CN1931909A

CN1931909A - 改性植物纤维微粉－天然橡胶复合材料及制备方法和应用

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Publication number: CN1931909A
Application number: CNA2006100375807A
Authority: CN
Inventors: 敖宁建; 张渊明
Original assignee: Jinan University
Current assignee: Jinan University; University of Jinan
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2007-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-07
Also published as: CN100432134C

Abstract

本发明公开了一种改性植物纤维微粉－天然橡胶复合材料及其制备方法和应用。该复合材料包括如下按重量份计的组分：天然橡胶或胶乳(以干胶计)100份，改性植物纤维微粉1～60份，硫磺0.5～3.3份，促进剂1.2～4.3份，防老剂1～3份及其它加工助剂。制备方法是利用天然橡胶为原料，在常规的原料配合、混炼或共沉工序中，将改性植物纤维微粉连同其他配料一起加入天然橡胶，再经成型硫化等工序制成含改性植物纤维微粉的天然橡胶复合材料与制品。本发明所得复合材料及制品可在制备导尿管、输血胶管、避孕套、医用手套、检查手套、泡沫材料、力车胎、鞋底制品中应用。其抗拉伸和抗撕裂、耐老化及抗病毒渗透等性能均得到提高。

Description

改性植物纤维微粉-天然橡胶复合材料及制备方法和应用

技术领域

本发明涉及以天然橡胶为原料的改性植物纤维微粉复合材料及其制备方法，以及在制备导尿管、输血胶管、避孕套、医用手套、检查手套、泡沫材料、力车胎、鞋底等制品中的应用。

背景技术

资源是发展得以持续的基础，资源的可持续利用是可持续发展的基本前提条件，因此，必须努力寻求一条“人口、经济、社会、环境和资源相互协调的，既能满足当代人需求而又不对满足后代人的需求能力构成危害的可持续发展道路”。

天然橡胶产自巴西橡胶树，是重要的工业原料和战略物资，历来受到世界各国重视。天然橡胶具有高弹性、低生热、高耐磨性、绝缘性、气密性和耐曲折性能，使其无法被合成橡胶取代。尤其在轮胎工业，因天然橡胶抗湿滑性、高温下耐磨性和抗裂性都优于通用合成橡胶，故其仍是制造飞机、载重汽车及越野汽车轮胎的最好原料，尤其以载重量大、性能要求严格的，如波音747大型客机等的轮胎，必须全部用天然橡胶制成。

以石油化工产品为原料的合成橡胶工业将面临石化资源的枯竭而衰退，而利用光、热、土地等相对无限资源性生产的天然橡胶更加凸现其现实意义。此外，天然橡胶加工属低能耗、低环境污染的环保型加工生产。而且，通过对天然橡胶的改性，可产生一系列可替代合成橡胶的产品。因此，它被广泛应用于许多工业领域和行业，并且进入千家万户。

在轮胎制品方面，除飞速增长的汽车工业采用的大量橡胶轮胎外，我国是自行车、手推车和摩托车生产大国，至2004年，我国年生产力车胎数量已近6亿条，为世界第一。

在鞋制品方面，我国是世界第一号胶鞋制造大国，世界各地都有中国生产的鞋，天然橡胶被大量应用于制作皮鞋底和微孔鞋底等。

在医疗器械产品方面，天然橡胶胶乳被大量用于生产包括各类医用导管、手术手套、检查手套和避孕套等制品。到2005年，我国将生产男用避孕套24亿只，检查手套8亿只，医用手套3亿双，输血胶管1500万米以上。用天然胶乳制备的医用产品具有如下优点：可直接由天然胶乳生产，工艺简单；胶乳易胶凝、易硫化、成膜性好、湿凝胶强度高；制品弹性大、强度高、蠕变小、综合性能优异，无合成材料低分子组分及添加剂等，对人体影响小；生产成本低，环境污染小，属于环保型生产。由于天然胶乳制品性价比好，符合我国消费国情，在未来相当长一段时期仍将是主导产品。另外，我国将长期坚持执行计划生育基本国策，今后，广大农村地区对避孕套的需求也将进一步增长。

我国是一个农业大国，农作物副产品-植物纤维是第一大可再生资源。但是，在我国，植物纤维的利用率却很低。植物纤维主要成分是天然纤维素纤维，具有强度高、初始模量高、易染色、加工成本低、加工机械化程度高、劳动强度小、无三废污染、经济效益高等特点，特别是生物降解性好，能够适应全球的绿色环保潮流。

利用橡胶与天然植物纤维复合制备新型复合材料的研究，已成为材料研究的热点。橡胶-纤维复合材料具有重量轻、强度高、导热系数小、隔音和隔热性能优良等特点，同时制造成本低，应用范围广，并且在自然条件下可迅速降解，因此，利用天然植物纤维大力发展循环经济，既可提高农业经济效益，更可大量补充人类面临的不可再生资源的短缺，其生产具有生态效益、经济效益和社会效益三统一性，对人类可持续发展有重大的战略意义。

因此，国内外都开展了一系列的研究工作，黄丽等(北京化工大学学报，2001年3期)将秸秆粉放入75％的NaOH溶液中浸泡48h后，分离出纤维并冲洗，再经漂白后水洗至中性，最后用烘箱烘干制得植物纤维，再加入苯甲酸、硬脂酸、有机硅烷再烘干后得改性植物纤维，其缺点是过程复杂，且碱处理会产生对环境有污染的废水；李忠明等(塑料工业，2000年4期)将秸秆与表面处理剂在高速捏合机中混合5min，在80℃烘箱中干燥4h后，再与聚丙烯混合制备复合材料；还有其它包括碱化和酯化预处理、苯乙烯等接枝改性、PMMA接枝处理、热固性树脂涂层、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂处理等，采用了干法和湿法处理，干法工艺简单但效果往往不很理想；湿法虽然效果明显，但多采用有机溶剂，价格贵且不环保(郑玉涛，纤维素科学与技术，2005年1期)。

但是，所有目前采用的天然植物纤维-橡胶复合材料及制备方法尚存在不足：

1、天然植物纤维原料，由于其细胞壁聚合物中羟基的亲水性，与非极性的天然橡胶的结合不好，复合材料的性能不理想。

2、在水分存在条件下纤维不仅会产生机械性能和尺寸性质改变，而且还容易被腐蚀。

3、热稳定性不够，加工制备过程出现变色降解。

4、目前国内外采用的碱化和酯化预处理、表面接枝、界面偶联、聚合物涂层等化学改性方式，以及热处理、放电处理、等离子体处理等物理加工方式都存在过程复杂、有废弃物产生、会对环境产生污染等特点，而且大多数是应用于制备热塑性树脂或热固性树脂复合材料，在天然橡胶复合材料方面应用极少。

这些都限制了植物纤维在橡胶工业中的应用。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的缺陷和不足，本发明的首要目的是提供一种改性植物纤维-天然橡胶复合材料，该复合材料具有更优良的界面结合和抗拉伸、抗撕裂性能，热稳定性和耐水性提高，同时又具有简单、无污染、环境友好的特点。

本发明的另一目的在于提供上述改性植物纤维-天然橡胶复合材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述改性植物纤维-天然橡胶复合材料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种改性植物纤维-天然橡胶复合材料包括如下按重量份计的组分：天然橡胶或以干胶计的胶乳100份，改性植物纤维微粉1～60份，硫磺0.5～3.3份，促进剂1.2～4.3份，防老剂1～3份。

为了更好地实现本发明，所述改性植物纤维-天然橡胶复合材料还可选择加入如下其它一种或一种以上加工助剂，包括氧化锌0.5～4份；乳化剂OP(烷基酚聚氧乙烯醚)0.3份；乳化剂T(失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚)0.3份；平平加O(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3份；ZnCO₃1份；干酵素0.1～0.5份；KOH0.05～0.15份；二苯胍0.2份；Na₂SiF₆0.15～0.5份；硫酸铵1.2份；甲醛1.5份；高耐磨炉黑1～20份；半补强炭黑1～20份；再生胶30～100份；硬脂酸3份；重油5～14份；水杨酸0.2份；凡士林10份；颜料1-15份；发泡剂H(二亚硝基五亚甲基四胺)1～6份。

所述促进剂包括促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌)、促进剂ZDC(二乙基二硫代氨基甲酸锌)、促进剂DM(二硫化苯并噻唑)、促进剂TT(二硫化四甲基秋兰姆)、促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌)、促进剂M(硫醇基苯并噻唑)、促进剂CZ(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)或促进剂D(二苯胍)等。

所述防老剂包括防老剂264(2，6-二叔丁基对甲酚)、防老剂DBH(对笨二酚二苄醚)、防老剂MB(2-硫基苯并咪唑)、防老剂A(N-苯基-1-萘胺)、防老剂DFC(苯乙基二苯胺)或防老剂D(N-苯基-β-萘胺)等。

所述改性植物纤维微粉按下述方法制备而成：在植物纤维中加入化学改性剂和助磨剂，然后采用力化学方法处理0.5～24小时，获得改性植物纤维微粉。所述化学改性剂添加量为植物纤维质量的5～15％，助磨剂添加量为植物纤维质量的6～25％。所述改性植物纤维微粉的粒径为50纳米至10微米。

所述纤维包括菠萝叶纤维、剑麻纤维、椰子壳纤维、香蕉杆茎纤维、秸秆纤维、棉花纤维、丝纤维、苎麻纤维、竹纤维、黄麻纤维或甘蔗纤维。

所述化学改性剂为乙酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、马来酸、邻苯二甲酸等中的任一种，添加量为植物纤维质量的5～15％。

所述助磨剂为聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯微粉等，添加量为植物纤维质量的6～25％。

所述力化学方法可以是磨盘型力化学反应器碾磨、球磨法、胶体磨法、砂磨法、震动磨法或冲击磨法等。

本发明的改性植物纤维-天然橡胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：按重量配比将上述原料改性植物纤维微粉、硫磺、促进剂、防老剂及其它加工助剂加入天然橡胶或胶乳中，均匀地分散到天然橡胶或胶乳中，再通过预硫化、熟成、浸渍、沥滤、脱模、硫化干燥等步骤制成含有改性植物纤维微粉的天然橡胶复合材料。

改性植物纤维-天然橡胶复合材料在制备导尿管、输血胶管、避孕套、医用手套、检查手套、泡沫材料、力车胎、鞋底等制品中的应用。

作为一种优选方案，所述改性植物纤维以15～50份重量加入所述100份天然橡胶(以干胶计)中，此方案尤其适用于制备橡胶力车胎。

作为又一种优选方案，所述改性植物纤维以30～60份重量加入所述100份天然橡胶(以干胶计)中，此方案尤其适用于制备橡胶鞋底。

作为又一种优选方案，所述改性植物纤维以4～10份重量加入所述100份天然橡胶胶乳(以干胶计)中，此方案尤其适用于制备乳胶导尿管。

作为又一种优选方案，所述改性植物纤维以3～15份重量加入所述100份天然橡胶胶乳(以干胶计)中，此方案尤其适用于制备乳胶输血胶管。

作为又一种优选方案，所述改性植物纤维以1～8份重量加入所述100份天然橡胶胶乳(以干胶计)中，此方案尤其适用于制备乳胶避孕套、手套。

作为又一种优选方案，所述改性植物纤维以10～50份重量加入所述100份天然橡胶胶乳(以干胶计)中，此方案尤其适用于制备乳胶泡沫材料。

本发明改性植物纤维-天然橡胶复合材料是利用来自农业副产品的植物纤维，同时经过力化学与化学改性剂和助磨剂改性的方法处理而获得的改性植物纤维；以天然橡胶(胶乳)为原料，在原料配合、混炼或共沉工序中，将上述所得改性植物纤维微粉连同其他配料一起均匀地加入天然橡胶(胶乳)中，再通过成型硫化等工序制成含有改性植物纤维微粉的天然橡胶复合材料与制品。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

由于采用了包括磨盘碾磨、球磨法、胶体磨法、砂磨法、震动磨法或冲击磨等力化学方法对植物纤维进行处理，并且结合采用添加助磨剂和化学改性剂的加工方式，此能够产生如下几方面的明显效果：一是能够更有效实现植物纤维的细化，同时使纤维素和木质素的晶体结构发生变化，纤维微晶进一步微细化；二能够使助磨剂和化学改性剂在植物纤维上产生力化学接枝，从而改变纤维表面化学性质，形成非极性化改性，并使纤维的其它化学物质的性质产生变化，增加其在天然橡胶中的分散，并且加强其与非极性高分子链的界面结合。这些效果是目前已经采用的将植物纤维直接粉碎后混入橡胶的方式是无法达到的，因为这会使产品成型性能、拉伸强度、定伸强度和抗撕裂强度变差，更重要的是采用的制备方法具有简单、无废弃物产生、无污染、环境友好的特点。

因通过有机酸(酐)化学改性剂、助磨高分子材料及力化学方式对植物细胞壁纤维物质的改性，在不改变植物纤维机械性能的情况下，能够改善其物理和化学性能，使改性植物纤维能够均匀分散于橡胶中，与橡胶相形成良好的界面结合，植物纤维分散相起物理交联点作用，提高了与橡胶烃大分子间范德华力的作用和分子链的缠结，对橡胶高分子链活动能力产生较强的限制作用，从而使材料的抗拉伸、撕裂强度提高；纤维粒子形成纤维网的骨架支撑，保证了体系稳定抗形变能力，提高材料的定伸强度、伸长率和永久变形性能。而且，植物纤维经过物理化学改性，改变了其化学稳定性和热稳定性，使其在加工中不容易变色，热收缩性和吸水性小、耐化学腐蚀、不虫蛀、抗静电、使用寿命长。此外，该植物纤维来自大自然，生产成本低，环境友好无污染，因此，可称之为绿色强化复合材料及制品。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1生产乳胶避孕套

一、基本工艺配方如下(按重量份计)：

浓缩天然胶乳(以干胶计) 100

改性植物纤维粉 1～5

分散剂(乳化剂OP：烷基酚聚氧乙烯醚) 0.3

干酵素 0.1

KOH 0.15

硫磺 1.2

促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌) 0.8

促进剂ZDC(二乙基二硫代氨基甲酸锌) 0.4

防老剂264(2，6-二叔丁基对甲酚) 1

ZnO 0.6

二、实施步骤：

首先取植物菠萝叶纤维，加入5～15％马来酸酐化学改性剂(以植物纤维质量计)，再加入6～25％助磨剂聚丙烯(以植物纤维质量计)，然后采用磨盘型力化学反应器碾磨方法对植物纤维进行处理0.5～1小时，获得改性植物纤维微粉。

取浓缩天然胶乳100份(以干胶计)，加入0.3份分散剂，再加入1～5份上述所得改性植物纤维微粉，配制成稳定乳液。按上述配方将硫磺、促进剂PX、促进剂ZDC、防老剂264、ZnO分别用去离子水制成浓度为20～60％的分散体；将氢氧化钾用去离子水制成浓度为1～30％的分散体；将干酪素用去离子水制成浓度为5～15％的分散体。然后将上述各组份加入到胶乳中。最后再按照乳胶避孕套的常规生产工艺，包括预硫化、熟成、浸渍、沥滤、脱模、硫化干燥等步骤制成成品。

实施例2生产医用手套

一、基本工艺配方如下(按重量份计)：

浓缩天然胶乳(以干胶计) 100

改性植物纤维粉 2～8

分散剂(乳化剂OP：烷基酚聚氧乙烯醚) 0.3

干酵素 0.5

KOH 0.1

硫磺 0.5

促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌) 0.8

促进剂ZDC(二乙基二硫代氨基甲酸锌) 0.5

防老剂264(2，6-二叔丁基对甲酚) 0.5

防老剂MB(2-硫基苯并咪唑) 0.5

ZnO 0.5

二、实施步骤：

首先取植物麻纤维，加入5～15％邻苯二甲酸酐化学改性剂(以植物纤维质量计)，再加入6～25％助磨剂聚乙烯(以植物纤维质量计)，然后采用球磨法对植物纤维土进行处理10～24小时，获得改性植物纤维微粉。

取浓缩天然胶乳100份(以干胶计)，加入0.3份分散剂，再加入2～8份上述所得改性植物纤维微粉，配制成稳定乳液。按上述配方将硫磺、促进剂PX、促进剂ZDC、防老剂264、防老剂MB、ZnO分别用去离子水制成浓度为20～60％的分散体；将氢氧化钾用去离子水制成浓度为1.0～30％的分散体；将干酪素用去离子水制成浓度为5～15％的分散体。然后将上述各组份加入到胶乳中。最后再按照乳胶手套的常规生产工艺包括预硫化、熟成、浸渍、沥滤、脱模、硫化干燥等步骤制成成品。

实施例3检查手套

一、基本工艺配方如下(按重量份计)：

浓缩天然胶乳(以干胶计) 100

改性植物纤维粉 2～8

分散剂(乳化剂OP：烷基酚聚氧乙烯醚) 0.3

干酵素 0.5

KOH 0.1

硫磺 0.6

促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌) 0.8

促进剂ZDC(二乙基二硫代氨基甲酸锌) 0.5

防老剂264(2，6-二叔丁基对甲酚) 0.5

防老剂MB(2-硫基苯并咪唑) 0.5

ZnO 0.5

二、实施步骤：

首先取棉花纤维，加入5～15％马来酸酐化学改性剂(以植物纤维质量计)，再加入6～25％助磨剂聚苯乙烯(以植物纤维质量计)，然后采用胶体磨法对植物纤维土进行处理1～2小时，获得改性植物纤维微粉。

实施例4生产乳胶导尿管

一、基本工艺配方如下(按重量份计)：

浓缩天然胶乳(以干胶计) 100

改性植物纤维粉 4～10

分散剂(乳化剂T：失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚) 0.3

干酵素 0.1

KOH 0.05

硫磺 1

促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌) 0.8

促进剂ZDC(二乙基二硫代氨基甲酸锌) 1

防老剂264(2，6-二叔丁基对甲酚) 1.5

ZnCO₃ 1

二、实施步骤：

首先取植物椰子壳纤维，加入5～15％硬脂酸化学改性剂(以植物纤维质量计)，再加入6～25％助磨剂聚丙烯(以植物纤维质量计)，然后采用砂磨法对植物纤维土进行处理12～24小时，获得改性植物纤维微粉。

取浓缩天然胶乳100份(以干胶计)，加入0.3份分散剂，再加入4～10份上述所得改性植物纤维微粉，配制成稳定乳液。按上述配方将硫磺、促进剂PX、促进剂ZDC、防老剂264、ZnO分别用去离子水制成浓度为20～60％的分散体；将氢氧化钾用去离子水制成浓度为1.0～30％的分散体；将干酪素用去离子水制成浓度为5～15％的分散体。然后将上述各组份加入到胶乳中。最后再按照乳胶导尿管的常规生产工艺包括预硫化、熟成、浸渍、沥滤、氯化、涂层、脱模、硫化干燥等步骤制成成品。

实施例5生产乳胶输血胶管

一、基本工艺配方如下(按重量份计)：

浓缩天然胶乳(以干胶计) 100

改性植物纤维粉 3～15

分散剂(平平加O：脂肪醇聚氧乙烯醚) 0.3

硫磺 1

促进剂DM(二硫化苯并噻唑) 0.8

促进剂TT(二硫化四甲基秋兰姆) 0.8

防老剂264(2，6-二叔丁基对甲酚) 1.5

ZnCO₃ 1

二、实施步骤：

首先取植物香蕉杆茎纤维，加入5～15％油酸化学改性剂(以植物纤维质量计)，再加入6～25％助磨剂聚乙烯(以植物纤维质量计)，然后采用震动磨法对植物纤维土进行处理5～24小时，获得改性植物纤维微粉。

取浓缩天然胶乳100份(以干胶计)，加入0.3份分散剂，再加入3～15份上述所得改性植物纤维微粉，配制成稳定乳液。按上述配方将硫磺、促进剂TT、促进剂DM、防老剂264、ZnCO₃分别用去离子水制成浓度为20～60％的分散体，然后将上述各组份加入到胶乳中，再按照乳胶输血胶管的常规生产工艺包括预硫化、压出、泡洗、干燥等步骤制成成品。

实施例6生产乳胶泡沫材料

一、配方如下(按重量份计)：

浓缩天然胶乳(以干胶计) 100

改性植物纤维粉 10～50

二苯胍 0.2

Na₂SiF₆ 0.5～1.5

硫磺 1.6

促进剂PX(N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌) 0.7

促进剂M(硫醇基苯并噻唑) 0.7

防老剂DBH 1.5

防老剂MB(2-硫基苯并咪唑) 1.5

ZnO 1.8

KOH 0.15

硫酸铵 1.2

甲醛 1.5

二、实施步骤：

首先取甘蔗纤维，加入5～15％亚油酸化学改性剂(以植物纤维质量计)，再加入6～25％助磨剂聚乙烯(以植物纤维质量计)，然后采用冲击磨法对植物纤维土进行处理1～5小时，获得改性植物纤维微粉。

取浓缩天然胶乳100份(以干胶计)，经过除氨熟成后，再加入10～50份上述所得改性植物纤维微粉，配制成稳定乳液。按上述配方将硫磺、促进剂PX、促进剂M、防老剂DBH、防老剂MB、ZnO分别用去离子水制成浓度为20～60％的分散体，然后将上述各组份加入到胶乳中，加入二苯胍、Na₂SiF₆、KOH、硫酸铵和甲醛，进入起泡机，再按照乳胶海绵的常规生产工艺包括发泡、注模、胶凝、硫化、脱模、洗涤、干燥、修整等步骤制成成品。

实施例7生产力车胎

一、基本工艺配方如下(按重量份计)：

天然橡胶 100

改性植物纤维粉 15～50

高耐磨炉黑 1～20

半补强炭黑 1～20

再生胶 30

硫磺 2

ZnO 4

硬脂酸 3

促进剂M(硫醇基苯并噻唑) 1.4

促进剂CZ(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺) 1.2

防老剂A(N-苯基-1-萘胺) 1

防老剂DFC(苯乙基二苯胺) 1

重油 5～14

水杨酸 0.2

二、实施步骤：

首先取植物秸秆纤维，加入5～15％马来酸化学改性剂(以植物纤维质量计)，再加入6～25％助磨剂聚丙烯(以植物纤维质量计)，然后采用磨盘型力化学反应器碾磨1～2小时，获得改性植物纤维微粉。

在炼胶机中，加入天然橡胶100份，按上述配方依次加入上述所得改性植物纤维微粉、炭黑、防老剂A、防老剂DFC、硫磺、促进剂M、促进剂CZ、ZnO、硬脂酸、再生胶、重油、水杨酸，再按照橡胶力车胎的常规生产工艺包括密炼、压延、挤出、成型、硫化等步骤制成成品。

实施例8生产橡胶鞋底

一、基本工艺配方如下(按重量份计)：

天然橡胶 100

改性植物纤维粉 30～60

凡士林 10

再生胶 30～100

颜料 1～15

硫磺 3.3

促进剂M(硫醇基苯并噻唑) 2.1

促进剂DM(二硫化苯并噻唑) 1.1

促进剂D(二苯胍) 1.1

防老剂D(N-苯基-β-萘胺) 1.2

发泡剂H(二亚硝基五亚甲基四胺) 1～6

二、实施步骤：

首先取植物竹纤维，加入5～15％邻苯二甲酸化学改性剂(以植物纤维质量计)，再加入6～25％助磨剂聚丙烯(以植物纤维质量计)，然后采用磨盘型力化学反应器碾磨法对植物纤维进行处理1～2小时，获得改性植物纤维微粉。

在炼胶机中，加入天然橡胶干胶100份，按上述配方依次加入上述所得改性植物纤维微粉、防老剂D、硫磺、促进剂M、促进剂DM、促进剂D、凡士林、颜料、发泡剂H和再生胶，再按照橡胶鞋底的常规生产工艺包括混炼、入模、硫化等步骤制成成品。

Claims

1、一种改性植物纤维-天然橡胶复合材料，其特征在于包括如下按重量份计的组分：天然橡胶或以干胶计的胶乳100份，改性植物纤维微粉1～60份，硫磺0.5～3.3份，促进剂1.2～4.3份，防老剂1～3份。

2、根据权利要求1所述的一种改性植物纤维-天然橡胶复合材料，其特征在于：所述改性植物纤维-天然橡胶复合材料还加入按重量份计的如下一种或一种以上的加工助剂：氧化锌0.5～4份；乳化剂OP(烷基酚聚氧乙烯醚)0.3份；乳化剂T(失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚)0.3份；平平加O(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3份；ZnCO₃ 1份；干酵素0.1～0.5份；KOH 0.05～0.15份；二苯胍0.2份；Na₂SiF₆ 0.15～0.5份；硫酸铵1.2份；甲醛1.5份；高耐磨炉黑1～20份；半补强炭黑1～20份；再生胶30～100份；硬脂酸3份；重油5～14份；水杨酸0.2份；凡士林10份；颜料1-15份；发泡剂H(二亚硝基五亚甲基四胺)1～6份。

3、根据权利要求1所述的一种改性植物纤维-天然橡胶复合材料，其特征在于：所述促进剂包括N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二硫化苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌、硫醇基苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺或二苯胍。

4、根据权利要求1所述的一种改性植物纤维-天然橡胶复合材料，其特征在于：所述防老剂包括2，6-二叔丁基对甲酚、对笨二酚二苄醚、2-硫基苯并咪唑、N-苯基-1-萘胺、苯乙基二苯胺或N-苯基-β-萘胺。

5、根据权利要求1所述的一种改性植物纤维-天然橡胶复合材料，其特征在于所述改性植物纤维微粉按下述方法制备而成：在植物纤维中加入化学改性剂和助磨剂，然后采用力化学方法处理0.5～24小时，获得改性植物纤维微粉；所述化学改性剂添加量为植物纤维质量的5～15％，助磨剂添加量为植物纤维质量的6～25％。

6、根据权利要求1所述的一种改性植物纤维-天然橡胶复合材料，其特征在于：所述纤维包括菠萝叶纤维、剑麻纤维、椰子壳纤维、香蕉杆茎纤维、秸秆纤维、棉花纤维、丝纤维、苎麻纤维、竹纤维、黄麻纤维或甘蔗纤维；

所述化学改性剂为乙酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、马来酸、邻苯二甲酸中的任一种，添加量为植物纤维质量的5～15％；

所述助磨剂为聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯微粉，添加量为植物纤维质量的6～25％。

7、根据权利要求5所述的一种改性植物纤维-天然橡胶复合材料，其特征在于：所述力化学方法是磨盘型力化学反应器碾磨、球磨法、胶体磨法、砂磨法、震动磨法或冲击磨法。

8、权利要求1或2所述的改性植物纤维-天然橡胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：按重量配比将上述原料改性植物纤维微粉、硫磺、促进剂、防老剂及加工助剂加入天然橡胶或胶乳中，均匀地分散到天然橡胶或胶乳中，再通过预硫化、熟成、浸渍、沥滤、脱模、硫化干燥步骤制成含有改性植物纤维微粉的天然橡胶复合材料。

9、权利要求1或2所述的改性植物纤维-天然橡胶复合材料在制备导尿管、输血胶管、避孕套、医用手套、检查手套、泡沫材料、力车胎、鞋底制品中的应用。