[发明专利]一种混炼胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：(1)将白炭黑分散在聚乙二醇的乙醇溶液中形成悬浊液A；(2)在70～80℃下向悬浊液A中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，获得悬浊液B；(3)将悬浊液B的pH调节至中性，过滤，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；(4)将硅橡胶生胶、固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂混炼，混炼均匀后160～180℃处理2～3h，空冷至常温；(5)将空冷后的物料反炼，加入双二五混炼20min以上，再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶。本发明通过优化混炼胶的制备工艺，使得制备出的混炼胶相比于现有技术力学性能更加优化，抗拉强度、拉断伸长率和撕裂强度均显著提高，使用范围更加广泛。

技术领域

本发明属于橡胶制造技术领域，尤其涉及一种混炼胶的制备方法。

背景技术

随着科技进步以及人类社会的发展，橡胶制品已经渗透到人类生活的方方面面，成为现代生活中不可或缺的一部分。填料在橡胶工业中的应用历史几乎和橡胶一样长。众所周知，纳米补强是橡胶科学与工程领域一个十分重要的问题，填料加入橡胶中后会引起橡胶各项机械性能的重大改变，填料对橡胶应用的普及起到至关重要的作用，填料对橡胶的补强效应和填充效应超过了对其他任何种类的高分子材料的作用效果。混炼胶的微观结构几乎决定了硫化橡胶每一项静态和动态力学性能。

炭黑是橡胶工业中最重要的补强填料，耗量约占橡胶耗量的一半。随着全球经济的迅速发展，生态、环境及能源等问题日益突出，秉承着可持续发展的原则，国家对橡胶行业的发展提出了新的要求。为了保护环境，减少城市污染，白炭黑被创新性的应用于橡胶中，从而开发出了低滚动阻力，高耐磨性，耗油少的“绿色轮胎”。而今，白炭黑作为橡胶补强剂，其补强效果仅次于炭黑。然而，白炭黑表面具有大量的极性基团，例如羟基、硅氧烷基，致使白炭黑表面有很强的吸附性。在加工过程中，白炭黑比炭黑更容易聚集在一起，增加了白炭黑的分散难度，降低了补强效果。为了改善白炭黑在橡胶中的分散性，现有技术一般采用硅烷偶联剂对白炭黑进行表面改性，然后获得橡胶/白炭黑复合体系。由于硅烷偶联剂特殊的分子结构，硅烷偶联剂既可以与白炭黑表面大量的极性基团发生水解、硅羟基缩合反应，使白炭黑由亲水性转变为亲有机性，又能与聚合物分子发生亲和反应，增大了白炭黑与聚合物分子之间的相容性。虽然硅烷偶联剂提高了纳米白炭黑粒子的分散性，增强了与橡胶基体的相容性，但利用偶联剂改性纳米白炭黑时，存在用量大和生产成本高，分散稳定性差又易重新发生团聚等缺点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种混炼胶的制备方法，包含以下步骤：

(1)配置聚乙二醇的乙醇溶液，将白炭黑加入所述聚乙二醇的乙醇溶液中，充分搅拌溶液将白炭黑分散在溶液中形成悬浊液A；

(2)在搅拌过程中将悬浊液A水浴加热至70～80℃，再向悬浊液A中依次加入琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸和四丁基氢氧化铵，加料完成后继续搅拌一段时间，获得悬浊液B；

(3)向悬浊液B中滴加氢氧化钠溶液将悬浊液B的pH调节至中性，过滤悬浊液B获得固相，用乙醇洗涤固相，烘干，获得固相C；

(4)取硅橡胶生胶置于双辊机混炼，混炼过程中加入所述固相C、二苯基硅二醇、乙烯基羟基硅油和添加剂，混炼均匀后将混合物料升温至160～180℃处理2～3h，处理后取出空冷至常温；

(5)将空冷后的物料放入双棍机进行反炼，加入双二五混炼20min以上，再进行一次硫化和二次硫化，获得所述混炼胶；

所述添加剂的制备方法为：

1)分别称取硝酸铈和硝酸钕六水合物相混合，混合物充分溶解在水中形成溶液D，向溶液D中滴加氢氧化钠溶液直到不再产生沉淀为止，过滤，获得固相，用蒸馏水洗涤固相，烘干，获得固相E；

2)将所述固相E浸泡入乙酸的甲苯溶液中，然后将所述乙酸的甲苯溶液加热搅拌沸腾，回流分水去除水分，最后减压浓缩去除甲苯，获得所述添加剂。