[发明专利]硼酸酯界面活性剂湿法改性的充油乳聚丁苯胶及其方法

说明书

本发明公开了一种硼酸酯界面活性剂湿法改性充油乳聚丁苯胶的方法，包括下列组分：（a）丁苯胶水乳液，其质量百分比浓度为16‑25%（b）芳烃油水乳液，其质量百分比浓度为56‑95%（c）防老剂水乳液，其质量百分比浓度为50‑65%（d）硼酸酯界面活性剂水乳，其质量百分比浓度3‑18%（e）H₂SO₄（f）Na₂CO₃水溶液。制备方法如下：上述a、b、c、d等组分按比例溶混、共沉后，清水洗净待烘干（2）共沉胶经开炼机脱水、烘干。本发明的改性乳聚丁苯胶替代或部分替代溶聚丁苯橡胶在制备绿色轮胎中用基质胶，并可提高绿胎制备的性价比，改善轮胎的低滚动阻力和使用耐久性能。同时可降低生产过程中产生废水的化学耗氧量（COD），具有显著的环保意义。

技术领域

本发明涉及一种硼酸酯界面活性剂湿法改性的充油乳聚丁苯橡胶(ESBR)及其制备方法，包括改性乳聚丁苯橡胶替代或部分替代溶聚丁苯橡胶(SSBR)在制备绿色轮胎的开发利用，应属于丁苯橡胶改性及其在绿色子午轮胎的应用技术领域。

背景技术

乳聚丁苯橡胶ESBR是丁二烯和苯乙烯经乳液聚合制成的通用合成胶，按填充油品分类，ESBR可分为干胶(非充油)和充油系列产品。目前国产的充油丁苯橡胶ESBR1712具有加工性能好、优异的牵引性能和耐磨耗性等，但由于其橡胶大分子量分布较宽，分子链柔顺性差，在生热、滚动阻力等性能上不及溶聚丁苯橡胶SSBR。SSBR兼具滚动阻力小，抗湿滑性好，但其价格高，合成技术和工艺要求高，国产SSBR与进口胶性能差距较大，因此本专利通过改性使ESBR的力学性能和动态低滞后性能提高，在绿色轮胎中降低滚动阻力，这对绿胎制备具有非常重要的意义。

乳聚丁苯橡胶ESBR的改性方法分为物理改性和化学改性。物理改性是在ESBR成品胶的基础上进行，一种是采用并用胶方法，如ESBR/BR、ESBR/EPDM等，另一种是与热塑性树脂制共混合金并通过动态硫化制备热塑性弹性体(TPV)，前者只能在非绿色轮胎胎面胶中使用，后者在非胎面胶外的橡胶制品中应用。

ESBR化学改性多基于丁苯胶聚合过程中进行同步接枝、卤化、磺化等改性，如采用固相法制备了玉米淀粉接枝马来酸酐(MAH)和苯乙烯(St)的共聚物Starch-g-MAH-St(SMS)，通过聚合过程制备了接枝改性淀粉/丁苯橡胶复合材料，该改性方法仅降低复合材料的玻璃化转变温度(Tg)，改善拉伸性能，却不能用于降低绿色胎面胶的滚动阻力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种新的用硼酸酯界面活性剂湿法改性的充油乳聚丁苯胶及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的用硼酸酯界面活性剂湿法改性充油乳聚丁苯胶的方法，用下面所述的组分进行改性：

(a)丁苯胶水乳液，丁苯胶的质量百分比浓度是16-25％；

(b)芳烃油水乳液，芳烃油的质量百分比浓度是56-95％；

(c)防老剂水乳液，防老剂的质量百分比浓度是56-65％；

(d)硼酸酯界面活性剂水乳液，硼酸酯界面活性剂的质量百分比浓度是3-18％；

(e)H₂SO₄，其pH值为1-2；

(f)Na₂CO₃水溶液，其pH值为10-14；

(g)其他助剂；

各组分质量份数如下：a丁苯胶的质量份数100份，b芳烃油质量份数20-50份，c防老剂的质量份数占a的0.1-2％，d硼酸酯界面活性剂质量份数占b的2-5％，e、f为调节乳液pH值；g其他助剂质量份数占a的0.5-5.0％；