一种改性环氧化天然橡胶复合材料及其制备方法和应用

xiaoxiao2026-08-24  7


本发明属于环氧材料,具体涉及一种改性环氧化天然橡胶复合材料及其制备方法和应用。


背景技术:

1、海洋资源和产生的巨大经济效益越来越引起人类的关注。以乌贼为代表的头足类动物的墨汁是其中一种不可多得的生物资源,在食品、医药领域具有广泛的应用。乌贼墨汁是由乌贼墨囊中分泌的一种多功能、呈粘稠状的混悬液,由肉眼看不见的呈球状的黑色颗粒构成,主要化学成分为黑色素和蛋白多糖复合体。黑色素是一类含有多种官能团且结构复杂的无规共聚高分子,是一种重要的天然生物材料,不仅为生物体赋予了独特的颜色,而且具有多种生物学性能,如减少因紫外线照射而形成的自由基,从而减少自由基损伤。

2、环氧化天然胶乳是以天然胶乳为原料,通过环氧化反应,在橡胶分子链接上环氧基制备而成的一种改性胶乳。由于引入了环氧基团,其分子的极性增大,分子间作用力加强,使得它具有优良的气密性、耐油性,良好的抗湿滑性、粘着性、相容性等,被广泛应用于橡胶制品、涂料、粘合剂等领域。然而环氧化天然橡胶在制备过程中的残余酸或在老化过程中产生的酸,或受紫外线照射,易产生游离基,使环氧化基团开环,导致环氧化天然橡胶的抗老化性能差,严重制约着其产业化和在绿色轮胎中的应用。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种改性环氧化天然橡胶复合材料及其制备方法和应用,本发明提供的改性环氧化天然橡胶复合材料在具有良好力学性能的同时,又具有良好的耐热氧老化性能。

2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、本发明提供了一种改性环氧化天然橡胶复合材料,包括以下重量份的原料:100份的环氧化天然胶乳、0.01~0.2份的乌贼墨纳米粒、0.005~0.1份的壳寡糖和0.005~0.1份的维生素c。

4、优选的,所述环氧化天然胶乳的环氧化程度为20~50%。

5、优选的,所述乌贼墨纳米粒的粒径为50~500nm。

6、优选的,所述乌贼墨纳米粒的制备方法包括以下步骤:

7、将乌贼墨汁和水搅拌混合后,经离心得到固体料;

8、将所述固体料利用碱液溶解后,添加酸液进行沉淀,得到所述乌贼墨纳米粒。

9、优选的,所述离心的离心力为800~1200g,时间为18~22min。

10、本发明还提供了上述技术方案所述改性环氧化天然橡胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:

11、将包含的原料进行混合,进行固化,得到所述改性环氧化天然橡胶复合材料。

12、优选的,所述混合在搅拌的条件下进行;所述搅拌的温度为室温~60℃,时间为10~60min。

13、优选的,所述混合包括:

14、将环氧化天然胶乳和乌贼墨纳米粒预混合,再加入壳寡糖和维生素c进行搅拌混合。

15、优选的,所述固化的温度为60~90℃,时间为5~15min。

16、本发明还提供了上述技术方案所述的改性环氧化天然橡胶复合材料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的改性环氧化天然橡胶复合材料在轮胎中的应用。

17、本发明提供了一种改性环氧化天然橡胶复合材料,包括以下重量份的原料:100份的环氧化天然胶乳、0.01~0.2份的乌贼墨纳米粒、0.005~0.1份的壳寡糖和0.005~0.1份的维生素c。本发明将乌贼墨纳米粒与壳寡糖和维生素c结合,产生协同增效作用,能有效减少体系的自由基,使环氧化天然橡胶的耐老化性能和力学性能显著提高。



技术特征:

1.一种改性环氧化天然橡胶复合材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:100份的环氧化天然胶乳、0.01~0.2份的乌贼墨纳米粒、0.005~0.1份的壳寡糖和0.005~0.1份的维生素c。

2.根据权利要求1所述的改性环氧化天然橡胶复合材料,其特征在于,所述环氧化天然胶乳的环氧化程度为20~50%。

3.根据权利要求1所述的改性环氧化天然橡胶复合材料,其特征在于,所述乌贼墨纳米粒的粒径为50~500nm。

4.根据权利要求1或3所述的改性环氧化天然橡胶复合材料,其特征在于,所述乌贼墨纳米粒的制备方法包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的改性环氧化天然橡胶复合材料,其特征在于,所述离心的离心力为8000~1200g,时间为18~22min。

6.权利要求1~5任一项所述改性环氧化天然橡胶复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述混合在搅拌的条件下进行;所述搅拌的温度为室温~60℃,时间为10~60min。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述混合包括:

9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述固化的温度为60~90℃,时间为5~15min。

10.权利要求1~5任一项所述的改性环氧化天然橡胶复合材料或权利要求6~9任一项所述的制备方法制备得到的改性环氧化天然橡胶复合材料在轮胎中的应用。


技术总结
本发明属于环氧材料技术领域,具体涉及一种改性环氧化天然橡胶复合材料及其制备方法和应用。本发明提供了一种改性环氧化天然橡胶复合材料,包括以下重量份的原料:100份的环氧化天然胶乳、0.01~0.2份的乌贼墨纳米粒、0.005~0.1份的壳寡糖和0.005~0.1份的维生素C。本发明将乌贼墨纳米粒与壳寡糖和维生素C结合,产生协同增效作用,能有效减少体系的自由基,使环氧化天然橡胶的耐老化性能和力学性能显著提高。

技术研发人员:李乐凡,侯婷婷,李程鹏,李团章,胡章,李思东
受保护的技术使用者:广东海洋大学
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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