[发明专利]一种橡塑发泡助剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种橡塑发泡助剂，包括以下原料：改性碳纳米管、改性氧化锌、膨胀微球；本发明还公开了该橡塑发泡助剂的制备方法，首先使碳纳米管在浓硫酸和浓硝酸溶液中酸化，进而使酸化后的碳纳米管在二环己基碳二亚胺缩合剂的作用下，与二乙烯三胺发生酰胺反应，得到氨基化碳纳米管，最后使β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基）丙烯酰氯与氨基化碳纳米管的氨基上的活泼氢发生取代发生，得到改性碳纳米管，膨胀微球以沸点较低的环戊烷为芯材，以聚合物为外壳，延长环戊烷的受热路径，以硫氰酸钠和3‑氯丙基三乙氧基硅烷为原料，在催化剂的作用下制备出含有硫氰基的硅烷偶联剂，进而利用此偶联剂对氧化锌进行改性得到改性氧化锌。

技术领域

本发明属于橡胶塑料加工助剂技术领域，具体的，涉及一种橡塑发泡助剂及其制备方法。

背景技术

橡胶塑料制品是以橡胶和高分子聚合物为基材，采用物理发泡或者化学发泡的方法进行生产，从而得到海绵状的橡塑多孔结构品，这一技术在目前以及被广泛的应用在各生产行业当中，如汽车门窗密封条、缓冲垫，建筑施工垫片、抗震材料、体育防护设施等。

发泡剂是整个橡塑材料制取中的最为关键的环节，其选用与工作效率、工作质量息息相关。一般来说，制取性能良好的发泡制品就必须选择科学、合理的发泡剂，且发泡剂的用量、使用方法都要满足目前社会发展需求，目前，发泡剂主要含有有机发泡剂和无机发泡剂，其中无机发泡剂主要是指碳酸氢钠、碳酸氢铵、尿素等，这些发泡剂在应用中有着分解速度快、温度低的优势，分解出二氧化碳和氨气，这些气体存在时橡胶结构存在渗透系数大、难以制造出闭孔的发泡橡胶，制备的橡塑制品品质低、强度低、收缩率大、容易变形，常用的有机发泡剂主要含有氮二甲酰胺、亚硝基、二苯磺酰肼醚等，这些材料在应用中分解温度大约都在200℃以上，因此，在生产过程中需要加入其它的发泡助剂，如尿素、氧化镁等，但是现有的发泡助剂与橡塑基材的相容性差，功能单一，分解放气速度快，瞬间产生的热气会导致泡孔塌陷或合并，降低橡塑发泡材料质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橡塑发泡助剂及其制备方法。

本发明需要解决的技术问题为：

现有的发泡助剂与橡塑基材的相容性差，功能单一，分解放气速度快，瞬间产生的热气会导致泡孔塌陷或合并，降低橡塑发泡材料质量。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种橡塑发泡助剂，包括以下重量份原料：改性碳纳米管1-3份、改性氧化锌1-3份、膨胀微球1-3份；

该橡塑发泡助剂的制备方法如下：

将改性碳纳米管、改性氧化锌和膨胀微球加入搅拌罐中，混合均匀，即得一种橡塑发泡助剂。

进一步地，所述改性碳纳米管由以下步骤制成：

步骤A1、将碳纳米管、浓硫酸和浓硝酸加入锥形瓶中，在室温条件下，频率25-35kHz超声振荡4h，然后加入去离子水进行稀释，稀释后用孔径450nm的微孔膜过滤，滤饼用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性，再于80℃下进行真空干燥4h，得到酸化碳纳米管；

步骤A2、将酸化碳纳米管、二乙烯三胺和二环己基碳二亚胺加入单口烧瓶中，升温至120℃，回流反应36-48h，然后加入无水乙醇，频率30-50kHz下超声处理20-40min后，用微孔膜过滤，滤饼用去离子水洗涤3-5次，最后置于80℃烘箱中干燥4h，得到氨基化碳纳米管；

步骤A3、将氨基化碳纳米管、去离子水和无水乙醇加入圆底烧瓶中，转速60-100min条件下搅拌5min后，控制反应温度0℃，氮气保护下，用恒压滴液漏斗向圆底烧瓶中同时滴加质量分数13.66%的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙烯酰氯的苯溶液和质量分数20%的碳酸钾溶液，控制pH值为9-10，滴加结束后，升温至25℃，转速100-200r/min条件下，恒温反应24h后，抽滤，滤饼用蒸馏水和苯分别洗涤2-3次，最后于50℃真空箱中干燥6-10h，得到改性碳纳米管。