(液态)1.0ml/在60℃/糊化0.5小时/反应2小时/组分C∶淀粉(质量比)＝1∶50。

实施例2

应用举例

利用所申请方法制得的醚酯化淀粉，依照如下橡胶配方方案进行硫化胶试验。

表1：方案1(phr)