CN106349508A - 一种硫化配合剂微胶囊悬浮液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硫化配合剂微胶囊悬浮液,包括25wt%~48wt%硫化配合剂微胶囊、1wt%~5wt%乳化剂和48wt%~70wt%水;其中,所述硫化配合剂微胶囊包括作为壁材的固体石蜡和作为囊芯的硫化配合剂,所述固体石蜡占所述硫化配合剂微胶囊质量的百分含量为30%~65%。将本发明提供的硫化配合剂微胶囊悬浮液应用于天然胶乳硫化中,实现了天然胶乳硫化配合剂根据实际需要的温度进行可控释放,能够有效避免天然胶乳配合过程中某些硫化配合剂影响天然胶乳稳定性,从而导致其质量下降的问题。此外,本发明提供了所述硫化配合剂微胶囊悬浮液的制备方法,操作简单,条件易控,硫化配合剂微胶囊包覆率高。
Description
技术领域
本发明涉及天然胶乳硫化技术领域,特别涉及一种硫化配合剂微胶囊悬浮液及其制备方法和应用。
背景技术
微胶囊是由天然或合成高分子制成的微型容器,由被包囊材料(称为囊芯)和包囊材料(称为壁材)组成,是将固体、液体或气体包裹在一个微小的胶囊中。形成微胶囊的物质与外界环境相隔离,可以免受环境的影响,从而保持其稳定性;当在一定条件下,被包封物质又可以释放出来,而不影响其发挥相应的作用。
对橡胶进行硫化能够有效改善橡胶的物理或化学性能。为了能够减少硫化剂或根据实际需要而添加的各种助剂对橡胶性能产生的不利影响,保证硫化效果,提高橡胶产品的性能,研究者们研制出可用作橡胶硫化剂的硫磺微胶囊或硫化助剂微胶囊,具体是以硫磺或硫化助剂为囊芯,以脲醛树脂或聚脲树脂等聚合物为壁材,以期在一定温度下使包囊材料熔化然后释放出硫化剂或助剂。
但是该硫磺微胶囊或硫化助剂微胶囊只能用于天然橡胶固体颗粒生胶的高温硫化;由于高温会破坏天然胶乳的稳定性,故上述硫磺微胶囊或硫化助剂微胶囊并不能用于天然胶乳的低温硫化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硫化配合剂微胶囊悬浮液及其制备方法和应用,将本发明提供的硫化配合剂微胶囊悬浮液应用于天然胶乳硫化中,能够实现天然胶乳硫化配合剂根据实际需要的温度进行可控释放,有效避免天然胶乳配合过程中某些硫化配合剂影响天然胶乳稳定性,从而导致其质量下降的问题。
本发明提供了一种硫化配合剂微胶囊悬浮液,包括以下组分:
25wt%~48wt%硫化配合剂微胶囊;
1wt%~5wt%乳化剂;
48wt%~70wt%水;
其中,所述硫化配合剂微胶囊包括作为壁材的固体石蜡和作为囊芯的硫化配合剂,所述固体石蜡占所述硫化配合剂微胶囊质量的百分含量为30%~65%。
优选的,所述硫化配合剂微胶囊悬浮液包括以下组分:
32wt%~40wt%硫化配合剂微胶囊;
2wt%~4wt%乳化剂;
56wt%~64wt%水。
优选的,所述固体石蜡占所述硫化配合剂微胶囊质量的百分含量为40%~55%。
优选的,所述固体石蜡的熔点为50~70℃。
优选的,所述硫化配合剂包括硫磺、氧化锌、促进剂、防老剂和补强剂中的一种或多种。
优选的,所述乳化剂包括聚山梨酯、失水山梨醇脂肪酸酯、月桂酸盐、硬脂酸、羊毛脂衍生物、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸三乙醇胺、油酸钾、硅油和芳烃矿物油中的一种或多种。
本发明提供了上述技术方案所述硫化配合剂微胶囊悬浮液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合,得到油相;将乳化剂与水混合,得到水相;
(2)将所述步骤(1)中油相加入到水相中,得到硫化配合剂微胶囊悬浮液。
优选的,步骤(1)所述水的温度为80~95℃。
优选的,步骤(2)所述加入的方式为滴加。
本发明提供了上述技术方案所述硫化配合剂微胶囊悬浮液或上述技术方案所述制备方法制备得到的硫化配合剂微胶囊悬浮液在天然胶乳硫化中的应用。
本发明提供了一种硫化配合剂微胶囊悬浮液,包括25wt%~48wt%硫化配合剂微胶囊、1wt%~5wt%乳化剂和48wt%~70wt%水;其中,所述硫化配合剂微胶囊包括作为壁材的固体石蜡和作为囊芯的硫化配合剂,所述固体石蜡占所述硫化配合剂微胶囊质量的百分含量为30%~65%。本发明将硫化配合剂包覆在固体石蜡壁材中,得到的硫化配合剂微胶囊能够在乳化剂和水组成的水相中形成稳定均一的悬浮乳液,能够避免硫化配合剂微胶囊在贮存过程中发生沉降、聚结的现象,保持硫化配合剂微胶囊原有的分散程度。将本发明提供的硫化配合剂微胶囊悬浮液应用于天然胶乳硫化中,能够有效避免所述硫化配合剂与天然胶乳粒子直接接触,造成天然胶乳稳定性下降的问题;当硫化温度达到或超过固体石蜡壁材熔点时,硫化配合剂能够破壁释放出来,与天然胶乳粒子发生交联反应,实现天然胶乳的硫化,且所添加的固体石蜡壁材对硫化的天然胶乳的力学性能并无不良影响。
此外,本发明提供了所述硫化配合剂微胶囊悬浮液的制备方法,将硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合,得到油相;将乳化剂与水混合,得到水相;将所述油相加入到水相中,得到硫化配合剂微胶囊悬浮液。本发明提供的硫化配合剂微胶囊悬浮液的制备方法,操作简单,条件易控,硫化配合剂微胶囊包覆率高,可达80%以上。
具体实施方式
本发明提供了一种硫化配合剂微胶囊悬浮液,包括以下组分:
25wt%~48wt%硫化配合剂微胶囊;
1wt%~5wt%乳化剂;
48wt%~70wt%水;
其中,所述硫化配合剂微胶囊包括作为壁材的固体石蜡和作为囊芯的硫化配合剂,所述固体石蜡占所述硫化配合剂微胶囊质量的百分含量为30%~65%。
本发明提供的硫化配合剂微胶囊悬浮液包括25wt%~48wt%的硫化配合剂微胶囊,优选为30wt%~45wt%,更优选为32wt%~40wt%。在本发明中,所述硫化配合剂微胶囊的粒度优选为80~150μm,更优选为95~130μm,最优选为105~115μm。
在本发明中,所述硫化配合剂微胶囊包括作为壁材的固体石蜡和作为囊芯的硫化配合剂,所述固体石蜡占所述硫化配合剂微胶囊质量的百分含量优选为30%~65%,更优选为40%~55%,最优选为45%~50%;余量为囊芯。
在本发明中,所述固体石蜡的熔点优选为50~70℃,更优选为55~65℃。在本发明中,天然胶乳硫化的温度为50~70℃,温度太低则硫化时间长而生产效率低,温度太高导致天然胶乳稳定性下降,容易产生凝块,对生产工艺和产品质量造成不良影响。本发明对于所述固体石蜡的种类或来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的固体石蜡即可。本发明优选采用粗石蜡、半精炼石蜡或全精炼石蜡。
在本发明中,所述硫化配合剂的粒度优选为50~100μm,更优选为70~90μm。本发明对于所述硫化配合剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的用于天然胶乳硫化的硫化配合剂即可。在本发明中,所述硫化配合剂优选包括硫磺、氧化锌、促进剂、防老剂和补强剂中的一种或多种。本发明对于所述促进剂、防老剂和补强剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的促进剂、防老剂和补强剂即可。在实际应用中,可根据对于硫化天然胶乳性能的具体需要,选择硫化配合剂的添加种类、每种硫化配合剂的具体型号以及每种硫化配合剂的添加量。
在本发明中,所述硫化配合剂微胶囊中囊芯的粒度优选为50~100μm,更优选为65~85μm;所述硫化配合剂微胶囊中壁材的厚度优选为50~70μm,更优选为55~65μm。
本发明提供的硫化配合剂微胶囊悬浮液包括1wt%~5wt%的乳化剂,优选为2wt%~4wt%。本发明对于所述乳化剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的乳化剂即可。在本发明中,所述乳化剂优选包括聚山梨酯(吐温)、失水山梨醇脂肪酸酯(司盘)、月桂酸盐、硬脂酸、羊毛脂衍生物、脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加)、油酸三乙醇胺、油酸钾、硅油和芳烃矿物油中的一种或多种。在实际应用中,可根据对于硫化天然胶乳性能的具体需要,选择乳化剂的添加种类或者每类乳化剂的具体种类,以及每种乳化剂的添加量。在本发明的实施例中,所述乳化剂的组成具体可为:
司盘80、吐温80、平平加A-20、硬脂酸和十二烷基硫酸钠的质量比为6:2:1:1:1;
或者可为司盘80、吐温80、羊毛脂、硬脂酸和油酸三乙醇胺的质量比为15:6:4:4:5;
或者可为司盘80、吐温80、平平加A-20、硬脂酸和油酸钾的质量比为16:5:4:3:2。
本发明提供的硫化配合剂微胶囊悬浮液包括48wt%~70wt%的水,优选为56wt%~64wt%。本发明对于所述水的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的水即可。
本发明提供了上述技术方案所述硫化配合剂微胶囊悬浮液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合,得到油相;将乳化剂与水混合,得到水相;
(2)将所述步骤(1)中油相加入到水相中,得到硫化配合剂微胶囊悬浮液。
本发明将硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合,得到油相。本发明对于将所述固体石蜡熔融的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的熔融固体石蜡的方式即可。本发明优选将所述固体石蜡加热至80~95℃,搅拌,得到熔融的固体石蜡。本发明对于所述搅拌没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可。在本发明中,所述搅拌的速率优选为300~500rpm,更优选为350~450rpm;所述搅拌的时间优选为25~35min,更优选为28~32min。本发明对于将所述固体石蜡进行熔融所采用的装置没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的装置即可。若在实验室中实施本发明提供的技术方案,优选将所述固体石蜡放入装有冷凝器的三口烧瓶或四口烧瓶中,加热进行熔融。
将硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合前,本发明优选将所述硫化配合剂进行研磨处理,使所述硫化配合剂的粒度为50~100μm。在本发明中,当所述硫化配合剂为多种配合剂的混合物时,将各种配合剂先混合再进行研磨处理,或者是将各种配合剂先分别进行研磨处理再混合均可。本发明对于所述研磨处理的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的能够将所述硫化配合剂的粒度研磨至符合要求的研磨处理方式即可,如砂子磨、球磨或胶体磨。在本发明的实施例中,具体是将所述硫化配合剂在球磨机中研磨72h。
本发明优选将硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合后搅拌,得到油相。本发明对于所述搅拌没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可。在本发明中,所述搅拌的速率优选为800~1200rpm,更优选为900~1100rpm;所述搅拌的时间优选为0.5~2h,更优选为1~1.5h。
本发明将乳化剂与水混合,得到水相。在本发明中,所述水的温度优选为80~95℃,更优选为85~90℃。本发明优选将乳化剂与水混合后搅拌,得到水相。本发明对于所述搅拌没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可。在本发明中,所述搅拌的速率优选为300~500rpm,更优选为350~450rpm;所述搅拌的时间优选为25~35min,更优选为28~32min。
得到油相和水相后,本发明将所述油相加入到所述水相中,得到硫化配合剂微胶囊悬浮液。在本发明中,所述加入的方式优选为滴加,所述滴加的速率优选为50~80mL/min,更优选为60~70mL/min。本发明优选将所述油相加入到所述水相中后搅拌,得到硫化配合剂微胶囊悬浮液。本发明对于所述搅拌没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可。在本发明中,所述搅拌的速率优选为800~1200rpm,更优选为900~1100rpm;所述搅拌的时间优选为20~40min,更优选为25~35min。
将所述油相加入到所述水相中,搅拌结束后,本发明优选继续在搅拌条件下将所得到的物料冷却至室温,得到所述硫化配合剂微胶囊悬浮液。本发明优选采用冷水或冰块将所得到的物料快速冷却至室温,有利于保证所述硫化配合剂微胶囊悬浮液的稳定均一性。
本发明提供了上述技术方案所述硫化配合剂微胶囊悬浮液或上述技术方案所述制备方法制备得到的硫化配合剂微胶囊悬浮液在天然胶乳硫化中的应用。本发明对于所述硫化配合剂微胶囊悬浮液在天然胶乳硫化中的应用方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的天然胶乳硫化方式即可。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)将23g硫磺、45g氧化锌、18g促进剂ZDC和14g防老剂BHT 264混合,放入球磨机中研磨72h,得到硫化配合剂;将100g熔点为64℃、牌号为64#固体石蜡放入装有冷凝器的三口烧瓶中,加热至85℃,在400rpm搅拌速率下搅拌30min,得到熔融的固体石蜡;
(2)将步骤(1)中硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合,在1000rpm搅拌速率下搅拌1h,得到油相;将6g司盘80、2g吐温80、1g平平加A-20、1g硬脂酸和1g十二烷基硫酸钠加入到200g 85℃的水中,在400rpm搅拌速率下搅拌30min,得到水相;
(3)将步骤(2)中油相以65mL/min的速率滴加到水相中,在1000rpm搅拌速率下搅拌30min,继续在搅拌条件下,采用冷水将得到的物料冷却至室温,得到硫化配合剂微胶囊悬浮液。
将本发明实施例1制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液用扫描电子显微镜观察,所述硫化配合剂微胶囊悬浮液中硫化配合剂微胶囊的粒度为80~150μm。
将16mL本发明实施例1制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液加入到167g天然胶乳(所述天然胶乳中干胶的质量百分数为60%)中,在150rpm搅拌速率下搅拌1h,然后在室温下放置15天,得到配合天然胶乳,按照GB/T8289-2008规定对所述天然胶乳和配合天然胶乳的机械稳定性进行检测,按照GB/T14797.2-2008规定采用B型L2#转子对所述天然胶乳和配合天然胶乳的黏度进行检测,结果见表1。
检测性能 | 机械稳定度(s) | 黏度(mPa·s) |
天然胶乳 | >1000 | 30 |
配合天然胶乳 | >900 | 32 |
由表1可知,将本发明实施例1制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液与天然胶乳进行配合,得到的配合天然胶乳的机械稳定度略低于天然胶乳,但远高于国家标准GB/T8289-2008中天然胶乳的机械稳定度>650s的要求;同时,配合天然胶乳的黏度略高于天然胶乳,但能够满足实际需求。
将所述配合天然胶乳在65℃的水浴锅中硫化2h,保持150rpm的搅拌速率,保证配合天然胶乳内部传热均匀和防止表面结皮;硫化完成后,采用冷水冷却至室温,静置停放过夜,在平板玻璃上铺膜,室温下自然干燥成型,得到天然胶乳硫化胶膜。按照GB/T 528-2009规定裁剪哑铃状试样,在材料拉力试验机上以500mm/min的横梁移动速度测量所得的天然橡胶硫化胶膜的拉伸力学性能。测得所述天然橡胶硫化胶膜的拉伸强度为26.78MPa,拉断伸长率为756%,说明天然胶乳在此条件下实现了硫化交联,且所添加固体石蜡对其力学性能无不良影响。
实施例2
(1)将23g硫磺、45g氧化锌、18g促进剂ZDC和14g防老剂BHT 264混合,放入球磨机中研磨72h,得到硫化配合剂;将100g熔点为60℃、牌号为60#固体石蜡放入装有冷凝器的三口烧瓶中,加热至80℃,在300rpm搅拌速率下搅拌35min,得到熔融的固体石蜡;
(2)将步骤(1)中硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合,在800rpm搅拌速率下搅拌2h,得到油相;将15g司盘80、6g吐温80、4g羊毛脂、4g硬脂酸和5g油酸三乙醇胺加入到800g80℃的水中,在500rpm搅拌速率下搅拌25min,得到水相;
(3)将步骤(2)中油相以80mL/min的速率滴加到水相中,在800rpm搅拌速率下搅拌40min,继续在搅拌条件下,采用冷水将得到的物料冷却至室温,得到硫化配合剂微胶囊悬浮液。
将本发明实施例2制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液用扫描电子显微镜观察,所述硫化配合剂微胶囊悬浮液中硫化配合剂微胶囊的粒度为80~150μm。
将45.6mL本发明实施例2制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液加入到167g天然胶乳(所述天然胶乳中干胶的质量百分数为60%)中,在150rpm搅拌速率下搅拌1h,然后在室温下放置15天,得到配合天然胶乳,按照GB/T8289-2008规定对所述天然胶乳和配合天然胶乳的机械稳定性进行检测,按照GB/T14797.2-2008规定采用B型L2#转子对所述天然胶乳和配合天然胶乳的黏度进行检测,结果见表2。
检测性能 | 机械稳定度(s) | 黏度(mPa·s) |
天然胶乳 | >1000 | 30 |
配合天然胶乳 | >900 | 31 |
由表2可知,将本发明实施例2制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液与天然胶乳进行配合,得到的配合天然胶乳的机械稳定度略低于天然胶乳,但远高于国家标准GB/T8289-2008中天然胶乳的机械稳定度>650s的要求;同时,配合天然胶乳的黏度略高于天然胶乳,但能够满足实际需求。
将所述配合天然胶乳在65℃的水浴锅中硫化2h,保持150rpm的搅拌速率,保证配合天然胶乳内部传热均匀和防止表面结皮;硫化完成后,采用冷水冷却至室温,静置停放过夜,在平板玻璃上铺膜,室温下自然干燥成型,得到天然胶乳硫化胶膜。按照GB/T 528-2009规定裁剪哑铃状试样,在材料拉力试验机上以500mm/min的横梁移动速度测量所得的天然橡胶硫化胶膜的拉伸力学性能。测得所述天然橡胶硫化胶膜的拉伸强度为28.56MPa,拉断伸长率为793%,说明天然胶乳在此条件下实现了硫化交联,且所添加固体石蜡对其力学性能无不良影响。
实施例3
(1)将120g硫磺放入球磨机中研磨72h,得到硫化配合剂;将200g熔点为64℃、牌号为64#固体石蜡放入装有冷凝器的三口烧瓶中,加热至95℃,在500rpm搅拌速率下搅拌25min,得到熔融的固体石蜡;
(2)将步骤(1)中硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合,在1200rpm搅拌速率下搅拌0.5h,得到油相;将16g司盘80、5g吐温80、4g平平加A-20、3g硬脂酸和2g油酸钾加入到500g95℃的水中,在300rpm搅拌速率下搅拌35min,得到水相;
(3)将步骤(2)中油相以50mL/min的速率滴加到水相中,在1200rpm搅拌速率下搅拌20min,继续在搅拌条件下,采用冷水将得到的物料冷却至室温,得到硫化配合剂微胶囊悬浮液。
将本发明实施例3制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液用扫描电子显微镜观察,所述硫化配合剂微胶囊悬浮液中硫化配合剂微胶囊的粒度为80~150μm。
将10.5mL本发明实施例3制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液加入到167g天然胶乳(所述天然胶乳中干胶的质量百分数为60%)中,在150rpm搅拌速率下搅拌1h,然后在室温下放置15天,得到配合天然胶乳,按照GB/T8289-2008规定对所述天然胶乳和配合天然胶乳的机械稳定性进行检测,按照GB/T14797.2-2008规定采用B型L2#转子对所述天然胶乳和配合天然胶乳的黏度进行检测,结果见表3。
检测性能 | 机械稳定度(s) | 黏度(mPa·s) |
天然胶乳 | >1000 | 30 |
配合天然胶乳 | >900 | 31 |
由表3可知,将本发明实施例3制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液与天然胶乳进行配合,得到的配合天然胶乳的机械稳定度略低于天然胶乳,但远高于国家标准GB/T8289-2008中天然胶乳的机械稳定度>650s的要求;同时,配合天然胶乳的黏度略高于天然胶乳,但能够满足实际需求。
在所述配合天然胶乳中加入研磨后的氧化锌、促进剂ZDC和防老剂MB,其中所述氧化锌、促进剂ZDC和防老剂MB与所述配合天然胶乳干胶的质量比为1:0.5:1:100;将所得物料在65℃的水浴锅中硫化2h,保持150rpm的搅拌速率,保证配合天然胶乳内部传热均匀和防止表面结皮;硫化完成后,采用冷水冷却至室温,静置停放过夜,在平板玻璃上铺膜,室温下自然干燥成型,得到天然胶乳硫化胶膜。按照GB/T 528-2009规定裁剪哑铃状试样,在材料拉力试验机上以500mm/min的横梁移动速度测量所得的天然橡胶硫化胶膜的拉伸力学性能。测得所述天然橡胶硫化胶膜的拉伸强度为30.54MPa,拉断伸长率为695%,说明天然胶乳在此条件下实现了硫化交联,且所添加固体石蜡对其力学性能无不良影响。
实施例4
(1)将100g氧化锌、放入球磨机中研磨72h,得到硫化配合剂;将200g熔点为64℃、牌号为64#固体石蜡放入装有冷凝器的三口烧瓶中,加热至90℃,在500rpm搅拌速率下搅拌25min,得到熔融的固体石蜡;
(2)将步骤(1)中硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合,在900rpm搅拌速率下搅拌1.5h,得到油相;将16g司盘80、5g吐温80、4g平平加A-20、3g硬脂酸和2g油酸钾加入到500g90℃的水中,在300rpm搅拌速率下搅拌35min,得到水相;
(3)将步骤(2)中油相以70mL/min的速率滴加到水相中,在1200rpm搅拌速率下搅拌20min,继续在搅拌条件下,采用冷水将得到的物料冷却至室温,得到硫化配合剂微胶囊悬浮液。
将本发明实施例4制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液用扫描电子显微镜观察,所述硫化配合剂微胶囊悬浮液中硫化配合剂微胶囊的粒度为80~150μm。
将8mL本发明实施例4制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液加入到167g天然胶乳(所述天然胶乳中干胶的质量百分数为60%)中,在150rpm搅拌速率下搅拌1h,在所得物料中加入研磨后的硫磺、促进剂ZDC和防老剂MB,其中所述氧化锌、促进剂ZDC和防老剂MB与所得物料中干胶的质量比为1.5:0.5:1:100;然后在室温下放置15天,得到配合天然胶乳,按照GB/T8289-2008规定对所述天然胶乳和配合天然胶乳的机械稳定性进行检测,按照GB/T14797.2-2008规定采用B型L2#转子对所述天然胶乳和配合天然胶乳的黏度进行检测,结果见表4。
检测性能 | 机械稳定度(s) | 黏度(mPa·s) |
天然胶乳 | >1000 | 30 |
配合天然胶乳 | >900 | 32 |
由表4可知,将本发明实施例4制备的硫化配合剂微胶囊悬浮液与天然胶乳进行配合,得到的配合天然胶乳的机械稳定度略低于天然胶乳,但远高于国家标准GB/T8289-2008中天然胶乳的机械稳定度>650s的要求;同时,配合天然胶乳的黏度略高于天然胶乳,但能够满足实际需求。
将所述配合天然胶乳在65℃的水浴锅中硫化2h,保持150rpm的搅拌速率,保证配合天然胶乳内部传热均匀和防止表面结皮;硫化完成后,采用冷水冷却至室温,静置停放过夜,在平板玻璃上铺膜,室温下自然干燥成型,得到天然胶乳硫化胶膜。按照GB/T 528-2009规定裁剪哑铃状试样,在材料拉力试验机上以500mm/min的横梁移动速度测量所得的天然橡胶硫化胶膜的拉伸力学性能。测得所述天然橡胶硫化胶膜的拉伸强度为26.12MPa,拉断伸长率为716%,说明天然胶乳在此条件下实现了硫化交联,且所添加固体石蜡对其力学性能无不良影响。
由以上实施例可以看出,将本发明提供的硫化配合剂微胶囊悬浮液应用于天然胶乳硫化中,能够有效避免所述硫化配合剂与天然胶乳粒子直接接触,造成天然胶乳稳定性下降的问题;当硫化温度达到或超过固体石蜡壁材熔点时,硫化配合剂能够破壁释放出来,与天然胶乳粒子发生交联反应,实现天然胶乳的硫化,且所添加的固体石蜡壁材对硫化的天然胶乳的力学性能并无不良影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种硫化配合剂微胶囊悬浮液,包括以下组分:
25wt%~48wt%硫化配合剂微胶囊;
1wt%~5wt%乳化剂;
48wt%~70wt%水;
其中,所述硫化配合剂微胶囊包括作为壁材的固体石蜡和作为囊芯的硫化配合剂,所述固体石蜡占所述硫化配合剂微胶囊质量的百分含量为30%~65%。
2.根据权利要求1所述的硫化配合剂微胶囊悬浮液,其特征在于,包括以下组分:
32wt%~40wt%硫化配合剂微胶囊;
2wt%~4wt%乳化剂;
56wt%~64wt%水。
3.根据权利要求1或2所述的硫化配合剂微胶囊悬浮液,其特征在于,所述固体石蜡占所述硫化配合剂微胶囊质量的百分含量为40%~55%。
4.根据权利要求3所述的硫化配合剂微胶囊悬浮液,其特征在于,所述固体石蜡的熔点为50~70℃。
5.根据权利要求1或2所述的硫化配合剂微胶囊悬浮液,其特征在于,所述硫化配合剂包括硫磺、氧化锌、促进剂、防老剂和补强剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的硫化配合剂微胶囊悬浮液,其特征在于,所述乳化剂包括聚山梨酯、失水山梨醇脂肪酸酯、月桂酸盐、硬脂酸、羊毛脂衍生物、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸三乙醇胺、油酸钾、硅油和芳烃矿物油中的一种或多种。
7.权利要求1~6任一项所述硫化配合剂微胶囊悬浮液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硫化配合剂与熔融的固体石蜡混合,得到油相;将乳化剂与水混合,得到水相;
(2)将所述步骤(1)中油相加入到水相中,得到硫化配合剂微胶囊悬浮液。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述水的温度为80~95℃。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述加入的方式为滴加。
10.权利要求1~6任一项所述硫化配合剂微胶囊悬浮液或权利要求7~9任一项所述制备方法制备得到的硫化配合剂微胶囊悬浮液在天然胶乳硫化中的应用。
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