[发明专利]一种天然橡胶复合颗粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种天然橡胶复合颗粒及其制备方法，该复合颗粒为核壳结构或海岛结构，核壳结构包括天然橡胶核心和包覆在天然橡胶核心外的炭黑层，海岛结构是指炭黑为连续相，天然橡胶核心为非连续相，橡胶核心与造粒前的原生态炭黑聚集体进行接触，减少了轮胎生产过程中的混炼步骤，节约能耗；形成橡胶质核心的改性炭黑，在生产线中后期需要高温干燥，高温的环境提供了橡胶核心表面活性基团与炭黑表面的活性基团相互反应，两者不只是简单的物理共混，还存在部分化学键的结合；根据相似相容原理，橡胶核心更容易分散在橡胶材料中，橡胶核心的分散会很好地带动炭黑在橡胶中的分散，从而提升了性能。

技术领域

本发明涉及炭黑改性技术领域，具体而言，涉及一种天然橡胶复合颗粒及其制备方法。

背景技术

炭黑是烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质。其成分主要是元素碳，并含有少量氧、氢和硫等。炭黑粒子近似球形，粒径介于10～500μm间。在橡胶加工中，通过混炼加入橡胶中作补强剂和填料，橡胶配合了炭黑后，其韧性和耐磨性增大，使原本脆弱的橡胶材料可以用在轮胎胎面、各种溶液环境中，但是只有炭黑在橡胶材料中的分散越好，这种性能效果表现才会越佳。而炭黑原生态是属于纳米材料范畴，其自身之间会产生团聚，而在橡胶材料中团聚存在的炭黑会产生负面效果，使补强性能降低。

同时，为了方便炭黑的储存、运输和向橡胶中添加，需要先将原生态的粉状炭黑进行造粒，造粒之后成为炭黑颗粒。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种天然橡胶复合颗粒及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种天然橡胶复合颗粒，复合颗粒为核壳结构或海岛结构，核壳结构包括天然橡胶核心和包覆在天然橡胶核心外的炭黑层，海岛结构是指炭黑为连续相，天然橡胶核心为非连续相。

进一步，天然橡胶与炭黑的质量比例为(1-50):(50-100)。

进一步，复合颗粒的粒径为1-50nm。

另，本发明还提供一种如上述的天然橡胶复合颗粒的制备方法，包括：将炭黑粉料输送至造粒机内，向造粒机喷入雾化的天然橡胶悬浮液，经过搅齿的搅拌，形成复合炭黑。

进一步，向造粒机喷入雾化的天然橡胶悬浮液的位置为造粒机的输送段和/或造粒段。

进一步，天然橡胶与炭黑的质量比例为(1-50):(50-100)。

本发明的有益效果如下：

1.橡胶核心与造粒前的原生态炭黑聚集体进行接触，减少了轮胎生产过程中的混炼步骤，节约能耗；

2.形成橡胶质核心的改性炭黑，在生产线中后期需要高温干燥，高温的环境提供了橡胶核心表面活性基团与炭黑表面的活性基团相互反应，两者不只是简单的物理共混，还存在部分化学键的结合；

3.根据相似相容原理，橡胶核心更容易分散在橡胶材料中，橡胶核心的分散会很好地带动炭黑在橡胶中的分散，从而提升了性能。

附图说明

图1为造粒机外壳的结构示意图。

图中：1—输送段，11—入料口，12—喷枪，13—喷枪，2—造粒段，21—蒸汽口，3—抛光段，31—出料口，32—观察口。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：