[發明專利]一種炭黑偶聯劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010835101.6
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN114075350B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 謝治國;楊帆;范汝良;董棟;張寧
• 申請（專利權）人: 彤程化學（中國）有限公司;彤程新材料集團股份有限公司
• 主分類號: C08K5/20
• 分類號: C08K5/20;C08L79/02;C08L7/00;C08L91/00;C08L9/00;C08L91/06;C08K13/02;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/04;C08K3/06;C07C231/02;C07C233/09;C08G73/04
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 夏思秋

1.一種橡膠組合物的制備方法，其特征在于，所述橡膠組合物中含有：橡膠100重量份、炭黑50-80重量份、環保芳烴油2-8重量份、氧化鋅1～6重量份、硬脂酸0.5～4重量份、防護蠟0.5-3重量份、硫磺0.5～3重量份、促進劑0.5～3重量份、防老劑1～4重量份、炭黑偶聯劑1-10重量份；

包含如下步驟：

步驟(1)：將90重量份天然橡膠先加入密煉機中進行塑煉30S，然后加入15重量份炭黑和環保芳烴油進行混煉4.5min后排膠，排膠溫度140℃，獲得天然橡膠炭黑母煉膠，冷卻靜置至室溫；

步驟(2)：將步驟(1)中所述天然橡膠炭黑母煉膠加入密煉機塑煉30S，隨后加入順丁橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防護蠟、防老劑、剩余炭黑以及炭黑偶聯劑進行混煉2.5min后排膠，排膠溫度155℃獲得一段母煉膠，隨后冷卻靜置至室溫；

步驟(3)：將步驟(2)中所述一段母煉膠在密煉機塑煉30S，隨后加入硫黃、促進劑進行混煉1.5min后排膠，排膠溫度105℃，獲得二段母煉膠，冷卻靜置至室溫；

步驟(4)：將步驟(3)中所述二段母煉膠開煉機出片，獲得所述包含炭黑偶聯劑的橡膠組合物，所述炭黑偶聯劑為包含式(Ⅰ)所示結構的化合物：

其中，

R₁選自直鏈或支鏈的C6～C30的不飽和烴基的任一種；R₂選自直鏈或支鏈的C1～C30烷基鏈的烷基、直鏈或支鏈的C1～C30的不飽和烴基、C3-C6的環芳烴基、C3-C6環烷烴基、長鏈酰基和烷基氨基中的任一種或多種。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述炭黑偶聯劑的結構包含至少1個懸掛的氨基官能團以及包含至少一個不飽和雙鍵。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述炭黑偶聯劑是通過將脂肪酸類有機物與多元胺類化合物進行酰胺化反應制備得到。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的脂肪酸類有機物為C6～C30的不飽和烴基鏈的碳烯酸中的一種或多種；所述的多元胺類化合物為C1-C30的飽和或不飽和多元胺、聚乙烯亞胺、環己二胺、對苯二胺中的一種或多種。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述脂肪酸類有機物與多元胺類化合物的摩爾比為1.0：(0.00001-1.0)。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述反應的溫度為10-190℃；所述反應的時間為1-7h。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述脂肪酸類有機物與多元胺類化合物的反應在無溶劑條件下進行。

8.根據權利要求1-7之任一項所述制備方法制備的橡膠組合物在輪胎中的應用。