本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種橡塑填充劑的制備方法，包括：1）煤粉的細(xì)化處理；2）改性劑的配置；3）橡塑填充劑的制備：將細(xì)化處理的煤粉與改性劑混合后，攪拌，干燥，即得橡塑填充劑。該通過共混、烘干等工藝構(gòu)成的填充劑的制備工藝簡單，易于操作，可以代替用于普通行業(yè)中的炭黑；并在電性能，沖擊性能，加工性能等方面優(yōu)于普通炭黑。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及用于橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑及塑料填充劑的填充劑，特別是。
技術(shù)介紹
橡膠工業(yè)和塑料工業(yè)在國民生活中占有舉足輕重的作用。近年來為了更好的推動(dòng)橡膠及塑料行業(yè)的發(fā)展，對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)和對(duì)塑料低成本填充而不影響塑料使用性能一直備受關(guān)注。因而填料則引起了橡膠行業(yè)和塑料行業(yè)的廣泛關(guān)注。對(duì)于橡膠填料可以提高橡膠的拉伸強(qiáng)度，改善橡膠的加工性能，并降低產(chǎn)品成本。在塑料中填料可以大幅度降低產(chǎn)品的成本，并且改善了產(chǎn)品的加工性能，此外，在一定程度上可以改善塑料產(chǎn)品的各項(xiàng)性能。目前我國在橡膠工業(yè)中應(yīng)用的填料主要以炭黑和白炭黑為主，其用量占了整個(gè)生膠的30%。塑料工業(yè)中的填料主要以碳酸鈣為主，其次還有鈦白粉、蒙脫土、炭黑等。但是，目前用于橡膠工業(yè)和塑料工業(yè)的炭黑填料及碳酸鈣存在以下不足(I)加工成本高。目前炭黑的粒徑都是納米級(jí)的，制備炭黑就需要大量的能源消耗，炭黑的成本也就隨之大幅度提聞。(2)對(duì)石油產(chǎn)業(yè)依賴嚴(yán)重。炭黑制備依賴于石油行業(yè)，而我國石油依賴于進(jìn)口，這對(duì)未來炭黑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有嚴(yán)重制約。(3)污染大。目前用于塑料的碳酸鈣大多粒徑小于lum，且碳酸鈣及輕，很容易到處飛揚(yáng)，危害工人健康。因此，為了克服炭黑填料及碳酸鈣存在的不足，尋找一種成本低污染小的填料就勢(shì)在必行。煤在我國有較大的儲(chǔ)量，近年來我國的煤主要還是以燃燒為主，在部分省份也建立起了煤化工基地，但這些對(duì)于煤的應(yīng)用還沒有充分挖掘。目前，國內(nèi)的煤化工主要是用煤制取水煤漿、煤焦油、乙二醇等。煤是古代植物埋藏在地下經(jīng)歷了復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)變化逐漸形成的固體可燃性礦物。一種固體可燃有機(jī)巖，主要由植物遺體經(jīng)生物化學(xué)作用，埋藏后再經(jīng)地質(zhì)作用轉(zhuǎn)變而成。煤是一種混合物，其主要是含苯環(huán)的大分子物質(zhì)。在煤中含有的主要基團(tuán)有羥基、羰基。這就為其改性提供了可能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和不足，本專利技術(shù)的目的在于提供，該通過共混、烘干等工藝構(gòu)成的填充劑的制備工藝簡單，易于操作，可以代替用于普通行業(yè)中的炭黑；并在電性能，沖擊性能，加工性能等方面優(yōu)于普通炭黑。本專利技術(shù)的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 ，該方法包括下述步驟I)煤粉的細(xì)化處理將新采出的煤炭先經(jīng)普通粉碎機(jī)粉碎至40 50um,再于球磨機(jī)中以200r/min的速率研磨至5 6um ；2)改性劑的配置將質(zhì)量比為50% 75%偶聯(lián)劑與無水乙醇按照質(zhì)量比I: I比例混合，并加入質(zhì)量比為25 50%分散劑，攪拌均勻即得到改性劑；3)橡塑填充劑的制備將質(zhì)量比為2% 5%改性劑噴散于細(xì)化處理的95% 98%煤粉中，攪拌混合后移入容器中，于80 85°C水浴，在1000 1200r/min下攪拌15 20min，取出后于干燥箱中110 120°C干燥2 2. 5h，即得橡塑填充劑。進(jìn)一步的，本專利技術(shù)方法中，所述偶聯(lián)劑為含有氨基的偶聯(lián)劑，所述含有氨基的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550、A-1120、KBM-602或鈦酸酯偶聯(lián)劑201。 進(jìn)一步的，本專利技術(shù)方法中，所述分散劑為聚乙烯醇、聚乙二醇或OP乳化劑。這種新型橡塑填充劑具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)在橡膠行業(yè)中，煤粉比重最低，炭黑比重I. 8，礦物填料比重為2. 6 2. 8 ;(2)分散性好，可降低混料時(shí)間；(3) pH值呈中性，不影響硫化速率；(4)具有平板結(jié)構(gòu)，可用于氣密性要求高的橡膠中；(5)不吸濕，能吸收硫化體系中的氣味；(6)提高產(chǎn)品的彈性及沖擊強(qiáng)度，減少變形。產(chǎn)品表面光潔度好。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例I本專利技術(shù)的方法包括下述步驟I)煤粉的細(xì)化處理將新采出的煤炭先經(jīng)普通粉碎機(jī)粉碎至50um左右，而后再于球磨機(jī)中以200r/min的速率研磨IOOmin,即可達(dá)到5 6um。通過大量實(shí)驗(yàn)本專利技術(shù)在球磨罐中處理時(shí)速率以200r/min為最佳。通過對(duì)研磨不同時(shí)間的煤粉進(jìn)行取樣分析，研磨IOOmin時(shí)煤粉的粒度可以達(dá)到5 6um，因此根據(jù)MT/T 804-1999煤基橡膠填料技術(shù)條件要求，達(dá)到了其要求，確定研磨時(shí)間為 IOOmin。2)改性劑的配置將質(zhì)量比為75%硅烷偶聯(lián)劑KH550與無水乙醇按照質(zhì)量比I: I比例混合，并加入質(zhì)量比為25%的聚乙烯醇，攪拌均勻即得到改性劑；3)新型橡塑填充劑的制備將質(zhì)量比為5%改性劑噴散于95%煤粉中，攪拌混合后移入容器中，于85 °C水浴，在1200r/min下攪拌15min，取出后于干燥箱中110°C干燥2. 5h，即得橡塑填充劑。混入改性劑能夠避免煤粉團(tuán)聚。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)證明，確定攪拌時(shí)溫度為80°C左右，攪拌速率為1000r/min，時(shí)間為20min較佳。實(shí)施例2本專利技術(shù)的方法包括下述步驟I)煤粉的細(xì)化處理將新采出的煤炭先經(jīng)普通粉碎機(jī)粉碎至46um左右，而后再于球磨機(jī)中以200r/min的速率研磨IOOmin,即可達(dá)到5 6um。2)改性劑的配置將質(zhì)量比為50%的硅烷偶聯(lián)劑A-1120與無水乙醇按照質(zhì)量比I: I比例混合，并加、入質(zhì)量比為50%的聚乙二醇，攪拌均勻即得到改性劑；3)新型橡塑填充劑的制備將質(zhì)量比為2%改性劑噴散于98%煤粉中，攪拌混合后移入容器中，于80°C水浴，在1000r/min下攪拌20min，取出后于干燥箱中120°C干燥2h，即得橡塑填充劑。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)確定，選用改性劑用量為2 3%時(shí)為最佳。實(shí)施例3本專利技術(shù)的方法包括下述步驟I)煤粉的細(xì)化處理將新采出的煤炭先經(jīng)普通粉碎機(jī)粉碎至40um左右，而后再于球磨機(jī)中以200r/min的速率研磨IOOmin,即可達(dá)到5 6um ；2)改性劑的配置將質(zhì)量比為65%硅烷偶聯(lián)劑KBM-602與無水乙醇按照質(zhì)量比I: I比例混合，并加入質(zhì)量比為35%的OP乳化劑，攪拌均勻即得到改性劑；3)新型橡塑填充劑的制備將質(zhì)量比為3%改性劑噴散于97%煤粉中，攪拌混合后移入容器中，于80°C水浴，在1100r/min下攪拌20min，取出后于干燥箱中120°C干燥I. 5h，即得橡塑填充劑。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)確定，上述選用偶聯(lián)劑不僅限于是含有氨基的偶聯(lián)劑硅烷偶聯(lián)劑KH550、A-1120或KBM-602，偶聯(lián)劑還可以選用鈦酸酯偶聯(lián)劑201等。下面通過將本專利技術(shù)與PVC混煉的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步說明本專利技術(shù)的共混性能效果。將PVC與本專利技術(shù)新型橡塑填充劑按不同比例共混，與開煉機(jī)上混煉，然后成型，對(duì)其性能進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)例I將本專利技術(shù)新型橡塑填充劑按不同比例與PVC共混后，加入穩(wěn)定劑、增塑劑、助劑等，于165°C在開煉機(jī)上混煉lOmin，然后下片。將混煉好的PVC放在預(yù)熱好的模具中先于平板硫化機(jī)上于175°C預(yù)熱8min，而后在175°C、12MPa下壓延15min取出即可。其性能如下表本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種橡塑填充劑的制備方法，其特征在于，該方法包括下述步驟 1)煤粉的細(xì)化處理 將新采出的煤炭先經(jīng)普通粉碎機(jī)粉碎至40 50um,再于球磨機(jī)中以200r/min的速率研磨至5 6um ； 2)改性劑的配制 將質(zhì)量比為50 75%的偶聯(lián)劑與無水乙醇按照質(zhì)量比I: I比例混合，并加入質(zhì)量比為25 50%的分散劑，攪拌均勻即 得到改性劑； 3)橡塑填充劑的制備 將質(zhì)量比為2 5%改性劑噴散于細(xì)化處理的95 98%煤粉中，攪拌混合后移入...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：昝麗娜，方剛，邵水源，巨鵬，何釗，方世劍，王渝崗，龐青濤，韓瑾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安科技大學(xué)，陜煤集團(tuán)神木張家峁礦業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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