[發明專利]填料在橡膠溶液中的分散方法

有效

• 申請號: 201310027002.5
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103205001B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 王夢蛟;宋建軍;戴德盈
• 申請（專利權）人: 怡維怡橡膠研究院有限公司
• 主分類號: C08J3/215
• 分類號: C08J3/215;C08J3/21
• 代理公司: 北京金碩果知識產權代理事務所11259
• 代理人: 畢穎

技術領域

本發明涉及橡膠領域，特別涉及一種填料在橡膠溶液中的分散方法。

背景技術

橡膠，尤其制備汽車輪胎所用的橡膠，最重要的工藝就是將填料加入橡膠中以提高其硫化膠的物理機械性能，才能滿足硫化膠制品的使用要求。在傳統橡膠工業中，采用固體橡膠和補強劑粉體為原料，用機械混煉法即干煉法將填料分散于橡膠基體中以生產混煉膠。此方法需經切膠、塑煉、混煉等工序，設備投資大，并且僅依靠機械剪切作用很難將填料分散均勻，從而影響硫化膠的物理機械性能。

近幾年，為了解決填料在橡膠中的分散問題，國內外科研院所和企業開始研究濕法混煉技術。CN101883812中記載將天然橡膠膠乳與在水中分散炭黑得到的分散漿料溶液混合中加入表面活性劑，施加機械剪切力進行分散。CN102775618中提出一種以天然膠乳和硅溶膠或納米二氧化硅在水中分散后，在水浴加熱升溫到混煉溫度后進行恒溫攪拌的分散方法。CN102516418中公開的方法如下：填料、加工助劑等通過加入分散劑、抗氧劑、防沉降劑、濕潤劑、水配成混合物，經長時間研磨后，在90-95℃、攪拌速度為20轉/分鐘的攪拌機中預制成分散體，與濃縮膠乳混合均勻后，加入酸等進行凝聚、洗滌、干燥。

縱觀國內外關于填料在橡膠中的分散技術，大致采用的混合方式基本都是使用攪拌機，其中常用的是葉片式攪拌機、槽式攪拌機、行星式攪拌機及曲拐式攪拌機，此類攪拌機的缺點一方面是間歇式操作，無法實現連續生產；另一方面則存在分散性能不佳，直接影響橡膠制品的物理機械性能。

發明內容

針對現有技術的問題，本發明的目的是提供一種填料在橡膠溶液中的分散方法。

采用本發明所述填料在橡膠溶液中的分散方法優點為：1)填料及添加劑的分散性好；2)由于填料和添加劑的高分散及無其他物質干擾，可顯著提高硫化膠的物理機械性能和橡膠制品的質量；3)本發明所述方法對橡膠和填料及添加劑的種類及含量的適用范圍廣。

本發明進一步涉及如下實施方案：

1、一填料在橡膠溶液中的分散方法，包括如下步驟：將填料加入到橡膠溶液中，通過攪拌形成橡膠/填料/溶劑混合物，并對所述橡膠/填料/溶劑混合物進一步細分散和精分散以提高填料在橡膠溶液中的分散程度。

2、根據實施方案1所述的方法，其中任選添加一種或多種選自油、抗氧化劑、防老劑、偶聯劑、活性劑、阻燃劑、熱穩定劑、光穩定劑、染料、顏料、硫化劑和促進劑的添加劑。

3、根據實施方案1-2所述的方法，其中所述的細分散如下所述：

I).將攪拌后的橡膠/填料/溶劑混合物或橡膠/填料/添加劑/溶劑混合物通過一個噴嘴在高壓下的情況下噴出，所用壓力范圍從2MPa至60MPa，優選10MPa至40MPa；

II).使上述I)中的噴出物通過一個多彎頭管使橡膠/填料/溶劑混合物或橡膠/填料/添加劑/溶劑混合物在管中與管壁撞擊增加填料的分散性；或

III).使上述I)中的噴出物通過一個管內徑多次收放變化的管路，來變換剪切應力而增加填料的分散性。

4、根據實施方案1-2所述的方法，其中所述的精分散為將經過細分散后的混合物連續加入球磨機和/或膠體磨中進行分散。

5、根據實施方案1-2所述的方法，其中所述的精分散為將經過細分散后的混合物連續加入到研磨機中進行研磨，該研磨機具有一組或多組高速轉動的平面磨盤和固定在研磨機套筒上并與平面磨盤相間的固定銷釘或定盤。

6、根據實施方案1-2所述的方法，其中所述的精分散為將經過細分散后的混合物連續加入到研磨機中進行研磨，該研磨機具有轉動方向相反的兩個葉片，所述葉片具有細孔流槽。

7、根據實施方案1-2所述的方法，其中所述的精分散為將經過細分散后的混合物連續地加入到多層高壓狹縫分散機中，使混合物在高壓下從兩層之間狹縫中擠出，所用壓力范圍從2MPa至60MPa，優選10MPa至40MPa。

8、根據實施方案1-2所述的方法，其中所述的精分散為將經過細分散后的混合物連續地加入到動力分散器中進行分散，動力分散器的旋轉轉于上有徑向分布的狹縫或孔。

9、根據實施方案4-8所述的方法，其中將權利要求4-8所述的精分散方法中的兩種或兩種以上相互串聯使用。

10、根據實施方案1-9所述的方法，其中所述橡膠溶液為直接從制備溶聚橡膠生產線中獲得的，或將任何類型的干膠在對該膠的良溶劑中溶解制備。