[发明专利]具有高抗湿滑性的乳聚丁苯橡胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种乳聚丁苯橡胶复合材料及其制备方法，属于橡胶材料技术领域。本发明提供一种乳聚丁苯橡胶复合材料，所述复合材料的原料包括：乳聚丁苯橡胶100重量份，白炭黑30～70重量份，硅烷偶联剂3～7重量份，其中，所述硅烷偶联剂为3‑辛酰基硫代‑1‑丙基三乙氧基硅烷或双‑(3‑三乙氧基硅烷基丙基)‑四硫化物。本发明所得材料具有优异的抗湿滑性能，并且具有较低的滚动阻力。

技术领域

本发明涉及一种乳聚丁苯橡胶复合材料及其制备方法，属于橡胶材料技术领域。

背景技术

以丁二烯与苯乙烯为单体，经共聚反应制备的丁苯橡胶(SBR)高分子链中既有刚性的苯环结构，也有柔性的分子链段，具有优异的耐磨性、耐热性和耐老化性能，是用途最为广泛的共聚物橡胶。SBR广泛应用于轮胎、胶管、胶带、胶鞋、减震制品等领域。按照聚合方式，SBR分为：以丁基锂为催化剂，在非极性溶剂中合成的溶聚丁苯橡胶(SSBR)，以及以在低温下进行自由基乳液聚合而得到的乳聚丁苯橡胶(ESBR)两大类。

根据丁苯橡胶的生产能力现状分析，溶聚丁苯橡胶的生产能力仅为丁苯橡胶生产能力的17％左右，乳聚丁苯橡胶目前仍是丁苯橡胶的主体；ESBR工艺稳定成熟、生产成本低、加工性能优异，是目前应用最为广泛的聚合物之一。乳聚丁苯橡胶广泛用于轮胎胎面、翻胎胎面、输送带、胶管、模制品和压出制品等。

现有技术中关于提高乳聚丁苯橡胶抗湿滑性和降低滚动阻力的相关报道并不多。

发明内容

本发明提供一种乳聚丁苯橡胶复合材料，所得材料具有优异的抗湿滑性能，并且具有较低的滚动阻力。

本发明的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种乳聚丁苯橡胶复合材料，所述复合材料的原料包括：乳聚丁苯橡胶100重量份，白炭黑30～70重量份，硅烷偶联剂3～7重量份，其中，所述硅烷偶联剂为3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷(NXT)或双-(3-三乙氧基硅烷基丙基)-四硫化物(TESPT)。

进一步，所述复合材料的原料中，还包括抗氧剂、防老剂、促进剂和硫化剂等其他助剂。

优选的，上述复合材料中，所述复合材料的原料包括：乳聚丁苯橡胶100重量份，白炭黑50重量份，硅烷偶联剂3～7重量份，其中，所述硅烷偶联剂为3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷(NXT)或双-(3-三乙氧基硅烷基丙基)-四硫化物(TESPT)。

本发明要解决的第二个技术问题是提供上述乳聚丁苯橡胶复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

1)制备混炼胶：先将乳聚丁苯橡胶生胶混炼1～3min，再加入部分白炭黑混炼1～3min，然后加入剩余的白炭黑、硅烷偶联剂、氧化锌和硬脂酸混炼5～10min得混炼胶；

2)制备共混胶：取出混炼胶，冷却后进行双辊开炼；然后依次加入防老剂、促进剂和充油硫磺，混炼4～8min得共混胶；

3)最后共混胶硫化完全即得乳聚丁苯橡胶复合材料。

进一步，步骤1)中，先加入2/3的白炭黑。

进一步，步骤1)中，转子转速设置为35～45rpm(优选为40rpm)，加工温度为145～155℃(优选为150℃)。

进一步，步骤2)中，制备共混胶的方法为：取出混炼胶，冷却后进行双辊开炼，双辊的辊温为75±5℃，辊距为1～2mm(优选为1.5mm)，预混1～3min(优选为2min)；然后，扩大辊距至2mm，依次加入防老剂、促进剂和充油硫磺至混炼胶中，再调整辊距为1mm，左右2/3处割胶，持续混炼4～8min；最后，调整辊距至0.5mm，打三角包和薄通各5～6次，扩大辊距共混胶下片，备用。