[发明专利]一种降低轮胎滚动阻力的白炭黑

说明书

本发明公开了一种降低轮胎滚动阻力的白炭黑。该白炭黑为2‑氨基乙基硫酸氢酯改性的白炭黑。与现有白炭黑相比，本发明可提高白炭黑与橡胶的相溶性，而且表面引入的氨基可促进橡胶的硫化，从而显著降低橡胶的滚动阻力。

技术领域

本发明属于白炭黑领域，具体涉及一种降低轮胎滚动阻力的白炭黑。

背景技术

因轮胎滚动阻力造成的燃油消耗约占整个燃油消耗量的20％左右，降低轮胎的滚动阻力对于提高轮胎的燃油效率、减少温室气体排放是非常有利的，滚动阻力每下降10％，可使燃油消耗减少1-2％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低轮胎滚动阻力的白炭黑。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种降低轮胎滚动阻力的白炭黑，该白炭黑为2-氨基乙基硫酸氢酯改性的白炭黑。

优选地，所述白炭黑的BET比表面积为50～500m²/g。

更优选地，所述白炭黑的BET比表面积为150～300m²/g。

原位制备上述2-氨基乙基硫酸氢酯改性的白炭黑的方法，包括以下步骤：

(1)将酸液加入硅酸钠溶液中，至体系的pH值呈酸性，反应一定时间；

(2)向步骤(1)的体系中加入硅酸钠溶液，至体系的pH值呈碱性后，加入2-氨基乙基硫酸氢酯，反应一定时间，得到2-氨基乙基硫酸氢酯改性的白炭黑。

优选地，所述酸液为硫酸或盐酸。

更优选地，所述硫酸的浓度为10～30wt％，所述盐酸的浓度为10～20wt％。

优选地，所述硅酸钠的模数为2～3.5，硅酸钠溶液的浓度为20～40wt％。

优选地，步骤(1)中，控制体系的pH值为3～6。

更优选地，步骤(1)中，控制体系的pH值为5～6。

优选地，步骤(1)中，反应时间为0.1～2小时。

更优选地，步骤(1)中，反应时间为0.5～1小时。

优选地，步骤(2)中，控制体系的pH值大于7，但不高于10。

更优选地，步骤(2)中，控制体系的pH值为7.5～8。

优选地，步骤(2)中，2-氨基乙基硫酸氢酯的用量为硅酸钠质量的1～10％。

优选地，步骤(2)中，反应时间为0.1～1小时。

2-氨基乙基硫酸氢酯改性的白炭黑的制备方法，包括以下步骤：在pH值不高于10的碱性条件下，白炭黑与2-氨基乙基硫酸氢酯反应，得到2-氨基乙基硫酸氢酯改性的白炭黑。

优选地，所述2-氨基乙基硫酸氢酯的用量为白炭黑质量的0.5～5％。

优选地，pH值为7.5～8。

优选地，反应时间为0.5～1小时。

2-氨基乙基硫酸氢酯(CAS:926-39-6，NH₂C₂H₄OSO₃H)在碱催化下，与白炭黑或水合二氧化硅表面的羟基反应：

白炭黑-OH+NH₂C₂H₄OSO₃H→白炭黑-OC₂H₄NH₂