[发明专利]一种提高湿法混炼胶中白炭黑与橡胶胶乳相容性的方法

说明书

本发明公开了一种提高湿法混炼胶中白炭黑与橡胶胶乳相容性的方法，其特征在于，它包括如下步骤：将白炭黑和双‑(3‑丙基三乙氧基硅烷)多硫化物以重量比50：50混匀，制得预分散母料；将预分散母料和白炭黑加入到橡胶胶乳中，混匀；其中，预分散母料、白炭黑和橡胶乳胶(以干胶计)的重量比为5～10：50：100。本发明采用双‑(3‑丙基三乙氧基硅烷)多硫化物和白炭黑混匀为预分散母料，再与白炭黑一起加到胶乳中，经过了双‑(3‑丙基三乙氧基硅烷)多硫化物改性的白炭黑同时具有亲水亲油的双亲特性，阻止了白炭黑的团聚倾向，提高了白炭黑与橡胶胶乳的相容性，改善了白炭黑在胶乳中的分散性。

技术领域

本申请涉及一种提高湿法混炼胶中白炭黑与橡胶胶乳相容性的方法，属于化工技术领域。

背景技术

橡胶混炼是橡胶加工技术的瓶颈，是橡胶制品性能的关键。橡胶混炼过程能量消耗巨大，几乎占橡胶制品生产总能耗的40％，因此，近年来，橡胶混炼工艺的技术创新引起人们极大关注，其中，湿法混炼橡胶工艺技术是近期研究的重点。

湿法混炼橡胶工艺技术是将经过预先加工的炭黑、白炭黑等填料制成水分散体，在液态下与橡胶胶乳充分混合，再经凝聚、脱水、干燥等过程生产橡胶混炼胶的方法。其技术的难点是，白炭黑水分散体与橡胶胶乳不相容，白炭黑难与胶乳共沉，白炭黑在胶乳中分散不均匀，造成混炼胶的白炭黑填充量波动大、分散均一性差，从而使混炼胶不能具有很好的性能，造成湿法混炼橡胶工艺难以技术推广和大工业应用。

现有湿法混炼工艺中，采用的其他表面改性剂仅解决了白炭黑表面改性的问题，但是不能与胶乳发生化学反应键合，影响了混炼胶的进一步应用，为了提高白炭黑与橡胶胶乳的相容性，提出了本发明方法。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是湿法混炼橡胶工艺中，白炭黑与橡胶胶乳相容性的问题和分散均匀性的问题，从而解决湿法混炼橡胶工艺的技术问题，改善白炭黑与橡胶胶乳的共沉。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种提高湿法混炼胶中白炭黑与橡胶胶乳相容性的方法，其特征在于，该方法以白炭黑和双-(3-丙基三乙氧基硅烷)多硫化物混匀为预分散母料。

优选地，它包括如下步骤：

i)将白炭黑和双-(3-丙基三乙氧基硅烷)多硫化物以重量比50：50混匀，制得预分散母料；

ii)将预分散母料和白炭黑加入到橡胶胶乳中，混匀；其中，预分散母料、白炭黑和橡胶胶乳(以干胶计)的重量比为5～10：50：100。

进一步地，橡胶乳胶的固含量为10％-40％。

优选地，橡胶乳胶的固含量为20％。更利于橡胶胶乳与白炭黑的分散，保证了混合液的固液悬浮状态，优选地，橡胶胶乳的固含量为20％。

一般地，白炭黑为沉淀法白炭黑，含水量在4～10％。

本发明方法中，将白炭黑和双-(3-丙基三乙氧基硅烷)多硫化物以重量比50：50混匀，制得预分散母料的方法是，将白炭黑加到高速搅拌机中，然后将双-(3-丙基三乙氧基硅烷)多硫化物以喷淋的方式加入到搅拌机中与白炭黑混匀，制得预分散母料。在这个过程中，双-(3-丙基三乙氧基硅烷)多硫化物先通过白炭黑原料带入的水发生水解反应，脱去乙氧基水解为硅羟基，然后通过硅羟基与白炭黑的硅羟基之间发生缩合反应，从而使白炭黑接枝有机亲油基团，提高白炭黑与橡胶胶乳的相容性；另外没有反应完全的双-(3-丙基三乙氧基硅烷)多硫化物负载在白炭黑粒子表面，阻止白炭黑的二次团聚，同时达到双-(3-丙基三乙氧基硅烷)多硫化物自身分散的目的。