[发明专利]一种橡胶填料的制备方法、橡胶填料及复合橡胶

说明书

本发明公开一种橡胶填料的制备方法及橡胶填料，包括：(1)将粉煤灰提铝残渣水洗，湿法磨细，得到磨细粉煤灰提铝残渣；(2)向磨细粉煤灰提铝残渣中加入水和表面改性剂进行表面改性，得到改性粉煤灰提铝残渣；(3)将改性粉煤灰提铝残渣干燥、打散，得到橡胶填料；其中，表面改性剂为硬脂酸、硬脂酸钠、油酸和油酸钠中的任一种或多种；本发明还公开了由所述填料制备得到的复合橡胶。本发明的制备方法简单，通过用表面改性剂对粉煤灰提铝残渣进行改性，提高其与塑料基体的相容性，不仅能够变废为宝，避免粉煤灰提铝残渣直接排放对环境造成污染，制得的橡胶填料能大量添加，在不降低橡胶制品的性能的基础上，降低橡胶制品的成本，提高经济效益。

技术领域

本发明属于橡胶领域，特别涉及一种橡胶填料的制备方法、橡胶填料及复合橡胶。

背景技术

粉煤灰是火力发电厂产生的工业固体废弃物，是我国目前排量较大的工业废渣之一。随着电力工业的发展，我国燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。粉煤灰的排放既造成土地、水体及大气等环境污染与生态环境破坏，又浪费了作为硅酸盐材料的宝贵资源，急需开发高附加值产品，加以高效利用，以促进我国节约型循环经济发展。若对粉煤灰综合利用的研究和处理不加大力度，将会给能源生产、资源综合利用和环境保护带来不可估量的后果。各地粉煤灰的组成不同，对于Al₂O₃含量高的粉煤灰，一般采用酸法或碱法将铝从粉煤灰中提取出来，充分利用再生资源，提高粉煤灰的综合利用价值。粉煤灰提铝残渣具有颗粒细小、结构疏松、活性高的特征，在高分子材料中应用具有明显的技术优势和经济优势。目前粉煤灰提铝残渣的利用主要集中在建筑材料方面，特点是使用量大，但附加值低，从资源利用性来讲，是一种浪费。

橡胶工业中应用最广泛的粒状填料主要是炭黑、白炭黑等，这类填料因生产成本高而价格也高。随着橡胶的大量使用及其消费量的不断增加，填料的需求量也随之增加。CN102532955A公开了《一种纳米碳酸钙包覆粉煤灰超细粉的制备方法》。该方法以废弃的粉煤灰为原料，通过超细粉碎、活化，再对其表面用纳米碳酸钙进行包覆和化学改性、偶联处理，得到能够替代轻质碳酸钙充填在橡胶和塑料制品中的纳米碳酸钙包覆粉煤灰超细粉。该专利中超细粉碎的粉煤灰细度优选32μm，筛余物≤8wt％；改性反应温度为70℃～90℃，此方法得到的粉煤灰超细粉产品粒度较粗，且工艺较复杂。CN 102775816 A公开了《酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法》。该方法将酸法提铝后的粉煤灰弃渣淋洗至中性后干燥，粉碎至300目，加入有机改性剂，高速混合、研磨，陈化后即为橡胶填料。此方法虽然可降低橡胶制品的成本，又可以有效地利用固体废弃物粉煤灰提铝残渣，减少生态环境的污染，但是得到的橡胶填料粒度较大，仅达到300目，对橡胶不能起到很好的补强作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橡胶填料的制备方法及橡胶填料，该橡胶填料是利用粉煤灰提铝残渣制备得到，与橡胶基体具有很好的相容性，在橡胶基体中的分散性好。

本发明的另一个目的在于提供一种复合橡胶，该复合橡胶性能好。

为实现本发明目的的一个方面，本发明提供了一种橡胶填料的制备方法，采用的技术方案如下：

一种橡胶填料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将粉煤灰提铝残渣水洗、并湿法磨细，得到磨细粉煤灰提铝残渣；

(2)向步骤(1)得到的磨细粉煤灰提铝残渣中加入水和表面改性剂进行表面改性，得到改性粉煤灰提铝残渣；

(3)将步骤(2)得到的改性粉煤灰提铝残渣干燥、打散，得到橡胶填料；

其中，所述表面改性剂为硬脂酸、硬脂酸钠、油酸和油酸钠中的任一种或多种的组合。