[发明专利]并用AEO和硅烷偶联剂改性白炭黑及其与橡胶复合的方法

摘要

并用AEO和硅烷偶联剂改性白炭黑及其与橡胶复合的方法涉及将AEO(脂肪族聚氧乙烯醚)应用于配合硅烷偶联剂湿法改性白炭黑领域。利用AEO两亲性及其能够接枝于白炭黑的特性，以期能够达到使难溶于水的硅烷偶联剂在水相中直接改性白炭黑的目的。与传统的硅烷偶联剂在水相中改性白炭黑的方法相比，该方法避免了大量有机溶剂的使用，节约了白炭黑改性成本，显著降低了在改性过程中产生的VOC排放，有利于环境保护。该改性方法的特征在于，引入了白炭黑质量1％‑100％的AEO及白炭黑质量1％‑100％的硅烷偶联剂改性白炭黑。改性后的白炭黑能够用多种方法与橡胶复合，所制得的复合材料中白炭黑分布均匀，动态力学性能及强度较现有的湿法改性白炭黑/橡胶复合材料有明显提升。

主权项

1.并用AEO和硅烷偶联剂改性的白炭黑与橡胶复合的方法，其特征在于，步骤如下：1)制备并用AEO和硅烷偶联剂改性的有机化白炭黑浆液：AEO为脂肪醇聚氧乙烯醚的简称；1.1)白炭黑悬浮液的制备：将白炭黑和水进行混合，得到白炭黑‑水悬浮液，其中白炭黑质量占悬浮液总质量的5％～20％；1.2)温度调节：通过加温设备，将以上白炭黑悬浮液的温度调节至35‑90℃，期间保证白炭黑悬浮液为流动态；1.3)白炭黑改性：向白炭黑悬浮液中先加入硅烷偶联剂，之后加入AEO改性，AEO为白炭黑质量的1％‑100％，硅烷偶联剂为白炭黑质量1％‑100％，配合超声，进行白炭黑改性0.5‑10小时，期间保证白炭黑悬浮液为流动态；此步骤中，需要使AEO与白炭黑之间通过化学结合与物理吸附的共同作用相结合；同时，使AEO中亲油性的聚烯链段与硅烷偶联剂微小液滴结合，而亲水性的聚醚链段在水相中展开，最终形成O/W型乳液结构；2)以上述用AEO和硅烷偶联剂改性的白炭黑为原料，与多种橡胶以多种方式复合，制备橡胶/改性白炭黑复合材料，加入的白炭黑固体质量为橡胶固体质量的1％‑200％；共混方法为以下几种之一：2.1)熔融复合：对改性后的白炭黑悬浮液脱水，得到干燥的改性白炭黑粉体；将此粉体在能够提供剪切力的设备上与各类橡胶熔融共混，以此制备橡胶/改性白炭黑复合材料；2.2)溶液复合：对改性后的白炭黑悬浮液脱水，得到干燥的改性白炭黑粉体；将此粉体加入到溶液聚合所得的橡胶溶液中，均匀混合分散，得到添加白炭黑的橡胶溶液浆料，最后脱除溶剂制备得到橡胶/改性白炭黑复合材料；2.3)乳液复合：将改性后的白炭黑悬浮液加入到橡胶胶乳中，均匀混合分散，得到添加白炭黑的橡胶乳液浆料，然后采用乳液共混共絮凝工艺制备含有白炭黑的橡胶复合材料。