[发明专利]一种纳米改性运动场地橡胶颗粒

说明书

本发明公开了一种纳米改性运动场地橡胶颗粒，涉及特定橡胶材料改性技术领域，本发明提供的纳米改性运动场地橡胶颗粒包括以下组分：橡胶颗粒母料、纳米二氧化钛、纳米纤维素、表面活化剂、硫化剂、N，N’‑双四苯基环二硅氮烷、氯化镁、促进剂。本发明通过较为简单的组分实现了最大限度地均衡提升橡胶颗粒的各项性能，且制备方法并未较传统方法复杂，制备工艺时间也并未比传统方法长，是在保证生产成本不升高、生产效率不降低的前提下，大幅提升了产品综合性能的技术方案。

技术领域

本发明涉及特定橡胶材料改性技术领域，具体涉及一种纳米改性运动场地橡胶颗粒。

背景技术

橡胶(Rubber)是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(T g)低，分子量往往很大，大于几十万。橡胶分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。

日常生活中有不少橡胶制品在为我们服务，遍为城乡居民所穿用，它是B用橡胶制品中消费量很大的一种。其他如雨衣、热水袋、松紧带、儿童玩具、海绵座垫以及乳胶浸渍制品等，在人民生活里都在发挥它的作用。常见的各种球胆、乒乓球拍海绵胶面、游泳足躁、玩具皮球、金笔笔胆、橡皮、橡胶困、橡皮线、橡胶印、橡皮布、气球以及海绵胶垫等，广泛用于文教机关、办公室、设计绘图以及体育运动器材等。尤其是运动场地，需要用到大量的橡胶材料，其中，“橡胶颗粒”是性能显著适用的材料种类，但目前为止，研究人员们采用各种传统方式制备的橡胶颗粒，虽然能够达到将橡胶颗粒的某一性性能参数进行提升，但并不能做到全面提升材料性能，这就导致了橡胶颗粒进行改进后，仍需要与其他多种功能性材料进行搭配使用，才能最大程度地满足运动场地面的要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种通过特定原材料和特定步骤进行的纳米改性橡胶颗粒，全面提升了橡胶颗粒自身的各方面性能。具体方案如下：

本发明提供一种纳米改性运动场地橡胶颗粒，包括以下组分：橡胶颗粒母料、纳米二氧化钛、纳米纤维素、表面活化剂、硫化剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁、促进剂。

所述表面活化剂包括硬脂酸、钛酸正丁酯和乙基三甲氧基硅烷中的一种或二种以上。

所述硫化剂包括二甲基丙烯酸镁、TMTD、环氧树脂、氯化锌和氧化镁中的一种或二种以上。

所述促进剂包括促进剂TMTD和促进剂M中的至少一种。

以上各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒母料300-500份、纳米二氧化钛10-15份、纳米纤维素17-23份、表面活化剂1-4份、硫化剂3-5份、N，N’-双四苯基环二硅氮烷1-3份、氯化镁2-4份、促进剂3-7份。

上述纳米改性运动场地橡胶颗粒的制备方法包括以下步骤：

S1、将纳米纤维素与部分表面活化剂混合，得到体系A；

S2、将体系A、橡胶颗粒母料、部分纳米二氧化钛混合，加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；

S3、向混炼料a中加入剩余纳米二氧化钛、剩余表面活化剂，再在搅拌条件下依次加入促进剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁，得到体系B；

S4、体系B加入密炼机中密炼后加入硫化剂，高速捏合后输送至开炼机；

S5、薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到纳米改性运动场地橡胶颗粒。

S1所述部分表面活化剂占表面活化剂总量的70-80％。

S2所述混炼温度为125-135℃，混炼时间为3-5min，混炼后出料温度为110-120℃；