[发明专利]具有白炭黑化学隔离结构的橡胶/白炭黑母胶的制备方法

权利要求书

1.具有白炭黑化学隔离结构的橡胶/白炭黑母胶，其特征在于，在白炭黑一次粒子之间，构建了具有式(Ⅰ)或(Ⅱ)特征的化学隔离结构：

1)R₁为-C_nH_2n+1，其中n为1-30，或者为-(C₂H₄O)_mH,其中m为1-30,或者为-(C₂H₄O)_pC_qH_2q+1，其中p为1-20，q为1-30；

2)R₂为-C_xH_2x-，其中x为1-5；

3)R₃为-C_yH_2y-，其中y为1-15。

2.如权利要求1所述的具有白炭黑化学隔离结构的橡胶/白炭黑母胶的制备方法，其特征在于，该母胶的具体制备方式为以下两种之一：

1)合成并直接使用具有式(Ⅰ)或(Ⅱ)结构特征的隔离改性型硅烷偶联剂改性白炭黑然后与橡胶复合：

1.1)白炭黑悬浮液的制备：将白炭黑和水进行混合，得到白炭黑悬浮液，其中白炭黑质量占该悬浮液总质量的3％-20％；

1.2)白炭黑改性：将白炭黑悬浮液的温度调节至40-80℃，然后向白炭黑悬浮液中加入具有式(Ⅰ)或(Ⅱ)结构特征的隔离改性型硅烷偶联剂，加入量为白炭黑质量的2％-12％，配合超声处理，充分进行白炭黑改性，改性时间为1-8小时，期间用搅拌保证白炭黑悬浮液具有流动性；

1.3)将改性后的白炭黑以多种方式与橡胶复合，制备具有白炭黑化学隔离结构的橡胶/白炭黑母胶，其中加入的白炭黑固体质量为橡胶固体质量的1％-100％；

乳液共混法：将1.2)中得到的改性白炭黑悬浮液与橡胶乳液混合，在转速为200-800rpm的情况下，搅拌0.5-12小时，最后通过絮凝得到相应母胶；

溶液共混法：将1.2)中得到的改性白炭黑悬浮液干燥处理，得到改性白炭黑粉体，将橡胶溶液与完全干燥的改性白炭黑混合，在转速为200-400rpm的情况下，搅拌3-24小时，最后通过脱除溶剂得到相应母胶；

熔融共混法：将1.2)中得到的改性白炭黑悬浮液干燥处理，得到改性白炭黑粉体，在40-100℃下，将橡胶与完全干燥的改性白炭黑在剪切作用下混合，经过3-10分钟的混合，得到相应母胶；

2)使具有环氧基团的硅烷偶联剂与端二胺类化合物在橡胶基体中反应，在白炭黑颗粒间构建具有式(Ⅰ)或(Ⅱ)结构特征的化学隔离结构：

2.1)白炭黑悬浮液的制备：将白炭黑和水进行混合，得到白炭黑悬浮液，其中白炭黑质量占该悬浮液总质量的3％-20％；

2.2)白炭黑改性：将白炭黑悬浮液的温度调节至40-80℃，然后向白炭黑悬浮液中加入式(Ⅲ)结构的硅烷偶联剂，加入量为白炭黑质量的4％-18％，配合超声处理，充分进行白炭黑改性，改性时间为1-6小时，期间用搅拌保证白炭黑悬浮液具有流动性；

2.3)将改性后的白炭黑以多种方式与橡胶复合，制备未隔离母胶，其中加入的白炭黑固体质量为橡胶固体质量的1％-100％；复合方法包括以下几种：

乳液共混法：将2.2)中得到的改性白炭黑悬浮液与橡胶乳液混合，在转速为200-800rpm的情况下，搅拌0.5-12小时，最后通过絮凝得到相应半成品母胶；

溶液共混法：将2.2)中得到的改性白炭黑悬浮液干燥处理，得到改性白炭黑粉体，将橡胶溶液与完全干燥的改性白炭黑混合，在转速为200-400rpm的情况下，继续搅拌3-24小时，最后通过脱除溶剂得到相应半成品母胶；

熔融共混法：将2.2)中得到的改性白炭黑悬浮液干燥处理，得到改性白炭黑粉体，在40-100℃下，将橡胶与完全干燥的改性白炭黑在剪切作用的配合下混合，经过3-15分钟的混合，得到相应半成品母胶；

H₂N-R₃-NH₂

(Ⅳ)

2.4)将相应半成品母胶放入加工设备中，在剪切作用中加入式(Ⅳ)结构的端二胺类化合物，经过3-15分钟的混合，得到最终的母胶制品。