一种纳米MOF材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112029108A(43)申请公布日2020.12.04(21)申请号202010872453.9B82Y40/00(2011.01)(22)申请日2020.08.26(71)申请人曾能地址528400广东省中山市南朗镇华南现代中医药城产业园思邈路5号之4号厂房第5至6层A(72)发明人曾能(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人郑晨鸣(51)Int.Cl.C08G83/00(2006.01)C08L21/00(2006.01)C08L87/00(2006.01)B82Y30/00(2011.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种纳米MOF材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于橡胶加工技术领域，公开了一种纳米MOF材料及其制备方法和应用。所述纳米MOF材料，主要由含锌的水溶性盐，与含苯环的有机配体、沉降剂，通过气泡膜反应制得。所述纳米MOF材料，在橡胶聚合物中的分散性好，相容性强，且其本身质量稳定；作为橡胶硫化活性剂，利用金属‑有机骨架结构极大的比表面积与橡胶材料的相似相溶效应，能够有效地发挥其在橡胶中的活化促进作用，有效降低橡胶中锌含量。CN112029108ACN112029108A权利要求书1/1页1.一种纳米MOF材料，其特征在于，主要由含锌的水溶性盐，与含苯环的有机配体、沉降剂，通过气泡膜反应制得。2.根据权利要求1所述的纳米MOF材料，其特征在于，所述含锌的水溶性盐中还含有钙元素。3.根据权利要求1或2所述的纳米MOF材料，其特征在于，所述含苯环的有机配体为含对苯二甲酸单元结构的有机配体。4.根据权利要求3所述的纳米MOF材料，其特征在于，所述含苯环的有机配体选自邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、均苯三甲酸或苯四甲酸中的至少一种。5.根据权利要求1或2所述的纳米MOF材料，其特征在于，所述沉降剂选自氢氧化钠、氨水、氨气或氢氧化钙中的至少一种。6.一种纳米MOF材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将含苯环的有机配体与碱液进行皂化反应，控制pH值，制得皂化溶液；(2)将含锌的水溶性盐溶解于水中，制得盐溶液；(3)将步骤(1)制得的皂化溶液、步骤(2)制得的盐溶液和沉降剂加入到气泡液膜反应器中，反应，制得超分子沉淀物，然后水洗，干燥，即制得权利要求1-5中任一项所述的纳米MOF材料。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述含苯环的有机配体与碱液的摩尔比为1：(1-1.5)。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的所述皂化溶液、所述盐溶液和所述沉降剂的摩尔比为1：(1-5)：(1-4)。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述反应的温度为10-95℃，所述反应的时间为0.5-10min。10.一种橡胶硫化活性剂，其特征在于，所述橡胶硫化活性剂含权利要求1-5中任一项所述的纳米MOF材料。2CN112029108A说明书1/5页一种纳米MOF材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于橡胶加工技术领域，特别涉及一种纳米MOF材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]橡胶硫化活性剂是指加入胶料后能增加促进剂活性，减少促进剂用量，缩短硫化时间以达到增加交联的一类促进助剂。氧化锌作为橡胶硫化活化剂，从上世纪二三十年代以来，其用量已逐渐减少为以前的四分之一。虽然氧化锌在橡胶工业中具有非常重要的作用，但橡胶制品在生产、使用、回收等过程中，锌的释放会对人体健康、环境，尤其对水生生物造成严重的影响。按照欧盟指令2003/105/EC，氧化锌被划为N类，属于对环境有害物质，会对水环境可造成长期危害，因而开发低锌或无锌活性剂是必然趋势。另外，氧化锌在橡胶中分散性差，通过长时间、高剪切提高分散程度会增加能量消耗，而且氧化锌的高比重会显著增加轮胎等橡胶制品的体积成本。[0003]目前对低锌活性剂的开发较多，如采用直链羧酸锌皂盐和芳香族羧酸锌盐的混合物，配合氧化锌使用，替代基于脂肪酸的传统活性剂，如硬脂酸、硬脂酸锌盐等；但其只能应用与天然橡胶中促进单硫和双硫交联键的形成，以降低硫化胶的应力松弛速度，提高热稳定性。其应用范围受到限制，而且需要配合氧化锌使用，并未达到降低橡胶制品中锌含量的效果。也有采用活性载体来制备低锌硫化活性剂，使用粘土等自然矿物质作为载体，因为自然矿物质存于自然界，成分波动性大，势必会影响低锌活性剂的质量稳定性。[0004]因此，希望提供一种含锌的材料，具有强分散性，作为橡胶硫化活性剂能够有效降低锌含量。发明内容[0005]本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种纳米MOF(金属-有机骨架)材料