[發明專利]一種改性白炭黑胎面膠的制備方法

有效

• 申請號: 201810826784.1
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109181038B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 裘友玖;林茂梅
• 申請（專利權）人: 大陸馬牌輪胎(中國)有限公司
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08L9/00;C08L7/00;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/36
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本發明涉及一種改性白炭黑胎面膠的制備方法，屬于輪胎材料制備技術領域。本發明以甘蔗渣為原料，先對其進行蒸汽爆破，得到爆破纖維，再將爆破纖維和硅酸鈉溶液混合后，加入鹽酸反應，反應后高溫脫水得到濾渣，接著用醋酸酐對濾渣進行改性，得到改性白炭黑填料，最后將白炭黑填料和其他輔料共混，最終制得改性白炭黑胎面膠，本發明制得的改性白炭黑胎面膠滑動阻力低，抗開裂性能好，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種改性白炭黑胎面膠的制備方法，屬于輪胎材料制備技術領域。

背景技術

輪胎是汽車的重要部件之一，在汽車的使用過程中，汽車輪胎關系到汽車的安全性能。它直接與路面接觸，和汽車懸架共同來緩和汽車行駛時所受到的沖擊，保證汽車有良好的乘座舒適性和行駛平順性。保證車輪和路面有良好的附著性，提高汽車的牽引性、制動性和通過性。承受著汽車的重量，輪胎在汽車上所起的重要作用越來越受到人們的重視。由于輪胎常在復雜和苛刻的條件下使用，它在行駛時承受著各種變形、負荷、力以及高低溫作用，因此必須具有較高的承載性能、牽引性能、緩沖性能。同時，還要求具備高耐磨性和耐屈撓性，以及低的滾動阻力與生熱性。

胎面膠是輪胎最外層與路面接觸而表面印有花紋的一層膠料，能使輪胎具有高耐磨性、抗氧化性，減小滾動阻力提供牽引力，緩沖行駛時的沖擊和搖擺，防止簾線層的割破和刺穿等。現有技術的胎面膠大多用天然橡膠、丁苯橡膠、順式異戊橡膠和順丁橡膠等生膠制造。

現有技術常加入大量白炭黑來改善滾動阻力和抗濕滑性。但是白炭黑和非極性的橡膠基體之間相容性較差，并且白炭黑容易團聚形成填料網絡，造成能量耗散，造成胎面膠的滾動阻力增加，因此，發明一種改性白炭黑胎面膠對輪胎材料制備技術領域具有積極的意義。

發明內容

本發明主要解決的技術問題，針對現有技術常向胎面膠中加入大量白炭黑來改善滾動阻力和抗濕滑性，但是白炭黑和非極性的橡膠基體之間相容性較差，并且白炭黑容易團聚形成填料網絡，造成能量耗散，造成胎面膠的滾動阻力增加，容易開裂的缺陷，提供了一種改性白炭黑胎面膠的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種改性白炭黑胎面膠的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：

（1）稱取甘蔗渣放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入飽和蒸汽，直至蒸汽爆破罐中壓力達到3.0～3.5MPa，保壓靜置30～50min后打開蒸汽爆破罐出料口，使蒸汽爆破罐瞬間泄壓，收集噴出的爆破甘蔗纖維；

（2）將上述爆破甘蔗纖維和質量分數為20%的硅酸鈉溶液混合后得到混合液并裝入超聲振蕩儀中，用濃度為1mol/L鹽酸調節混合液pH至4.0～5.0，超聲振蕩反應，得到反應物；

（3）將上述反應物裝入高溫反應釜中，高溫脫水反應，反應結束后，用紗布過濾分離得到濾渣，將濾渣放入烘箱，干燥得到干燥濾渣；

（4）將上述干燥濾渣和醋酸酐以及無水乙醇混合后裝入燒杯中，再將燒杯放入水浴中，在4～6℃的溫度下靜置處理30～40min，處理后用濃度為0.5mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH至9～10，放置在搖床上振蕩反應1～2h，反應結束后過濾分離得到濾餅，即為改性白炭黑填料；

（5）按重量份數計，稱取30～40份丁苯橡膠、15～20份順丁橡膠、5～10份天然橡膠、25～35份上述改性白炭黑填料、5～10份氧化鋅、2～5份硫磺、5～10份松焦油、2～3份硬脂酸、1～2份N-苯基-α-苯胺、2～3份三乙醇胺裝入密煉機中，密煉，得到密煉膠料；

（6）將上述密煉膠料用真空平板硫化機硫化處理90～120min，硫化處理結束后停放12～16h，即得改性白炭黑胎面膠。

步驟（2）中所述的爆破甘蔗纖維和質量分數為20%的硅酸鈉溶液的質量比為1:10，超聲振蕩反應的頻率為25～35kHz，超聲振蕩反應的時間為15～20min。