[發明專利]一種炭黑分散劑組合物及其制備方法和應用以及橡膠加工方法

有效

• 申請號: 201410427896.1
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN105440741B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 王麗麗;王麗靜;解希銘;李靜
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C09C3/08
• 分類號: C09C3/08;C09C3/10;C09C1/48;C08K9/04;C08K3/04;C08L9/06;C08L9/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 王崇,李婉婉

技術領域

本發明涉及一種炭黑分散劑組合物及其制備方法和應用，以及一種橡膠加工方法。

背景技術

為了提高橡膠的機械強度和耐磨性，需要在橡膠中添加一定量的炭黑。由于炭黑表面性能的特殊性，難以在橡膠中分散均勻，從而影響橡膠中的分散效果和多種力學性能。為了解決這一難題，人們已研究出一些含有脂肪酸皂或表面活性劑的炭黑分散劑。由于脂肪酸皂或表面活性劑與其它助劑如硫化劑、硫化促進劑、防焦劑等具有反應活性，如使用配合不當，將引起焦燒、延長硫化時間等，可致使制品機械性能下降。因此這類分散劑存在著使用不方便、機械強度低等缺點。

CN1289793A公開了一種橡膠用炭黑分散劑及其生產方法，所述橡膠用炭黑分散劑由下述原料組成，其重量百分比為：氧化聚乙烯蠟30-80％、石油樹脂20-70％和氫化松香0-10％復合配制而成。該生產方法是：首先將30-80％的氧化聚乙烯蠟、20-70％的石油樹脂和0-10％的氫化松香混合，接著在80-120℃的溫度下熔融，最后冷卻制片即制得炭黑分散劑。雖然添加該炭黑分散劑能夠使炭黑的分散性有一定程度的改善，但是，同時也會產生混煉膠的自粘性差、硫化速度慢及潤滑效果差等缺陷，如使用配合不當，還會使輪胎制品機械性能下降，耐磨性變差。而且，因硫化速度慢造成生產效率低，從而增加生產成本。因此，這類炭黑分散劑存在使用不方便、生產成本高、輪胎機械強度低及耐磨性差等缺陷。

CN103304881A公開了一種新型橡膠用炭黑分散劑及其制備方法，所述橡膠用炭黑分散劑由下述原料組成：聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟10-30份、硬脂酸鋅10-20份、硬脂酸10-30份、聚乙二醇10-30份和季戊四醇硬脂酸酯30-80份復合配置而成。該專利還公開該新型橡膠用炭黑分散劑的制備方法，其特征在于，將聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟、硬脂酸、聚乙二醇、季戊四醇硬脂酸酯按比例于80-130℃攪拌熔融混合，然后在110-150℃的溫度下加入硬脂酸鋅攪拌熔融，且所述硬脂酸鋅每隔十分鐘添加一次，三次添加完，每次的添加量占硬脂酸鋅總量的三分之一，冷卻制片或熔融造粒即得新型橡膠用炭黑分散劑。雖然添加該炭黑分散劑可提高橡膠膠料的加工安全性、物理機械性能及硫化速度，提高炭黑填料的分散性，但是該發明成本較高。

因此，如何制備一種炭黑分散劑組合物，在應用于橡膠時，保證橡膠擁有較好的硫化特性的同時，能夠顯著改善炭黑得分散性，進而改善橡膠制品的物理機械性能，以及一種含有該炭黑分散劑組合物的橡膠加工方法還有待于進一步研究。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中分散效果差，對硫化特性有影響等缺陷，而提供一種炭黑分散劑組合物及其制備方法和應用，以及一種含有該炭黑分散劑組合物的橡膠加工方法。

為了實現上述目的，本發明提供一種炭黑分散劑組合物，其中，所述炭黑分散劑組合物含有式(1)所示的乙烯基雙長鏈脂肪酰胺、R₁COOH表示的長鏈脂肪酸、R₂COOM表示的長鏈脂肪酸鹽以及微晶蠟；

其中，n為15-20的整數；R₁和R₂各自獨立地為碳原子數為15-22的直鏈或支鏈烷基，M為堿金屬或堿土金屬陽離子；

優選地，n為17-18的整數；R₁和R₂各自獨立地為碳原子數為17-19的直鏈烷基，M為鈣、鎂或鈉

本發明還提供了上述所述的炭黑分散劑組合物的制備方法，該方法包括將式(1)所示的乙烯基雙長鏈脂肪酰胺、R₁COOH表示的長鏈脂肪酸、R₂COOM表示的長鏈脂肪酸鹽以及微晶蠟熔融攪拌，混合均勻后冷卻制片。

本發明還提供了上述所述的炭黑分散劑組合物以及由上述所述的制備方法制備的炭黑分散劑組合物在橡膠加工中的應用。

本發明還提供了一種橡膠加工方法，該方法包括將基礎橡膠在炭黑分散劑組合物的存在下進行混煉，得到混煉膠坯，將該混煉膠坯進行硫化，其中，所述炭黑分散劑組合物為上述所述的炭黑分散劑組合物以及由上述所述的制備方法制備的炭黑分散劑組合物。