[发明专利]一种白炭黑用分散剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种白炭黑用分散剂及其制备方法，按照100份计，上述白炭黑用分散剂包括C8‑C22脂肪酸40‑60份、单甘油硬脂酸酯10‑15份、高级醇10‑15份、石蜡5‑10份、聚乙二醇脂肪酸醇1‑5份、氧化锌1‑3份、碳酸钙1‑3份和余量活性剂；所述高级醇由质量比为1:1的十六醇的固态脂肪醇和十八醇的固态脂肪醇组成；所述聚乙二醇脂肪酸醇由聚乙二醇4000与亚麻酸加热反应制得。本发明添加聚乙二醇脂肪酸酯分子有表面活性剂的功效，因此可以减低胶料的粘度，提高胶料的流动性，降低加工能耗，有助于硫化产品的脱模，保持模具干净。本发明的白炭黑分散剂，能够快速降低门尼粘度，缩短混炼时间，明显改善胶料的加工性能。

技术领域

本发明涉及一种白炭黑用分散剂及其制备方法，属于橡胶助剂技术领域。

背景技术

白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相为氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。其主要用作为天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏磨擦剂等；彩印胶版填充剂，铸造的脱模剂，加入树脂内，可提高树脂防潮和绝缘性能；填充在速率制品内，可增加抗滑性和防油性；填充在硅树脂中，可制成200℃以上的塑料；在造纸工业中用作填充剂和纸的表面配料。

但是由于白炭黑是无机材料，其粒子表面含有硅醇基(＝Si-OH)等大量极性基团，这些基团导致白炭黑就有很高的极性，这与非极性的橡胶大分子形成相互排斥，就是说，白炭黑在轮胎制造过程中很难均匀分散的橡胶中，用分散不均匀的胶料制造的轮胎，性能非但不能改善反而会严重下降。

CN104830045B公开了一种橡胶用白炭黑分散剂及其制备方法，添加了硅烷偶联剂，效果比较显著，但是白炭黑中的某些活性基团往往减弱硅烷偶联剂的作用，从而影响到胶料的性能。

CN104693486A公开了一种白炭黑专用分散助剂ZD-6，分散助剂主要为锌盐和脂肪酸酯的混合物，此类分散剂仅作为分散使用对白炭黑进行包覆起物理改性，对改善硫化胶的物理和化学性能作用不大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种白炭黑用分散剂。

本发明的第二目的在于提供上述白炭黑用分散剂的制备方法。

为了实现第一目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种白炭黑用分散剂，以100份计，包括如下组分：

进一步的，所述C8-C22脂肪酸由菜籽油脂肪酸、蓖麻油脂肪酸和棕榈油脂肪酸组成。

进一步的，所述菜籽油脂肪酸、蓖麻油脂肪酸和棕榈油脂肪酸的质量比为(2-5)：(3-10)：(5-12)。

进一步的，所述高级醇由质量比为1:1的十六醇的固态脂肪醇和十八醇的固态脂肪醇组成。

进一步的，所述聚乙二醇脂肪酸醇由聚乙二醇4000与亚麻酸加热反应制得。

采用上述技术方案，随着高级醇添加量的增加，门尼粘度、300％定伸应力、永久变形等性能指标先降低后缓慢降低，试验证明，添加高级醇有利于胶料的混炼。

采用上述技术方案，添加聚乙二醇脂肪酸酯分子有表面活性剂的功效，因此可以减低胶料的粘度，提高胶料的流动性，降低加工能耗，有助于硫化产品的脱模，保持模具干净。

进一步的，所述聚乙二醇脂肪酸醇的具体制备过程如下：

S1：将摩尔比为1:2的聚乙二醇4000与亚麻酸加入至反应釜中，75℃反应；

S2：向步骤S1中加入浓硫酸，浓硫酸的质量为聚乙二醇4000质量的2.5％，然后通入氮气，150℃反应3.5h；

S3：冷却，用三乙醇胺调节pH至7，干燥。