[发明专利]一种白炭黑乳胶胶料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种白炭黑乳胶胶料的制备方法及其在轮胎胎面胶中的应用，所述制备方法包括以下步骤：白炭黑分散；白炭黑‑胶乳混合液制取；絮凝、洗胶和脱水；干燥。本发明使用苯并噻唑巯基硅烷对白炭黑进行分散，大大增强了与乳胶之间的交联，使胶料中白炭黑填充量能够达到10~90phr；应用本法混炼的胶料滚动阻力降低，抗湿滑性能和耐磨性能得到明显提高。本发明制备的胶料可以单独使用，也可以代替白炭黑进行橡胶混炼。本发明方法工艺简单易操作，生产过程中无粉尘污染，所制得的白炭黑乳胶胶料是制备轮胎胎面胶的优质胶料。

技术领域

本发明属于橡胶工业领域，具体涉及一种白炭黑乳胶胶料的制备方法及其应用。

背景技术

“绿色”轮胎也称环保或低污染轮胎，是指在轮胎的配方中采用新型原料，从而降低轮胎的滚动阻力、减少油耗，达到减少汽车废气排放的环保效应。但绿色轮胎生产需要使用大量的白炭黑，而白炭黑和橡胶混炼相对困难，且容易粉尘飞扬，耗能也较大。橡胶白炭黑湿法混炼新工艺正是针对上述问题开发的，对橡胶行业的技术进步有着重要意义。

“湿法混炼”是一种在橡胶还处于乳胶（天然胶乳或合成胶乳）状态下，加入炭黑、白炭黑等填料，通过搅拌充分进行混合分散，然后经絮凝（共沉）制造混炼胶的方法、以该方法制备的聚合物-填料均匀分散体称为“共沉胶”，与干法混炼相比，湿法混炼工艺有如下的优势：

（1）能显著降低橡胶的混炼能耗，降低成本（减少混炼段数和炼胶时间）；

（2）能显著改善各种补强填料在橡胶聚合物中的分散状况，交料的物理性能如：拉伸强度、弹性、生热和滚动阻力性能均大幅提高；

（3）能显著减少粉尘污染；

（4）有利于先进的连续混炼工艺的实现。

中国专利CN102153792B公开了一种湿法混炼天然橡胶料的制备方法，具体为：配制浆料-15％～ 40％白炭黑干料浸泡在60％～ 85％的去离子水中，加入偶联剂、表面活性剂混合均匀- 研磨- 制取胶乳混合液- 取天然胶乳- 将白炭黑水分散体加入到胶乳中，搅拌混合成胶乳混合液- 絮凝- 在混合液中加入醋酸，经洗胶机进行洗胶和脱水- 送至橡胶造粒机造粒，然后将胶料粒送入箱式干燥柜中进行干燥。该方法虽然克服了干法混炼的缺陷，但仍然存在如下缺陷：1、箱式干燥干燥时间长，效率低，能耗高；2、所制胶料的的抗湿滑性能、滚动阻力及耐磨性能有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种白炭黑乳胶胶料制备方法及其应用，本发明提供的方法可以降低能耗，本发明提供的胶料具有良好的抗湿滑性能、较低的滚动阻力及优良的耐磨性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种白炭黑乳胶胶料制备方法，包括如下步骤：

步骤一，制备白炭黑分散体

将白炭黑、白炭黑改性剂均匀分散于去离子水中后置于胶体研磨机中进行粉碎、乳化、均质，循环5～10次，制得白炭黑分散体；

步骤二，制备乳胶混合液

将步骤一制得的白炭黑分散体升温至75～85℃，用盐酸调节体系pH至2.5～3.5，搅拌反应1～1.5h后，用氨水将pH调为6.5～7.5，撤去热源，搅拌反应1～2h，制取白炭黑乳液；将天然乳胶和上述乳液混合搅拌均匀，制得乳胶混合液；

步骤三，絮凝、洗胶和脱水

在步骤二制得的乳胶混合液中加入絮凝剂，胶料均匀絮凝并与白炭黑共沉；凝固后的胶料用去离子水将多余的絮凝剂洗除，再经压片进行洗胶和脱水；

步骤四，干燥

压片后的胶料采用热风加微波模式进行加热干燥，干燥后得白炭黑乳胶胶料；

本发明的进一步改进方案为：