[发明专利]一种补强天然橡胶的方法

权利要求书

1.一种补强天然橡胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将纳米金刚石在高锰酸钾、浓硫酸处理条件下于反应釜中加热进行氧化处理得氧化纳米金刚石；将纳米碳酸钙和所得氧化纳米金刚石分别与偶联剂反应后再混合得改性填料，或将纳米碳酸钙和所得氧化纳米金刚石混合后与偶联剂反应得改性填料；

b、所得改性填料中加入分散剂、水，通过球磨或剪切的方法进行分散，得到改性的补强填料水溶液；

c、所述补强填料水溶液加入到天然胶乳中，混合均匀，凝聚，干燥，制备天然母胶；

d、将天然母胶与硫化助剂一起密炼，硫化，得补强天然橡胶。

2.根据权利要求1所述的补强天然橡胶的方法，其特征在于，步骤a中所述纳米金刚石粒径大小为4nm~10μm，所述纳米金刚石为采用爆轰法合成的纳米金刚石原粉或氨基化纳米金刚石；所述纳米碳酸钙粒径≤100nm。

3.根据权利要求1或2所述的补强天然橡胶的方法，其特征在于，步骤a中纳米碳酸钙和/或氧化纳米金刚石与偶联剂反应的具体过程是：将纳米碳酸钙和/或氧化纳米金刚石与偶联剂的醇水溶液于反应釜中20~80℃条件下反应0.1~24h，按反应体系所含组分的质量计算，体系中纳米碳酸钙和/或氧化纳米金刚石∶偶联剂=0.1-50∶1，纳米碳酸钙和/或氧化纳米金刚石∶乙醇∶水=1∶0.1-50∶0.1-50。

4.根据权利要求3所述的补强天然橡胶的方法，其特征在于，体系中纳米碳酸钙和/或氧化纳米金刚石∶偶联剂=1-20∶1，纳米碳酸钙和/或氧化纳米金刚石∶乙醇∶水=1∶1-10∶1-10。

5.根据权利要求2所述的补强天然橡胶的方法，其特征在于，氧化纳米金刚石的制备过程具体是：将纳米金刚石与高锰酸钾、浓硫酸按质量比1∶1~1.5∶15~20，于反应釜中200~300℃条件下反应4~6h后，用去离子水将反应物清洗至中性，即得氧化纳米金刚石。

6.根据权利要求3所述的补强天然橡胶的方法，其特征在于，所述偶联剂为含硫有机硅化合物。

7.根据权利要求1 所述的补强天然橡胶的方法，其特征在于，步骤b中所述分散剂为离子型表面活性剂。

8.根据权利要求1 所述的补强天然橡胶的方法，其特征在于，所述改性填料中纳米碳酸钙与氧化纳米金刚石质量比为0.1~10∶1。

9.根据权利要求7所述补强天然橡胶的方法，其特征在于，所述分散剂为十二烷基硫酸钠，分散剂与改性填料、水的质量比为1∶10∶550；球磨过程的条件是：球磨机中球磨珠直径为2-5mm，球磨珠量占球磨机内容积的60%～75%，球磨时间为2h，转速设置为560rpm。

10.根据权利要求1 所述的补强天然橡胶的方法，其特征在于，所述的天然胶乳的质量分数为60%，改性填料与所述天然胶乳中所含天然橡胶干胶质量比为0.001~2∶1；以所述天然胶乳中所含天然橡胶干胶的质量为基础，步骤d中所述的硫化助剂及其添加量为：硫0.4-2.5phr、氧化锌5phr、促进剂DM 0.5-4phr、防老剂4010NA1.5phr、硬脂酸2phr；密炼条件是：密炼温度60-90℃，密炼时间5-8min，密炼机转速30rpm；硫化条件是：硫化温度145℃，硫化时间12min。