專利名稱：一種n-SiOx改性天然乳膠及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種n-SiOx (x=l. 2-1. 6)改性天然膠乳及其制備方法，屬于天然高分子材料技術領域。
背景技術：
添加微米、納米級無機粉體材料提高合成膠乳及其制品的性能已有多年成功的研究和實踐，商業上已有成功的應用，但將同樣的思路和技術應用于天然乳膠體系的研究并未完全深入，其機理也沒有徹底探明，實際應用效果不理想，主要原因在于沒有在天然乳膠體系中有效處理分散納米級無機粉體材料的方法。n-SiOx (x=l. 2-1. 6)作為高分子改性材料已有較廣泛的應用，其效能得到普遍認可。但在天然乳膠改性中，因其親水親油的性能平衡問題及易硬團聚失效等問題一直未能較好的解決，很難將n-SiOx均勻地以納米尺度分散在天然乳膠分子鏈中，工業化的制品、工藝及專用設備也沒有能夠成功實現。
發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提供一種n-SiOx改性天然乳膠，該乳膠含有重量百分比0. 25 13. 3%的η-SiOx，重量百分比0. 25 21%的表面處理劑和重量百分比 65. 7 99. 5%天然乳膠配方乳液。本n-SiOx改性天然乳膠的制備方法如下
(1)將表面處理劑和n-SiOx粒子混合，采用強剪切和超聲波對混合物料進行表面修飾，修飾后n-SiOx粒子與天然乳膠配方乳液混合均勻后進行剪切處理，同時進行超聲波處理，制得n-SiOx改性天然乳膠母液；
天然乳膠配方乳液由天然乳膠及乳膠工業常規使用的硫化劑、穩定劑、助硫化劑、防老等按常規比例和方法配制而成。(2)天然乳膠配方乳液作為基礎膠乳，以n-SiOx改性天然乳膠母液為改性乳液， 將基礎乳膠和改性乳膠混合后，同時經剪切和超聲波加工處理，制得n-SiOx改性天然乳膠。本方法具體操作如下
(1)將重量百分比5 38%的n-SiOx粒子和重量百分比5 60%的表面處理劑混合， 強剪切下經800 1600w超聲波持續處理500 3200秒，強剪切線速度為8. 5 46. 5m/s， 得到修飾后n-SiOx粒子，將修飾后的n-SiOx粒子與重量百分比2 90%的天然乳膠配方乳液混合均勻后進行強剪切處理，剪切線速度為8. 5 28. 5m/s,同時通過800 1600w超聲波處理30 1500秒，制得含重量百分比5 38%n-Si0x粒子的n-SiOx改性天然乳膠母液；
(2)將重量百分比5 35%的n-SiOx改性天然乳膠母液與重量百分比65 95%的天然乳膠配方乳液混合后，經剪切和超聲波處理30 2000秒，剪切線速度為4. 5 30. 5m/s, 超聲波功率為800 1600w，制得Ii-SiOx改性天然乳膠。
本發明中所述表面處理劑為多羥基化合物，選用對順式聚異戊二烯分子鏈有良好親和性同時含有羥基的有機化合物如二乙二醇、已二醇等作為表面處理劑，以保證n-SiOx 能得到充分的表面處理，同時具有優良的親水親油性。本發明中所述多羥基化合物為二乙二醇、一縮二乙二醇、低聚二乙二醇、已二醇、 低聚已二醇、丙三醇中一種或幾種的任意混合物。本發明相對于現有技術的優點
本發明方法使n-SiOx能夠很容易地均勻地以納米尺度分散在天然乳膠分子鏈中， 形成強力結合，得到性能優異的天然乳膠制品。以n-SiOx改性天然乳膠母液為基礎制備 n-SiOx改性天然乳膠，是一個具有工業化前景的解決方法。通過本發明方法能制得含重量百分比0. 25 13. 3%的n-SiOx粒子的n_Si0x改性天然乳膠，該納米粒子改性天然乳膠制品質量好，機械性能明顯提高；且本發明方法工藝簡單，設備易操作，運行穩定可靠，成本低，不需對現有乳膠工業生產裝置作大的調整，和現行工藝銜接容易。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明范圍不局限于所述內容。實施例1 本n-SiOx改性天然乳膠母液，含有重量百分比0. 25%的n-SiOx，重量百分比0. 25%的表面處理劑和重量百分比99. 5%天然乳膠配方乳液。本n-SiOx改性天然乳膠的制備方法，具體操作如下
(1)將重量百分比5%的市售n-SiOx粒子和重量百分比5%的二乙二醇混合，強剪切(線速度8. 5m/s)下經800w超聲波持續處理500秒得到表面充分處理的n_Si0x粒子；將修飾后的Ii-SiOx粒子與重量百分比90%的天然乳膠配方乳液混合均勻后進行剪切處理(線速度8. 5m/s)，同時通過800w超聲波處理30秒，制得n-SiOx改性天然乳膠母液；
(2)用重量百分比5%的n-SiOx改性天然乳膠母液與重量百分比95%的天然乳膠配方乳液混合后，經剪切(線速度4. 5m/s)和SOOw超聲波處理30秒，制得n_Si0x改性天然乳膠。實施例2 本n-SiOx改性天然乳膠母液，含有重量百分比13. 3%的n-SiOx，重量百分比21%的表面處理劑和重量百分比65. 7%天然乳膠配方乳液。本n-SiOx改性天然乳膠的制備方法，具體操作如下
(1)用重量百分比38%的市售Ii-SiOx粒子和重量百分比60%的丙三醇混合，強剪切(線速度40. 5m/s)下經1600w超聲波持續處理觀00秒得到表面充分處理的n_Si0x粉體；將處理好的Ii-SiOx粉體與重量百分比1的天然乳膠配方乳液混合均勻后進行剪切處理(線速度22. 5m/s)，再通過1600w超聲波處理1400秒，制得n-SiOx改性天然乳膠母液；
(2)用重量百分比35%的n-SiOx改性天然乳膠母液與重量百分比65%的天然乳膠配方乳液混合后，經剪切(線速度30. 5m/s)和1600w超聲波處理2000秒，制得n_Si0x改性天然乳膠。實施例3 本n-SiOx改性天然乳膠母液，含有重量百分比4. 5%的n-SiOx，重量百分比12%的表面處理劑和重量百分比83. 5%天然乳膠配方乳液。本n-SiOx改性天然乳膠的制備方法，具體操作如下(1)將重量百分比15%的市售Ii-SiOx粒子和40%重量百分比已二醇混合，強剪切(線速度36. 5m/s)下經800w超聲波持續處理3000秒，得到表面充分處理的n_SiOx粉體；將處理好的Ii-SiOx粉體與重量百分比45%天然乳膠配方乳液混合均勻后進行剪切處理(線速度12. 5m/s)，再通過1600w超聲波處理1100秒，制得含15%重量百分比n_SiOx粒子的 n-SiOx改性天然乳膠母液。(2)用重量百分比30%的n-SiOx改性天然乳膠母液與重量百分比70%的天然乳膠配方乳液混合后，經剪切(線速度20. 5m/s)和1600w超聲波處理1000秒，制得n_SiOx改性天然乳膠。實施例4 本n-SiOx改性天然乳膠母液，含有重量百分比6%的n-SiOx，重量百分比12%的表面處理劑和重量百分比擬％天然乳膠配方乳液。本n-SiOx改性天然乳膠的制備方法，具體操作如下
(1)用30%重量百分比的市售n-Si0x粒子和60%重量百分比一縮二乙二醇混合，強剪切(線速度46. 5m/s)下經1500w超聲波持續處理3000秒，得到表面充分處理的n_Si0x粉體；將處理好的n-Si0x粉體與10%重量百分比天然乳膠配方乳液經混合均勻后進行剪切處理(線速度28. 5m/s)，再通過1500w超聲波處理1200秒，制得含30%重量百分比n_Si0x 粒子的n-SiOx改性天然乳膠母液。(2)用重量百分比20%的n-SiOx改性天然乳膠母液與重量百分比80%的天然乳膠配方乳液混合后，經剪切(線速度15. 5m/s)和800w超聲波處理1600秒，制得n_Si0x改性天然乳膠。實施例5 本n-SiOx改性天然乳膠母液，含有重量百分比1. 9%的n-SiOx，重量百分比3%的表面處理劑和重量百分比95. 1%天然乳膠配方乳液。本n-SiOx改性天然乳膠的制備方法，具體操作如下
(1)用38%重量百分比的市售n-Si0x粒子和60%重量百分比低聚已二醇混合，強剪切(線速度35. 5m/s)下經IOOOw超聲波持續處理2200秒，得到表面充分處理的n_Si0x粉體；將處理好的n-Si0x粉體與1重量百分比天然乳膠配方乳液混合均勻后進行剪切處理 (線速度18. 5m/s)，再通過850w超聲波處理1500秒，制得含1 重量百分比SiOx粒子的 n-SiOx改性天然乳膠母液。(2)用重量百分比5%的n-SiOx改性天然乳膠母液與重量百分比95%的天然乳膠配方乳液混合后，經剪切(線速度18m/s)和SOOw超聲波處理900秒，制備成n-SiOx改性天然乳膠。實施例6 本n-SiOx改性天然乳膠母液，含有重量百分比0. 65%的n-SiOx，重量百分比2. 25%的表面處理劑和重量百分比97. 1%天然乳膠配方乳液。本n-SiOx改性天然乳膠的制備方法，具體操作如下
(1)用6.5%重量百分比的市售n-Si0x粒子和表面處理劑(5. 5%重量百分比低聚已二醇、17%重量百分比一縮二乙二醇和10%重量百分比丙三醇的混合液)，強剪切(線速度 38. 5m/s)下經1600w超聲波持續處理3000秒，得到表面充分處理的n_Si0x粉體；將處理好的n-Si0x粉體與71%重量百分比天然乳膠配方乳液混合均勻后進行剪切處理(線速度 20. 5m/s)，再通過800w超聲波處理1350秒，制得n-SiOx改性天然乳膠母液；
(2)用重量百分比10%的n-SiOx改性天然乳膠母液與重量百分比90%的天然乳膠配方乳液混合后，經剪切(線速度20. 5m/s)和1400w超聲波處理1200秒，制得n-SiOx改性天然乳膠。
權利要求
1.一種n-SiOx改性天然乳膠，其特征在于改性天然乳膠含有重量百分比0. 25 13. 3%的n-SiOx，重量百分比0. 25 21%的表面處理劑和重量百分比65. 7 99. 5%天然乳膠配方乳液。
2.權利要求1所述的n-SiOx改性天然乳膠的制備方法，其特征在于按如下步驟進行(1)將表面處理劑和n-SiOx粒子混合，采用強剪切和超聲波對混合物料進行表面修飾，修飾后n-SiOx粒子與天然乳膠配方乳液混合均勻后進行剪切處理，同時進行超聲波處理，制得n-SiOx改性天然乳膠母液；(2)天然乳膠配方乳液作為基礎膠乳，以n-SiOx改性天然乳膠母液為改性乳液，將基礎乳膠和改性乳膠混合后，同時以剪切和超聲波加工處理，制得n-SiOx改性天然乳膠。
3.根據權利要求1所述的n-SiOx改性天然乳膠的制備方法，其特征在于具體操作如下(1)將重量百分比5 38%的n-SiOx粒子和重量百分比5 60%的表面處理劑混合， 強剪切下經800 1600w超聲波持續處理500 3200秒，強剪切線速度為8. 5 46. 5m/s， 得到修飾后n-SiOx粒子，將修飾后的n-SiOx粒子與重量百分比2 90%天然乳膠配方乳液混合均勻后進行強剪切處理，剪切線速度為8. 5 28. 5m/s,同時通過800 1600w超聲波處理30 1500秒，制得n-SiOx改性天然乳膠母液；(2)將重量百分比5 35%的n-SiOx改性天然乳膠母液與重量百分比65 95%的天然乳膠配方乳液混合后，經剪切和超聲波處理30 2000秒，剪切線速度為4. 5 30. 5m/s, 超聲波功率為800 1600w，制得Ii-SiOx改性天然乳膠。
4.根據權利要求1或2所述的n-SiOx改性天然乳膠的制備方法，其特征在于表面處理劑為多羥基化合物。
5.根據權利要求3所述的n-SiOx改性天然乳膠的制備方法，其特征在于多羥基化合物為二乙二醇、一縮二乙二醇、低聚二乙二醇、已二醇、低聚已二醇、丙三醇中一種或幾種的混合物。
全文摘要
本發明公開了一種n-SiOx改性天然乳膠及其制備方法，該方法采用天然乳膠配方乳液作為基礎膠乳，以經多羥基化合物作表面處理劑修飾的n-SiOx改性天然乳膠母液為改性乳液，以剪切和超聲波對物料進行共同加工處理，制得n-SiOx改性天然乳膠。該天然乳膠生產的乳膠制品質量好，機械性能明顯提高；制備方法簡單，設備易操作，運行可靠，維護方便，與原工藝銜接容易。
文檔編號C08J3/22GK102516614SQ201110433638
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者劉東輝, 楊波, 黃 俊 申請人:昆明理工大學