[发明专利]硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物及其制备方法

权利要求书

1.硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物，其特征在于：由橡胶、羟甲基木质素、硅烷偶联剂、活化剂、防老剂、促进剂和硫化剂制成，按质量份计，各物质组分的含量为：橡胶100份，羟甲基木质素10-100份，硅烷偶联剂1-10份，活化剂5-8份，防老剂1-3份，促进剂1-3份，硫化剂1-3份；采用硅烷偶联剂将羟甲基木质素的极性基团和橡胶的非极性长链以化学反应的方式结合在一起，从改性及工艺两方面提高木质素对非极性橡胶的补强效果。

2.如权利要求1所述的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物，其特征在于：所述橡胶为二烯类橡胶中的一种、两种或两种以上的橡胶混合物，所述二烯类橡胶为天然胶、丁苯胶、顺丁胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、异戊胶、1,2-聚丁二烯、丁基橡胶或氯丁橡胶。

3.如权利要求1所述的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物，其特征在于：所述羟甲基木质素，是指通过木质素在碱性条件下与甲醛反应制得的羟甲基木质素，即由木质素与甲醛按1：0.01-2的克分子比例，在50℃-100℃温度下反应0.5-4小时，然后加酸沉淀，制得的羟甲基化改性木质素。

4.如权利要求1所述的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物，其特征在于：所述硅烷偶联剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物TESPT、γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH550、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷KH570或γ-巯丙基三甲氧基硅烷KH590中的一种或两种以上混合物。

5.如权利要求1所述的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物，其特征在于：所述羟甲基木质素的极性基团，是指羟甲基和酚羟基。

6.如权利要求1所述的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）按质量份准备好橡胶、羟甲基木质素、硅烷偶联剂、活化剂、防老剂、促进剂和硫化剂；

2）将羟甲基木质素以非规整球形粒子形式分散于橡胶之中，加入硅烷偶联剂，采用橡胶加工设备对混合有羟甲基木质素和硅烷偶联剂的橡胶进行混炼，制得硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物；

3）将防老剂加入到步骤2）形成硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物中并在开炼机上混炼4-8mins，制得混炼胶；

4）首先将步骤3）制得的混炼胶放入在密炼机中，在80-100℃温度下混炼1-3mins；然后升温至130-140℃，以60-80r/min转速混炼5-8mins；再次升温至155-165℃，以50-60r/min转速混炼2-3mins；

5）将步骤4）制得的混炼胶移至开炼机中，首先依次加入活化剂、促进剂及硫化剂，混合均匀；再薄通包辊出片，制得硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物。

7.如权利要求6所述的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物的制备方法，其特征在于：在步骤2）的混炼过程中，加入的硅烷偶联剂通过原位改性的方式对羟甲基木质素改性，形成硅烷偶联剂改性羟甲基木质素。

8.如权利要求6所述的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物的制备方法，其特征在于：步骤2）所述橡胶加工设备包括高速机械搅拌机、开炼机、密炼机、转矩流变仪和螺杆挤出机；步骤5）制得的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物是一种片状物质，薄通包辊出片是指该片状物质通过包辊出片机制成。

9.如权利要求6所述的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物的制备方法，其特征在于：所述橡胶为丁苯橡胶和顺丁橡胶，步骤2）制得的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物为硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的丁苯/顺丁橡胶复合物。

10.如权利要求9所述的硅烷偶联剂改性羟甲基木质素填充的橡胶组合物的制备方法，其特征在于：羟甲基木质素的含水率为30%-50%，采用胶乳共沉、高温湿混的加工方法，使含水率为30%-50%的羟甲基木质素以粒径较小的非规整球形粒子形式分散于丁苯橡胶中制得。