[发明专利]一种制备高接枝的硅烷化改性黏土/橡胶纳米复合材料的方法

摘要

本发明涉及一种制备高接枝的硅烷化改性黏土/橡胶纳米复合材料的方法，用酸处理硅烷偶联剂，使其表面有较多的活性硅羟基，然后将其加入到黏土浆液中，体系中的酸同时可以活化黏土表面，使其产生可反应的活性羟基，在水相中完成接枝反应；将硅烷偶联剂接枝的黏土的水悬浮液与橡胶胶乳搅拌混合，经过絮凝、洗涤、干燥、混炼以及硫化过程得到黏土/橡胶纳米复合材料。本发明通过增加硅烷偶联剂的水解以及增加黏土表面可反应活性羟基的数量，提高了硅烷偶联剂的接枝量，从而提高了黏土与橡胶之间的相互作用，增强了橡胶的力学性能。

主权项

1.一种制备高接枝的硅烷化改性黏土/橡胶纳米复合材料的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)硅烷偶联剂酸处理的方法：在溶剂中加入酸，控制加入酸的量使溶液中氢离子的浓度为0.003‑0.055mol/L，在20‑35℃，超声5‑10分钟后，逐滴加入硅烷偶联剂，搅拌1‑10分钟；其中，溶剂为乙醇或乙醇与水的混合物，水与乙醇的比例为0‑1：18；硅烷偶联剂与乙醇的比例为1：100‑1：18；(2)硅烷偶联剂接枝黏土片层表面的反应：在质量分数为1.5‑4.5％的黏土浆液中逐滴加入硅烷偶联剂溶液，加热回流，硅烷偶联剂的加入量为黏土质量的0.05‑10倍，反应温度为25‑95℃，反应时间为1‑6h，得到硅烷偶联剂改性的黏土/水悬浮液；(3)共絮凝：将硅烷偶联剂改性的黏土/水悬浮液和橡胶胶乳搅拌混合，黏土与橡胶的质量比为0.05‑0.4，加入絮凝剂，得到的絮凝胶经过洗涤、干燥得到絮凝胶；(4)混炼和硫化：将其他橡胶助剂加入絮凝胶中混炼得到混炼胶；混炼胶通过硫化过程得到黏土/橡胶纳米复合材料。