[发明专利]改性红辉沸石橡胶补强添加剂及制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及红辉沸石的应用，特别是改性红辉沸石橡胶补强添加剂及制备方法。

背景技术：

红辉沸石(Stellerite)是沸石族中的一个矿物种，其化学成分(％)：SiO₂：58.76、Al₂O₃：14.13、CaO：8.80、K₂O：0.11、Na₂O：0.18、Fe₂O₃：0.44、H₂O⁺：16.87、H₂O^-：1.25，天然红辉沸石是天然沸石一种含水碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，由硅氧四面体和铝氧四面体组成的架状硅酸盐，具分子筛功能。另外红辉沸石物现结构特殊，孔穴和孔道丰富，约占总体积的40-50％，具多种用途。本案申请人曾于2005.6.14向中国专利局申请了“天然红辉沸石作为橡胶补强添加剂的制备方法”，该制备方法的步骤是：(1)以天然红辉沸石矿为原料，对原矿进行淘洗，粉碎加工至80～120目；(2)按以下配比进行混料：红辉沸石20～60克，氧化锌5克，硬脂酸2克，硫磺2.3克，促进剂0.8克，橡胶100克；(3)将沸石粉根据配方混合进行中和预处理，氧化锌、促进剂、硫磺等添加剂充分混匀后，再分几次加入红辉沸石，炼胶，等到胶上、下表面较为光滑后，取胶，进行硫化，控制硫化温度在130～150℃范围，硫化时间为20分钟，取胶。该申请所用的红辉沸石，只经过粉碎，未经过改性，其表面吸附能力不够强，不容易填充到硫化橡胶的网状组织之中，橡胶也不能更多、更充分地进入到红辉沸石的孔穴孔道中，对橡胶的加工性能和物理性能提高作用不够大。

发明内容：

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种有较强表面吸附能力，容易填充到硫化橡胶网状组织之间的改性红辉沸石橡胶补强添加剂及制备方法。

本发明改性红辉沸石橡胶补强添加剂是由红辉沸石原料经淘洗、干粉碎、盐酸改性、氧化钙中和、干燥、包装制成的粉状产品。其制备方法包括如下步骤：

(1)将红辉沸石原矿淘洗；

(2)干粉碎至60-80目；

(3)盐酸浸泡改性：以上述40-80g红辉沸石，用5-10％的盐酸溶液100-150ml浸泡20-50min，再用5-10g氧化钙中和；

(4)过滤洗涤至溶液pH值6-8；

(5)粉体干燥至含水率小于1％，分袋包装即成。

本发明的优点在于：红辉沸石改性后，可以除去部分碳酸钙，其比表面积和相容性得到有效提高，表面吸附能力增强，能较容易地填充到橡胶网状组织之中，橡胶也更容易进入到红辉沸石的蜂状结构中，可以顶替碳黑白碳黑的作用，提高补强剂的物理性能：有红辉沸石添加剂的橡胶补强剂扯断强度由7.23Mpa，增加到10.6Mpa，甚至更高，硬度由76增至82。不仅能提高橡胶产品的各项性能指标，而且可以大大降低生产成本，具有强的竞争力和推广应用价值。

具体实施方式：

以广西资源县产的红辉沸石矿为主要原料，对原矿进行淘洗，粉碎加工至60-80目，以60g红辉沸石，用5％的盐酸溶液120ml，浸泡40min改性，改性之后用5g氧化钙中和，经过滤清洗至溶液pH值6.5，粉体干燥至含水率小于1％，得到改性红辉沸石。