[发明专利]一种提高硬度、增加模量、改善抗撕裂性能的橡胶混炼加工工艺

说明书

本发明公开一种提高硬度、增加模量、改善抗撕裂性能的橡胶混炼加工工艺，具体包含以下步骤：1)母炼胶工艺：将橡胶与炭黑和/或白炭黑、硅烷偶联剂的结合，软化剂、活化剂、防老剂进行一段或多段混炼制成母炼胶；2)终炼胶工艺：母炼胶、炭黑和/或白炭黑、硫化剂、促进剂混炼制成终炼胶。本发明解决了现有技术中终炼胶在混炼会发生硫化、交联，后工序不能继续使用的技术问题，所得到的硫化胶能提高硬度、模量、撕裂强度，可靠性高。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，特别涉及橡胶制品以及橡胶混炼加工领域，尤其涉及一种可提高硫化胶硬度、增加模量、改善抗撕裂性能的橡胶混炼加工工艺。

背景技术

硬度是硫化胶基本的重要性能，也是橡胶制品的重要参数，硬度是物质受压变形程度或抗刺穿能力的一种物理度量；由于橡胶硬度表征硫化胶在应变不大时的弹性，因此硬度在一定范围内也反映硫化胶的模量，模量是硫化胶的刚性表征之一。提高硬度，增加模量能够减少制品在使用时的形变，保持挺性，提高轮胎的转向操控性，确保行驶安全。撕裂破坏是橡胶制品最常见的破坏现象，撕裂性能的优劣直接关系到制品的使用寿命。

橡胶传统混炼工艺是：炭黑、白炭黑等填料都是在母胶混炼阶段加入，混炼排胶温度保持在145-165℃，终炼混炼只加硫化剂、促进剂，为防止胶料产生焦烧，排胶温度一般在110℃以下。CN200810155766.1公开了一种全钢子午线轮胎胎面基部胶的制备方法。包含一段混炼、第一次静置、二段混炼、第二次静置与终炼工序制得；CN201010119205.3中为了提高白炭黑分散：第一步将橡胶、白炭黑、硅烷偶联剂混炼制成母胶，第二步将母胶与炭黑、防老剂等按比例混合，加入适量的活性剂混炼在145-150℃排胶，混炼排胶温度高，是典型的母胶混炼，若终炼胶在145-150℃混炼会发生硫化、交联，后工序不能继续使用。通过先密炼母胶，制得最终的橡胶产品得到白炭黑分散性较好的轮胎用橡胶。

CN201310346744.4公开了一种轮胎气密层橡胶的制备方法，步骤为一段混炼：将天然橡胶、卤化丁基胶在烘胶房烘至温度30℃至40℃，粉碎成胶块，与胎面胶粉、碳酸钙、硬脂酸、防老剂、微晶蜡、软化剂、粘合剂、硅烷偶联剂混炼时间20秒-40秒，温度110-120℃，再加入白炭黑、炭黑和氧化镁，混炼80-100秒温度120-130℃，然后加入松焦油混炼温度130-145℃，时间80-100秒，排胶得母炼胶；终炼：将母炼胶与氧化锌、促进剂进行混炼，混炼温度100-110度，时间100-120秒，排胶；该技术的白炭黑、炭黑均在母炼阶段加入，终炼阶段只加入氧化锌和促进剂。

可见现有技术均采用在母胶混炼阶段加入填料的工艺，混炼排胶温度保持在145-165℃，终炼混炼只加硫化剂、促进剂，而在终炼阶段并没有加填料的先例。

发明内容

为了进一步改善胶料的性能，本发明提供了一种新的橡胶混炼加工工艺，配方中部分炭黑和/或白炭黑等细粒子填料在终炼混炼加入。母炼胶混炼可采用一段或多段混炼，终炼胶混炼将部分炭黑和/或白炭黑等填料加入，用本发明制备的混炼胶，能够提高硫化胶硬度、增加模量、改善抗撕裂性能。

具体地，本发明采取的技术方案如下：

一种提高硬度、增加模量、改善抗撕裂性能的橡胶混炼加工工艺，其为一种提高硬度、增加模量、改善抗撕裂性能的橡胶制品的制备方法，包括：

(1)母炼胶工艺：将橡胶与炭黑和/或白炭黑、硅烷偶联剂、软化剂、活化剂、防老剂等进行一段或多段混炼制成母炼胶。

(2)终炼胶工艺：母炼胶、炭黑和/或白炭黑、硫化剂、促进剂等混炼制成终炼胶。

所述的制备方法，以橡胶总用量100质量份计；

所述的制备方法，炭黑和/或白炭黑以橡胶100质量份计，炭黑和/或白炭黑用量为0.5～120份，偶联剂用量为白炭黑的0.5wt％～20wt％，优选为1wt％～15wt％；

所述的制备方法，橡胶包含天然橡胶和/或合成橡胶；