[发明专利]一种用于橡胶硫化交联的预分散母胶粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶助剂及其制备方法，尤其涉及一种用于橡胶硫化交联的预分散母胶粒及其制备方法。

背景技术

橡胶助剂主要包括橡胶促进剂、硫化活性剂、防老剂、加工型助剂和其他特种功能性橡胶助剂。近年来随着橡胶助剂行业的发展，为消除橡胶加工过程中的化学烟雾和粉尘污染问题助剂发展的重要方向之一就是产品复合化和母粒化。预先将粉状化学助剂经特殊手段分散在某种粘结体系内，然后造粒，制成的助剂母粒，用来取代传统粉状助剂，改善操作环境，提高产品质量，因此助剂粒化后可起到预分散作用，称为预分散母胶粒。预分散母胶粒配方由粉体、软化油、加工助剂和橡胶载体组成。其中粉体是母粒的主成份，软化油用来润湿粉体表面，加工助剂用于改善化学助剂在橡胶中的分散效果，橡胶载体在预分散母胶粒配方中起到粘结的作用。

US5310818A公开了一种可硫化橡胶组合物，其包括含氯橡胶和三嗪硫醇胺盐，或含氯橡胶、用作硫化剂的三嗪硫醇和硫化助剂，该助剂包括芳族羧酸胺盐，脂肪族羧酸胺盐和酚胺盐，该橡胶组合物或其硫化产品可适用于作电绝缘材料、汽车工业用部件、工业用或家用橡胶产品、建筑材料以及橡胶衬里织物的原料。

CN102924830A公开了一种硫黄预分散母胶粒及其制备方法，硫黄预分散母胶粒配方由硫黄粉、基体材料、硬脂酸和白油组成。其中，基体材料由三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-醋酸乙烯醋共聚物(EVA)和乙烯辛烯共聚物(POE)组成。硫黄预分散母胶粒是将硫黄粉均匀的分散到载体中，然后造粒得到预分散母胶粒，可以改善胎面胶在混炼过程中的粉尘、混炼率等问题。

CN104327389A公开了一种橡胶用不溶性硫磺预分散母胶粒，由以下组分按照重量份数组成：不溶性硫磺70-90份，橡胶载体7-15份，软化剂0-8份，加工助剂1-3份和分散活性剂2份。其加工方法简便易行，耗时耗能少，活性物质含量较高，能尽量降低非活性物质可能对混炼胶造成的不利影响，并且能解决不溶性硫磺在实际使用过程中出现的分散不良问题，提高硫化活性，提高胶料性能及批次间性能稳定性。

以上专利都涉及了预分散母胶粒的配方的改进以提高橡胶的硫化活性，但都未能涉及双活性成分组合配方改善胶料的硫化性能并提高橡胶的交联度，同样也未能采用偶联剂和超细的填料以改善橡胶的力学性能并能提高混炼过程中的粘流性。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种用于橡胶硫化交联的预分散母胶粒及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明可采用以下任何一个技术方案：

本发明一方面提供一种用于橡胶硫化交联的预分散母胶粒，所述预分散母胶粒包括以下质量份数的原料：三聚硫氰酸30-50份、1,1’-二硫代双己内酰胺20-40份、偶联剂3-10份、无机填料3-10份、软化油5-10份、加工助剂2-5份和橡胶载体5-40份。

所述预分散母胶粒优选包括以下质量份数的原料组成：三聚硫氰酸40份、1,1’-二硫代双己内酰胺30份、偶联剂3份、填料5份、软化油8份、加工助剂4份和橡胶载体10份。

所述偶联剂以重量份数计由1-5份硅烷偶联剂和1-5份钛酸酯偶联剂。

所述软化油优选以重量份数计由1-5份石蜡基橡胶油和1-5份环烷基橡胶油组成。

所述加工助剂优选以重量份数计由1-4份十二烷基苯磺酸钠和1-4份山梨坦单月桂酸酯组成。

所述橡胶载体优选以重量份数计由5-20份三元乙丙橡胶和20-35份丁腈橡胶组成。

所述无机填料优选以重量份数计由1-5份高岭土和1-5份滑石粉组成，所述高岭土优选细度为200-500目的高岭土，所述滑石粉优选细度为2000-3000目。

本发明另一方面提供一种制备上述预分散母胶粒的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

(1)将橡胶载体、无机填料和占软化油总重量三分之一的软化油投入密炼机中，在40-60℃下、转速为60-70r/min混炼10分钟；

(2)将温度升高至60-80℃，转速调整至50-60r/min，在密炼机中投入偶联剂和加工助剂混炼5分钟；

(3)将温度升高至80-100℃，转速调整至40-50r/min，在密炼机中投入三聚硫氰酸、1,1’-二硫代双己内酰胺和剩余三分之二的软化油混炼5分钟；

(4)将步骤(3)混炼后的胶料投入双螺杆挤出机上挤出，造粒，得到所述预分散母胶粒。

本发明通过优化预分散母胶粒的配方和预分散母胶粒的制备工艺，与现有技术相比，具有以下有益效果：