[发明专利]一种高性价比橡胶填充料及其制备方法

说明书

本发明涉及橡胶助剂领域，具体而言涉及一种高性价比橡胶填充料及其制备方法。本发明一种高性价比橡胶填充料，包括以下重量份的组分：补强材料600～800份，界面活性剂4‑100份、交联材料100‑400份，改性剂100‑200份，其中，所述的补强材料为高岭土或者膨润土，所述的交联材料选自木质素、木质素磺酸盐及其混合物。同时本发明还提供了该材料的制备方法：a.将改性剂用磨粉机粉碎；b.先向混合机加入补强材料，启动搅拌，加入界面活性剂改性，混合5‑10分钟；c.向混合机投入改性剂和交联材料,混合5～10分钟，混合均匀后包装得产品。本发明具有绿色环保且成本较低的优势，可逐步取代碳黑，提高胶料的物理性能，从而可以提高轮胎的耐高速性能和耐久性能。

技术领域

本发明涉及橡胶助剂领域，具体而言涉及一种高性价比橡胶填充料及其制备方法。

背景技术

炭黑主要用于橡胶工业中的轮胎为主要产品。轮胎工业使用的炭黑约占整个橡胶工业所需炭黑的80％以上。一般将各种机动车辆(包括摩托车)轮胎以外的其它橡胶产品统称为“橡胶制品”。橡胶制品每年所消耗的炭黑大约占橡胶用炭黑的20％。炭黑在橡胶中的作用主要有三种，分别为高耐磨作用、补强作用，且炭黑用量大增加制品的成本；而且炭黑生产主要原料为石化附产乙烯焦油，原料为不可再生资源。

近几年来,在橡胶工业制品生产中采用的原材料品种变化有一定的趋势.这是由于原料市场竞争的急剧变化,橡胶工业制品采用新的高效生产过程,生产成本和生产能耗的不断降低,开发无废料的生产工艺,对橡胶工业制品的质量和使用可靠性要求增高等因素决定的.对无机填料主要是天然无机填料的需求增大.其原因是石油和包括炭黑在内的石油产品价格增高,以及聚合物生产的环保问题，由于能源和炭黑价格方面的压力继续存在,如何降低能耗,减少对石油的依赖性便成为国内外橡胶工业面临的主要课题之一.

因此目前需要且一种绿色环保且成本较低的橡胶补强剂，可逐步取代碳黑，提高胶料的定伸强度，提高胶料的硬度，提高胶料的物理性能，从而可以提高轮胎的耐高速性能和耐久性能。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种可逐步取代碳黑，有助于提高轮胎的耐高速性能和耐久性能且具有成本低，污染小特点的橡胶填充料。本发明采用以下技术方案。

一种高性价比橡胶填充料，包括以下重量份的组分：

补强材料600～800份，界面活性剂4-100份、交联材料100-400份，改性剂100-200份，其中，所述的补强材料为高岭土或者膨润土，所述的交联材料选自木质素、木质素磺酸盐及其混合物。

首先本发明采用了高岭土或者膨润土作为基料，用具有交联功能的界面活性剂把交联材料和基料纵向交联在一起，形成有机高分子和无机氧化硅铝(如高岭土或白炭黑等)的長链大分子，这样大分子的木质素有机端与橡胶大分子相容性更好，大分子的无机端氧化硅铝端与炭黑及白炭黑相容性更佳，从而达到在胶料中良好的分散性能，因此本发明可以替代30％左右的白炭黑，与白炭黑混合后作为轮胎橡胶填充料不会对轮胎的性能造成不利影响。

作为优选，所述的界面活性剂采用硅烷偶联剂Si69，硅烷偶联剂Si75，硅烷偶联剂KH550，硅烷偶联剂KH560，硅烷偶联剂KH570，硅烷偶联剂KH580，硅烷偶联剂KH590，硅烷偶联剂KH792，硅烷偶联剂KBM602，硅烷偶联剂A151，硅烷偶联剂A171中的一种或者其混合物。

本发明采用了上述界面活性剂，通过界面活性剂同时改性两种材料，即利用有交联功能的界面活性剂把高分子木质素和高岭土交联在起，使之在胶料中，在橡胶大分子和炭黑之间相互渗透，形成互穿网络的分散方式，从而提高了分散度，进而在橡胶胶料中达到补强，耐磨，抗撕裂，降低生热和提高拉伸和扯断强度，实验证明，本犮明的木质素改性高岭土补强剂，完全达到或超过轮胎行业所要求的技术指标。因为本发明采用高岭土或者膨润土作为基料，其主要利用其中的硅铝成分起到补强作用，因此本发明在使用硅烷偶联剂时具有良好的分散效果。