[发明专利]一种实心轮胎用橡胶软化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶软化技术领域，具体涉及一种实心轮胎用橡胶软化剂及制备方法。

背景技术

橡胶软化剂是橡胶制品加工制造必不可少的助剂之一，其主要作用是使橡胶大分链间作用力降低、胶料易于加工并改善服料的某些性能。橡胶软化剂主要包括有由链烷烃、环烷烃、芳烃所组成的石油系；由煤炭炼焦包括煤焦油、古马隆树脂和煤沥青等成份的矿物油系；由植物松树得到的产品，如松焦油、松香、妥尔油等构成的松树植物油系三大类。其中矿物煤焦油系的有毒有害问题较大，使用量逐渐减少。松焦油由于生产原料松根的枯竭以及松香价格的上涨应用量越来越小。石油生产软化剂是目前橡胶工业中主要应用的橡胶软化剂，并以芳烃油软化剂最为常用。 芳烃油来源于为不可再生资源的石油，从长远看资源也不富裕。特别是近年来橡胶工业的发展，对橡胶制品的环保问题提出了更高的要求，其中橡胶软化剂的安全性倍受关注。主要传统方法生产芳烃油，由于基中含对人体有较致癌的多环芳烃化合物，由其生产的各种橡胶制品已不符合欧盟REACH环保法规定中对橡胶制品中多环芳烃含量的限制值要求。

目前，市面上的环保软化剂主要分为环己烷二羧酸酯系列（如环己烷-1,2羧酸酯）、植物油系列（如蓖麻油、环氧大豆油）、多元醇酯系列（如脂肪酸季戊四醇酯、三醋酸甘油酯、二甘醇酯）、环氧植物油酸多元醇酯以及烷基吡咯烷酮等。使用普通环保作为软化剂，物理机械性能差，不能够满足一些轮胎、胶管企业的生产要求，因此极大的限制了橡胶的应用市场和产品价值。

因此，研究开发一种具有较好的橡胶软化功能，又具有较好的使用安全性的橡胶用软化剂具有重要意义，也符合目前市场的需求，具有较好的应用前景。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种实心轮胎用橡胶软化剂及制备方法，所述软化剂应用于实心轮胎的橡胶生产，不仅具有较好的橡胶软化功能，降低了橡胶生产的工艺条件，还具有较好的使用安全性，避免了常规软化剂的使用造成的人身伤害，具有较好的应用价值。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明涉及一种实心轮胎用橡胶软化剂，包括如下重量份的各原料：环烷油20~40份、石蜡7~16份、甘油10~18份、动植物油10~20份、天然果壳12~16份、硬脂酸甘油酯5~12份、乙酸乙酯8~15份、柠檬酸3~10份。

优选地，所述环烷油35份、石蜡12份、甘油15份、动植物油18份、天然果壳15份、硬脂酸甘油酯9份、乙酸乙酯10份、柠檬酸7份。

优选地，所述动植物油包括大豆油、菜籽油、亚麻油、棕榈油、猪油或者牛油。

优选地，所述天然果壳包括花生壳、葵花籽壳或者油菜籽壳。

本发明还涉及一种制备实心轮胎用橡胶软化剂的方法，包括如下步骤：

（1）按照配比分别称取天然果壳，粉碎并过200~250目筛；

（2）将天然果壳粉料置于索氏提取器中，在乙醇和水的混合溶剂中混合提取4~6h，得到提取液，然后将提取液浓缩，冻干，得到天然果壳提取物冻干粉，备用；

（3）按照配比分别将动植物油、天然果壳提取冻干粉置于容器中，升温至30~40℃，混合搅拌均匀后，向混合物中加入环烷油、石蜡和甘油，混合搅拌均匀，然后在加入硬脂酸甘油酯、乙酸乙酯和柠檬酸，搅拌5~10min；

（4）将步骤（3）得到的混合物降温至室温，然后静置5~10min，即得所述实心轮胎用橡胶软化剂。

优选地，所述步骤（2）中乙醇与水的混合溶剂的加入质量为天然果壳质量的10~20倍。

优选地，所述步骤（2）中乙醇与水的混合体积比为1:1~1.5

优选地，所述步骤（3）中加入环烷油之前需将体系升温至60~90℃。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明所述的实心轮胎用橡胶软化剂，应用于实心轮胎的橡胶生产，不仅具有较好的橡胶软化功能，降低了橡胶生产的工艺条件，还具有较好的使用安全性，避免了常规软化剂的使用造成的人身伤害，具有较好的应用价值。

（2）本发明所述的实心轮胎用橡胶软化剂采用动植物油和天然果壳的提取物来代替常规软化剂中的化工用油及酚类，在达到较好的软化效果的同时，大大降低了软化剂的毒性，提高了软化剂使用安全性，此外，天然成分的加入，避免了矿物取油导致的资源匮乏的问题，大大降低了软化剂的使用成本。

（3）本发明所述实心轮胎用橡胶软化剂的制备工艺简单、条件温和、设备投资少，且所述防护剂的制备原料易得，成本较低，且生产过程安全、无污染，适合工业化推广生产，具有较好的应用前景。