[發明專利]液相攪拌混合白炭黑和天然膠的制備方法

有效

• 申請號: 201210282517.5
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN102775654A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 樓齊淼;徐新建;沈建農;洪佳;金振渙
• 申請（專利權）人: 杭州中策橡膠有限公司
• 主分類號: C08L7/02
• 分類號: C08L7/02;C08K3/36;B60C1/00
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王從友

技術領域

本發明涉及輪胎橡膠膠料生產領域，尤其涉及一種液態白炭黑和液態天然膠在液相中混合的方法。

背景技術

天然膠因其具有優良的物理機械性能被廣泛應用于輪胎工業和橡膠工業。由于天然膠分子量極高（平均分子量為70萬左右），用傳統的干法混煉，首先要對天然膠進行塑煉（通過機械力及高溫降解降低分子量）然后在機械的剪切過程中加入所需的炭黑，白炭黑及其他活化劑、防老劑、硫化劑。在這一過程中天然膠的大分子嚴重受損，以致于強力磨耗性能下降。為彌補強力和磨耗的下降。設計人員傳統大量采用粒徑小，比表面積大的硬質炭黑加以補強。這樣雖然強力和磨耗能得以提高，但隨之膠料生熱量也隨之提高。以致輪胎在高速行駛因生熱高而造成早期冠空和肩空。為了降低生熱，往往加入少量的白炭黑。白炭黑具有生熱低、抗濕滑性能佳的特點。

傳統干法混煉方法如中國發明專利申請（申請號：200910050337.2申請日：2009-04-30）公開了一種偶聯劑改性白炭黑增強載重輪胎胎面膠性能的方法，該方法是：納米白炭黑經過120℃真空干燥除去水分，進行偶聯劑表面處理，偶聯劑的用量為納米白炭黑粉體重量1%～10%；在保持橡膠原有生產配方不變和生產流程不變的基礎上，在橡膠混煉過程中添加生膠重量的20%～30%偶聯劑改性后的納米白炭黑復合粉體，測試結果表明，添加復合納米白炭黑粉體后載重輪胎胎面膠的拉伸強度、撕裂強度、硬度等大幅度提高。而應用傳統干法混煉加入多量的白炭黑勢必影響膠料的強力和耐磨性能。

但用傳統干法混煉方法有兩個致命弱點：一是白炭黑是親水的無機物很難溶入到疏水的天然膠中，必須進行過分混煉（增加混煉段數），這樣必然破壞了橡膠分子鏈的整體性，造成了強力降低。另外白炭黑應用干法混煉無法形成天然膠與白炭黑的一體性。這樣大量填充的白炭黑的膠料獲取不到高耐磨性?？傊?，加入大量的高比表面積的硬質炭黑可獲取較高強力的混煉膠，但無疑會造成膠料生熱過大，滾動阻力高。而使用液相攪拌法混合的白炭黑天然膠的制備方法完全可彌補上述兩項不足。

液相攪拌法混合方法如中國發明專利申請（申請號：201110064299.3申請日：2011-03-17）公開了一種濕法混煉天然橡膠料的制備方法，其方法包括：配制漿料15%～40%白炭黑干料浸泡在60%～85%的去離子水中，加入偶聯劑、表面活性劑混合均勻-研磨-制取膠乳混合液-取天然膠乳-將白炭黑水分散體加入到膠乳中，攪拌混合成膠乳混合液-絮凝-在混合液中加入醋酸，經洗膠機進行洗膠和脫水-送至橡膠造粒機造粒，然后將膠料粒送入箱式干燥柜中進行干燥。采用該方法制造的輪胎滾動阻力小，生熱低，抗張強度和抗撕強度高，膠料的耐老化性能好。實現了白炭黑的混煉在液相中進行，分散性和均勻性提高。但是，該專利中白炭黑漿料需采用去離子水浸泡，同時，在加工過程中需要經過研磨，這樣增加了工藝步驟，提高了生產的成本；另外，對于天然膠乳在攪拌過程中，會出現凝結，出現大顆粒，導致混合不均勻。

發明內容

為了采用白炭黑全部替代或大部分替代炭黑，以降低輪胎的滾動阻力，提高抗濕滑及耐磨性能，以生產出節能環保輪胎。本發明的目的是提供一種液相攪拌混合白炭黑和天然膠的制備方法，該方法具有產品性能高，實施方便的特點。

為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：

液相攪拌混合白炭黑和天然膠的制備方法，該方法包括以下的步驟：

1）漿料制備

甲組分制備：

固含量10%~50%的液態白炭黑，白炭黑以干料計5~120份；

加入白炭黑干料重量的0.5%~8%硅烷偶聯劑，0.1%~2.0%穩定劑，0.1%~2.0%防沉劑，0.1%~2.0%分散劑，攪拌：速度1000~4000rpm，攪拌時間2~10分鐘；

乙組分配制：

固體含量20%~70%的天然膠乳，天然膠乳以干料計100份；

加入天然膠乳干料重量0.1%~2.0%的穩定劑，攪拌：轉速1000-4000rpm，攪拌1～5分鐘；

2）混合

在乙組分高速攪拌中加入甲組分，攪拌速度2000~6000rpm，常溫攪拌8~20分鐘；

3）凝固、脫水、洗滌

①在經混勻后的混合液中緩慢加入經稀釋過的凝固劑，加入量為混合液重量0.01%~1.5%的凝固劑進行凝固，回收殘液；