[发明专利]一种超支化淀粉改性氧化锌及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及橡胶加工领域，特别是涉及一种超支化淀粉改性氧化锌及其制备方法和应用。一种改性氧化锌，所述的改性氧化锌采用超支化疏水性淀粉改性氧化锌，所述的氧化锌为纳米形态，均匀稳定的分布在超支化疏水性淀粉表面。本发明的氧化锌可以均匀分散到橡胶基体中，而且性质稳定，不会出现团聚现象，解决了传统氧化锌的痼疾，并能更好的发挥硫化活性、补强等效果。

技术领域

本发明涉及橡胶加工领域，特别是涉及一种超支化淀粉改性氧化锌及其制备方法和应用。

背景技术

氧化锌是锌的一种氧化物，难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种比较常用的化学添加剂，可以广泛地应用于塑料、橡胶、硅酸盐制品、润滑油、、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等领域。其中，橡胶产业是氧化锌的第一大用户，橡胶制品硫化成型过程中，氧化锌是一种良好的硫化活性剂，而且氧化锌还对橡胶有一定的硫化、补强作用。因为氧化锌可与橡胶分子链实现分子水平上的结合，故可提高胶料使用性能，改善成品特性，如：应用氧化锌可显著提高橡胶产品的拉伸强度、导热性能、抗撕裂性能、耐磨性能等性能；在加工工艺上，能延长混炼胶焦烧时间，对加工安全性也很有利。

但是，由于氧化锌颗粒表面能极高，处于热力学非稳定状态，极易团聚，容易造成橡胶基体中颗粒团聚缺陷；而且氧化锌表面亲水疏油，与油性的橡胶基体相容性很差，分散性能也相对较差，很容易造成界面的缺陷。这些性能都造成了氧化锌-橡胶复合材料性能低下，使用寿命短等问题。

中国发明专利(公开号CN106380643A，公开日：2017.02.08)公开了一种改性氧化锌、其制备方法及其在橡胶制品中的应用。改性氧化锌包括以下重量份的各组分：水8-15份，氢氧化钠0.01-0.1份，氧化锌2-6份和正硅酸四乙酯0.5-2份；将改性氧化剂用于橡胶制品的制备。该改性氧化锌促进氧化锌的均匀分布，对氧化锌表面进行改性处理，通过在溶液中水解正硅酸四乙酯生成二氧化硅，包覆在氧化锌表面，避免胶乳与氧化锌直接接触，可以在熟成的时候与硫磺等配料一起加入搅拌混合熟成，使得高温硫化时，氧化锌外层的二氧化硅被碱腐蚀从而充分发挥硫化活化作用的改性氧化锌、其制备方法及其在橡胶制品中的应用。该方法采用包裹的方法，但并不涉及氧化锌在橡胶基体中颗粒团聚问题。

中国发明专利(公开号CN107226927A，公开日：2017.10.03)公开了一种耐疲劳橡胶用改性纳米氧化锌的制备方法，包括初步改性以及包裹氯化锑膜。该专利中制备所得改性纳米氧化锌团聚程度减轻，通过控制各步骤的条件实现纳米颗粒大小均匀，能够提高天然橡胶与填料的相容性，有助于炭黑在橡胶中均匀分散，改变天然橡胶的微观结构，形成均匀分布的交联网络，可使橡胶所受应力均匀分布，减少了应力集中点，从而提高橡胶材料的耐撕裂性和抗动态疲劳性，同时对橡胶的耐热老化性也有一定提高，扩展了纳米氧化锌的适用范围。但是氯化锑属于危险品，限制了产品的生产。

发明内容

为了解决氧化锌-橡胶复合材料性能低下，使用寿命短等技术问题，本发明的一个目的是提供一种改性氧化锌，氧化锌可以均匀分散到橡胶基体中，而且性质稳定，不会出现团聚现象，解决了传统氧化锌的痼疾，并能更好的发挥硫化活性、补强等效果。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种改性氧化锌，所述的改性氧化锌采用超支化疏水性淀粉改性氧化锌，所述的氧化锌为纳米形态，均匀稳定的分布在超支化疏水性淀粉表面。

作为优选，所述的超支化疏水性淀粉与氧化锌的质量比为1:1～20:1，优选，质量比为2:1～10:1。

作为优选，所述的超支化疏水性淀粉的淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉或绿豆淀粉中的一种或几种混合。