轮胎胎面橡胶加工改性母胶与硫化橡胶及其制备方法与应用

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202310716001.5 申请日 2023-06-15
公开(公告)号 CN119144111A 公开(公告)日 2024-12-17
申请人 中国石油化工股份有限公司; 中石化(北京)化工研究院有限公司; 申请人类型 企业
发明人 乔勋昌; 王丽丽; 唐瀚滢; 第一发明人 乔勋昌
权利人 中国石油化工股份有限公司,中石化(北京)化工研究院有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 中国石油化工股份有限公司,中石化(北京)化工研究院有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:北京市 城市 当前专利权人所在城市:北京市朝阳区
具体地址 当前专利权人所在详细地址:北京市朝阳区朝阳门北大街22号 邮编 当前专利权人邮编:100728
主IPC国际分类 C08L51/04 所有IPC国际分类 C08L51/04C08L91/06C08J3/22C08F279/02C08F222/06C08F222/02B60C1/00C08L9/06C08L9/00C08K7/26C08K3/04
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 13 专利文献类型 A
专利代理机构 北京润平知识产权代理有限公司 专利代理人 王崇; 李婉婉;
摘要 本 发明 涉及 橡胶 领域,公开了一种轮胎 胎面 用橡胶加工改性母胶与硫化橡胶及其制备方法与应用,其中,所述橡胶加工改性母胶包含 马 来酸系 单体 、过 氧 化苯甲酰、溶聚丁苯橡胶和 白油 ;其中,溶聚丁苯橡胶的含量为30‑60重量份,马来酸系单体的含量为40‑60重量份,过氧化苯甲酰的含量为5‑12重量份,白油的含量为5‑10重量份。本发明提供的橡胶加工改性母胶能够改善马来酸系单体在高 粘度 橡胶基体相容性和分散性,从而能够更好地提高轮胎胎面胶的强度,降低其生热,提高抗湿滑性,降低 滚动阻 力 ,以及降低混炼过程中能耗。
权利要求

1.一种轮胎胎面橡胶加工改性母胶,其特征在于,所述橡胶加工改性母胶包含来酸系单体、过化苯甲酰、溶聚丁苯橡胶和白油
其中,所述溶聚丁苯橡胶的含量为30‑60重量份,所述马来酸系单体的含量为40‑60重量份,所述过氧化苯甲酰的含量为5‑12重量份,所述白油的含量为5‑10重量份。
2.根据权利要求1所述的橡胶加工改性母胶,其中,所述溶聚丁苯橡胶的含量为40‑50重量份,所述马来酸系单体的含量为45‑55重量份,所述过氧化苯甲酰的含量为8‑10重量份,所述白油的含量为6‑8重量份。
3.根据权利要求1或2所述的橡胶加工改性母胶,其中,所述马来酸系单体为马来酸和/或马来酸酐。
4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的橡胶加工改性母胶,其中,所述溶聚丁苯橡胶中,苯乙烯结构单元的含量为10‑25%,乙烯基的含量40‑70%;
优选地,所述溶聚丁苯橡胶的粘度为55‑75。
5.一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括以下步骤:
(1)将马来酸系单体进行粉碎,得到粉碎后的马来酸系单体;
(2)将溶聚丁苯橡胶进行塑炼,得到塑炼胶;
(3)将所述粉碎后的马来酸系单体、过氧化苯甲酰、白油与所述塑炼胶进行混炼,得到轮胎胎面用橡胶加工改性母胶;
其中,所述溶聚丁苯橡胶的用量为30‑60重量份,所述马来酸系单体的用量为40‑60重量份,所述过氧化苯甲酰的用量为5‑12重量份,所述白油的用量为5‑10重量份。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述溶聚丁苯橡胶的用量为40‑50重量份,所述马来酸系单体的用量为45‑55重量份,所述过氧化苯甲酰的用量为8‑10重量份,所述白油的用量为6‑8重量份;
优选地,所述马来酸系单体选自马来酸、马来酸酐中的至少一种;
优选地,所述溶聚丁苯橡胶中,苯乙烯结构单元的含量为10‑25%,乙烯基的含量40‑
70%;
优选地,所述溶聚丁苯橡胶的门尼粘度为55‑75。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述塑炼的条件包括:塑炼温度为20‑40℃,转速为30‑60rpm,塑炼时间为1‑2min;
优选地,所述塑炼在密炼机中进行;
优选地,所述混炼的条件包括:混炼时间为3‑6min,混炼温度为60‑90℃。
8.一种由权利要求5‑7中任意一项所述的制备方法制备得到的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶。
9.一种权利要求1‑4和8中任意一项所述的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶在制备硫化橡胶中的应用。
10.一种橡胶组合物,其特征在于,所述橡胶组合物包括基础橡胶和权利要求1‑4和7中任意一项所述的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶;
其中,相对于100重量份的基础橡胶,所述橡胶加工改性母胶的用量为5‑15重量份;优选地,相对于100重量份的基础橡胶,所述橡胶加工改性母胶的用量为8‑10重量份。
11.一种硫化橡胶的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括:
(1)将基础橡胶和橡胶加工改性母胶进行混炼,得到混炼胶坯;
(2)将所述混炼胶坯进行硫化,得到轮胎胎面胶;
其中,所述橡胶加工改性母胶为权利要求1‑4和8中任意一项所述的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶。
12.一种由权利要求11所述的制备方法制备得到的硫化橡胶。
13.一种权利要求10所述的橡胶组合物或权利要求12所述的硫化橡胶在轮胎胎面中的应用。

说明书全文

轮胎胎面橡胶加工改性母胶与硫化橡胶及其制备方法与

应用

技术领域

[0001] 本发明涉及橡胶技术领域,具体地,涉及一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶与硫化橡胶及其制备方法与应用。

背景技术

[0002] 近年来,绿色轮胎的动态滞后损失性能决定了轮胎的分类定级,也会导致橡胶的强度和耐磨性下降,造成轮胎的早期损害,还会增加轮胎的滚动阻,增加燃油消耗和二排放量
[0003] CN103881161A公开了一种反式聚异戊二烯橡胶并用顺式聚异戊二烯橡胶组合物及其加工工艺,并具体公开了橡胶总量以100质量份计,其中合成反式聚异戊二烯与合成顺式聚异戊二烯的总量为5‑60质量份、天然橡胶40‑95质量份、白炭黑5‑90质量份、炭黑5‑990质量份;母胶工艺包括:将合成反式聚异戊二烯或者合成反式聚异戊二烯与合成顺式聚异戊二烯橡胶的组合物与白炭黑、偶联剂混炼为白炭黑木胶;将天然橡胶与炭黑混炼为炭黑母胶;终炼胶工艺:将所述炭黑母胶、白炭黑木胶、防老剂、活性剂、促进剂、硫化剂混炼制成橡胶组合物。该现有技术的橡胶组合物及工艺制备的胶料具有提高耐磨降低生热的特点,可以应用于橡胶制品中,特别是汽车轮胎中,降低滚动阻力,降低生热。
[0004] CN103087365A公开了一种用于抗湿滑耐磨平衡轮胎胎面的橡胶组合物,该橡胶组合物包含了二烯弹性体、无机补强填料、偶联剂和增塑剂。在该现有技术中,当使用包含橡胶组合物的轮胎时,该轮胎的胎面具有优良的抗湿滑性,赋予轮胎湿地抓着力和耐磨性的性能平衡,所述胎面用于制造半子午线轿车轮胎。
[0005] 然而,上述现有技术提供的橡胶仍然不能满足轮胎胎面胶需要的强度、降低生热、提高湿滑性能的要求,有必要提供一种性能改进的橡胶。
[0006] CN107955232A公开了一种来酸系单体的应用及其在轮胎胎面中的应用,本发明能够更好地发挥基体改性剂在基体橡胶与白炭黑中的桥梁作用,有利于白炭黑充分与橡胶基体相互作用,能够更好地提高通过进一步硫化制得的硫化橡胶的强度,降低硫化橡胶的生热,提高硫化橡胶胶料的抗湿滑性。但是由于马来酸系单体有刺激性气味、与高粘度橡胶基体相容性差,分散性差、投料不准确等缺点,使其应用受到了一定的限制。

发明内容

[0007] 本发明的目的是为了克服现有技术的存在的橡胶仍然不能满足轮胎胎面胶需要的强度、降低生热、提高湿滑性能的要求的问题,提供一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶与硫化橡胶及其制备方法与应用,本发明提供的橡胶加工改性母胶能够改善马来酸系单体在高粘度橡胶基体相容性和分散性,从而能够更好地提高轮胎胎面胶的强度,降低其生热,提高抗湿滑性,降低滚动阻力,以及降低混炼过程中能耗。
[0008] 为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶,其中,所述橡胶加工改性母胶包含马来酸系单体、过氧化苯甲酰、溶聚丁苯橡胶和白油
[0009] 其中,所述溶聚丁苯橡胶的含量为30‑60重量份,所述马来酸系单体的含量为40‑60重量份,所述过氧化苯甲酰的含量为5‑12重量份,所述白油的含量为5‑10重量份。
[0010] 本发明第二方面提供了一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶的制备方法,其中,所述的制备方法包括以下步骤:
[0011] (1)将马来酸系单体进行粉碎,得到粉碎后的马来酸系单体;
[0012] (2)将溶聚丁苯橡胶进行塑炼,得到塑炼胶;
[0013] (3)将所述粉碎后的马来酸系单体、过氧化苯甲酰、白油与所述塑炼胶进行混炼,得到轮胎胎面用橡胶加工改性母胶;
[0014] 其中,所述溶聚丁苯橡胶的用量为30‑60重量份,所述马来酸系单体的用量为40‑60重量份,所述过氧化苯甲酰的用量为5‑12重量份,所述白油的用量为5‑10重量份。
[0015] 本发明第三方面提供了一种由前述所述的制备方法制备得到的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶。
[0016] 本发明第四方面提供了一种前述所述的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶在制备硫化橡胶中的应用。
[0017] 本发明第五方面提供了一种橡胶组合物,其中,所述橡胶组合物包括基础橡胶和前述所述的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶;
[0018] 其中,轮胎胎面用橡胶加工改性母胶在制备硫化橡胶中的应用。
[0019] 本发明第六方面提供了一种硫化橡胶的制备方法,其中,所述的制备方法包括:
[0020] (1)将基础橡胶和橡胶加工改性母胶进行混炼,得到混炼胶坯;
[0021] (2)将所述混炼胶坯进行硫化,得到轮胎胎面胶;
[0022] 其中,所述橡胶加工改性母胶为前述所述的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶。
[0023] 本发明第七方面提供了一种由前述所述的制备方法制备得到的硫化橡胶。
[0024] 本发明第八方面提供了一种前述所述的橡胶组合物或前述所述的硫化橡胶在轮胎胎面中的应用。
[0025] 通过上述技术方案,本发明提供的橡胶加工改性母胶能够改善马来酸系单体在高粘度橡胶基体相容性和分散性,从而能够更好地提高轮胎胎面胶的强度,降低其生热,提高抗湿滑性,降低滚动阻力,以及降低混炼过程中的能耗。另外,还能够降低改性剂气味,对环境友好,以及称量方便,投料准确,提升批次质量稳定性

具体实施方式

[0026] 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0027] 如前所述,本发明第一方面提供了一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶,其中,所述橡胶加工改性母胶包含马来酸系单体、过氧化苯甲酰、溶聚丁苯橡胶和白油;
[0028] 其中,所述溶聚丁苯橡胶的含量为30‑60重量份,所述马来酸系单体的含量为40‑60重量份,所述过氧化苯甲酰的含量为5‑12重量份,所述白油的含量为5‑10重量份。
[0029] 本发明的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶包含马来酸系单体、过氧化苯甲酰、溶聚丁苯橡胶和白油,其中,预先将马来酸系单体进行粉碎,再将溶聚丁苯橡胶进行塑炼,得到塑炼胶,然后再将粉碎后的马来酸系单体、过氧化苯甲酰、白油与所述塑炼胶进行混炼,能够显著改善马来酸系单体在高粘度橡胶基体相容性和分散性,从而能够更好地提高轮胎胎面胶的强度,降低其生热,以及提高抗湿滑性,以及在混炼过程中能耗较低。
[0030] 进一步地,本发明提供的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶通过将马来酸系单体、过氧化苯甲酰、溶聚丁苯橡胶和白油配合使用,能够降低改性剂气味,对环境友好,以及称量方便,投料准确,提升批次质量稳定性。
[0031] 更进一步地,当马来酸系单体、过氧化苯甲酰、溶聚丁苯橡胶和白油的用量满足上述范围时,能够更好地提高轮胎胎面胶的强度,降低其生热,提高抗湿滑性,降低滚动阻力,以及降低混炼过程中的能耗。
[0032] 根据本发明,优选情况下,所述溶聚丁苯橡胶的含量为40‑50重量份,所述马来酸系单体的含量为45‑55重量份,所述过氧化苯甲酰的含量为8‑10重量份,所述白油的含量为6‑8重量份。
[0033] 根据本发明,所述马来酸系单体为马来酸和/或马来酸酐。在本发明中,马来酸系单体购自阿拉丁化学试剂公司。
[0034] 根据本发明,所述溶聚丁苯橡胶中,苯乙烯结构单元含量为10‑25%,乙烯基含量40‑70%;进一步地,所述溶聚丁苯橡胶中,苯乙烯结构单元含量为20‑25wt%,乙烯基含量为55‑65wt%。在本发明中,溶聚丁苯橡胶购自燕山石化公司。
[0035] 根据本发明,优选地,所述溶聚丁苯橡胶的尼粘度(100℃,1+4min)为55‑75,优选为60‑65。
[0036] 根据本发明,所述白油运动粘度22‑28mm2/s,闪点≥210℃。在本发明中,白油购自山东天峰化工科技有限公司。
[0037] 本发明第二方面提供了一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶的制备方法,其中,所述的制备方法包括以下步骤:
[0038] (1)将马来酸系单体进行粉碎,得到粉碎后的马来酸系单体;
[0039] (2)将溶聚丁苯橡胶进行塑炼,得到塑炼胶;
[0040] (3)将所述粉碎后的马来酸系单体、过氧化苯甲酰、白油与所述塑炼胶进行混炼,得到轮胎胎面用橡胶加工改性母胶;
[0041] 其中,所述溶聚丁苯橡胶的用量为30‑60重量份,所述马来酸系单体的用量为40‑60重量份,所述过氧化苯甲酰的用量为5‑12重量份,所述白油的用量为5‑10重量份。
[0042] 在本发明中,采用上述方法,将粉碎后的马来酸系单体、过氧化苯甲酰、白油与溶聚丁苯橡胶的塑炼胶混炼得到本发明第一方面所述的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶,能够使得马来酸系单体与橡胶基体的相容性以及分散性得到显著改善,将该轮胎胎面用橡胶加工改性母胶用于制备硫化橡胶时,进而能够更好地提高轮胎胎面胶的强度,降低其生热,以及提高抗湿滑性。
[0043] 本发明第二方面制备轮胎胎面用橡胶加工改性母胶的原料的用量和种类与本发明第一方面中所述的原料的种类和用量完全相同,为了避免重复,本发明在该第二方面中不再赘述,本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
[0044] 根据本发明,在步骤(1)中,所述粉碎可以在粉碎机中进行,其中,粉碎机的转速可以为18000‑20000rpm,时间为20‑25s。
[0045] 根据本发明,在步骤(2)中,所述塑炼可以在密炼机中进行,其中,所述塑炼的条件包括:温度为20‑40℃,转速为30‑60rpm,时间为1‑2min;优选地,温度为25‑35℃,转速为40‑50rpm,时间为1‑1.5min。
[0046] 根据本发明,在步骤(3)中,所述混炼的条件包括:混炼温度为60‑90℃,优选地,温度为60‑80℃,混炼时间为3‑6min;更优选地,温度为65‑75℃,混炼时间为3‑4min。
[0047] 根据本发明的一种优选的具体实施方式,所述轮胎胎面用橡胶加工改性母胶的制备方法包括以下步骤:
[0048] (1)将马来酸系单体在粉碎机中进行粉碎,转速为20000rpm,时间为20s;
[0049] (2)将密炼机加热至20‑40℃,转速为30‑60rpm,将溶聚丁苯橡胶投入密炼机中进行塑炼,时间为1‑2min;
[0050] (3)将粉碎的马来酸系单体、过氧化苯甲酰和白油加入密炼机中,与塑炼后的基体进行混炼,混炼时间为3‑6min;出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶。
[0051] 本发明第三方面提供了一种由前述所述的制备方法制备得到的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶。
[0052] 本发明第四方面提供了一种前述所述的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶在制备硫化橡胶中的应用。
[0053] 本发明第五方面提供了一种橡胶组合物,其中,所述橡胶组合物包括基础橡胶和前述所述的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶;
[0054] 其中,相对于100重量份的基础橡胶,所述橡胶加工改性母胶的用量为5‑15重量份;优选地,相对于100重量份的基础橡胶,所述橡胶加工改性母胶的用量为8‑10重量份。
[0055] 本发明第六方面提供了一种硫化橡胶的制备方法,其中,所述的制备方法包括:
[0056] (1)将基础橡胶和橡胶加工改性母胶进行混炼,得到混炼胶坯;
[0057] (2)将所述混炼胶坯进行硫化,得到轮胎胎面胶;
[0058] 其中,所述橡胶加工改性母胶为前述所述的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶。
[0059] 根据本发明的另一种优选的具体实施方式,该硫化橡胶的制备方法包括:将基础橡胶在橡胶加工改性母胶存在下进行混炼,得到混炼胶坯,将该混炼胶坯进行硫化得到轮胎胎面用胶。
[0060] 本发明提供的橡胶加工方法相对于现有的橡胶加工方法的主要改进在于使用本发明提供的上述橡胶加工改性母胶,因此所述混炼和硫化的具体工艺条件和操作均可参照现有技术进行。例如,具体地,所述橡胶加工方法可以包括,首先将基础橡胶与本发明的橡胶加工改性母胶进行第一混炼,混合的时间可以为1‑5分钟,温度可以为60‑100℃;然后白炭黑、炭黑、活性剂、软化剂、防老剂加入到密炼机中进行混合,混合的时间可以为5‑10分钟,温度可以为80‑160℃,混炼完成后放置至室温至少4个小时以上,然后将硫化剂、促进剂加入到以上混合物中,混炼的时间可以为3‑7分钟,温度不超过130℃,得到混炼胶坯,随后将得到的混炼胶坯进行平板硫化,平板硫化的温度可以为140‑170℃,平板硫化的时间可以为30‑40分钟,从而得到硫化橡胶,进一步,将该硫化橡胶应用在轮胎胎面中,制备得到轮胎胎面用胶。
[0061] 本发明中,所述基础橡胶可以为轮胎胎面胶常规的各种需要进行硫化加工的橡胶,可以包括但不限于:天然橡胶和/或合成橡胶,所述合成橡胶可以包括但不限于:丁二烯橡胶和/或丁苯橡胶。
[0062] 根据本发明,所述白炭黑可以为现有的各种能够用作橡胶补强用的沉淀法白炭黑,可以包括但不限制于:白炭黑200MP、1165MP、165GR、115GR,所述白炭黑的含量可以在较大的范围内进行选择;具体地,相对于100重量份的基础橡胶,所述炭黑的含量可以为40‑100重量份。
[0063] 根据本发明,所述炭黑可以为现有的各种能够用作橡胶添加剂的炭黑,可以包括但不限制于:炭黑N550、N774和N330,所述炭黑的含量可以在较大的范围内进行选择;具体地,相对于100重量份的基础橡胶,所述炭黑的含量可以为0‑70重量份。
[0064] 根据本发明,所述活性剂的种类和用量也为本领域技术人员所公知,所述活性剂可以为氧化锌和/或硬脂酸;具体地,相对于100重量份的天然橡胶与合成橡胶,所述活性剂的含量可以为2‑10重量份。
[0065] 根据本发明,所述软化剂为芳烃油、石蜡油、环烷油、石油树脂和聚乙二醇中的至少一种。其中,所述聚乙二醇的重均分子量为3000‑5000使得复合材料具有较好的加工性能以及物理机械性能。所述芳烃油例如可以为芳烃油TDAE V500,所述聚乙二醇例如可以为聚乙二醇PEG4000。
[0066] 根据本发明,所述防老剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂和苯并咪唑类防老剂中的至少一种。例如,所述防老剂为防老剂4020。
[0067] 根据本发明,所述促进剂为次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和胍类促进剂中的至少一种。所述促进剂可以为N‑叔丁基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)、二苯胍(促进剂D)。
[0068] 根据本发明,优选地,所述硫化剂为硫磺和/或硫磺给予体。所述硫磺给予体是指能够提供硫磺的物质。所述硫磺包括不溶性硫磺、可溶性硫磺和充油硫磺中的至少一种。例如,所述硫化剂为普通硫磺S、充油不溶性硫磺IS等。
[0069] 本发明第七方面提供了一种由前述所述的制备方法制备得到的硫化橡胶。
[0070] 本发明第八方面提供了一种前述所述的橡胶组合物或前述所述的硫化橡胶在轮胎胎面中的应用。
[0071] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0072] 以下实施例和对比例制备硫化橡胶的设备情况见表1。
[0073] 实施例和对比例制得的硫化橡胶的测试仪器见表2,测试条件见表3。
[0074] 以下实施例和对比例中的组分用量均为重量份,每重量份代表1g。
[0075] 表1
[0076]序号 设备名称 型号 生产厂家
1 密炼机 BR1600 美国法雷尔公司
2 平板硫化机 XLB‑D400*400*2 上海第一橡胶机械厂
[0077] 表2
[0078]
[0079] 表3
[0080]
[0081] 制备例用于说明橡胶加工改性母胶及其制备方法。
[0082] 制备例1
[0083] 在室温(25℃)下,将55重量份的马来酸酐在粉碎机粉碎;将密炼机设置为20℃,转速为60rpm,将50重量份的溶聚丁苯橡胶SSBR(苯乙烯结构单元的含量10%,乙烯基含量40%,门尼粘度55)投入密炼机中塑炼1min;然后将55重量份的粉碎的马来酸酐、10重量份的过氧化苯甲酰和8重量份的白油加入密炼机中,与塑炼后的基体进行混炼,混炼时间为
6min;出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶X1。
[0084] 制备例2
[0085] 在室温(25℃)下,将50重量份的马来酸在粉碎机粉碎;将密炼机设置为30℃,转速为45rpm,将45重量份的SSBR(苯乙烯结构单元的含量20%,乙烯基的含量70%,门尼粘度75)投入密炼机中塑炼1.5min;然后将50重量份的粉碎的马来酸酐、9重量份的过氧化苯甲酰和7重量份的白油加入密炼机中,与塑炼后的基体进行混炼,混炼时间为4min;出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶X2。
[0086] 制备例3
[0087] 在室温(25℃)下,将45重量份的马来酸酐在粉碎机粉碎;将密炼机设置为40℃,转速为30rpm,将40重量份的SSBR(苯乙烯结构单元的含量25%,乙烯基的含量55%,门尼粘度65)投入密炼机中塑炼2min;然后将45重量份的粉碎的马来酸酐、8重量份的过氧化苯甲酰和6重量份的白油加入密炼机中,与塑炼后的基体进行混炼,混炼时间为3min;出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶X3。
[0088] 制备例4
[0089] 在室温(25℃)下,将60重量份的马来酸酐在粉碎机粉碎;将密炼机设置为40℃,转速为30rpm,将60重量份的SSBR(苯乙烯结构单元的含量25%,乙烯基的含量55%,门尼粘度65)投入密炼机中塑炼2min;然后将60重量份的粉碎的马来酸酐、12重量份的过氧化苯甲酰和10重量份的白油加入密炼机中,与塑炼后的基体进行混炼,混炼时间为3min;出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶X4。
[0090] 对比制备例5
[0091] 在室温(25℃)下,将70重量份的马来酸酐在粉碎机粉碎;将密炼机设置为40℃,转速为30rpm,将25重量份的SSBR(苯乙烯结构单元的含量25%,乙烯基的含量55%,门尼粘度65)投入密炼机中塑炼2min;然后将70重量份的粉碎的马来酸酐、15重量份的过氧化苯甲酰和3重量份的白油加入密炼机中,与塑炼后的基体进行混炼,混炼时间为3min;出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶X5。
[0092] 实施例1‑4用于说明本发明提供的橡胶加工方法。
[0093] 实施例1
[0094] 将85重量份的溶聚丁苯橡胶橡胶(燕山石化产品,SSBR2636)和15重量份的顺丁橡胶(燕山石化产品,BR9000)与10重量份的制备例1制备的橡胶加工改性母胶X1加入到密炼机中,在70℃下混合3分钟;然后加入60重量份白炭黑(法国罗地亚公司,165GR)、15重量份炭黑(东莞市齐德利化工科技有限公司,N330)、3重量份氧化锌(潍坊恒丰化工有限公司)、2重量份硬脂酸(潍坊恒丰化工有限公司)、10重量分芳烃油(新达洋(宁波)有限公司,TDAE V500)、3重量份防老剂(江苏圣奥化学科技有限公司,4020)加入到密炼机中进行混合,混合7分钟,混炼完成后放置至室温5个小时,然后将2重量份硫磺(潍坊中恒化工有限公司)、3重量份TBBS(N‑叔丁基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺)加入到一段母胶中,在60℃下混炼5分钟得到混炼胶坯,随后将得到的混炼胶坯进行平板硫化,硫化温度为160℃、硫化压力为10MPa、硫化时间为40min,制得硫化橡胶样品S1。
[0095] 将硫化橡胶样品S1进行性能测试,结果见表4。
[0096] 实施例2
[0097] 将60重量份的溶聚丁苯橡胶橡胶(燕山石化产品,SSBR2636)和40重量份的顺丁橡胶(燕山石化产品,BR9000)与8重量份的制备例2制备的橡胶加工改性母胶X2加入到密炼机中,在70℃下混合3分钟;然后加入60重量份白炭黑(法国罗地亚公司,165GR)、15重量份炭黑(东莞市齐德利化工科技有限公司,N330)、3重量份氧化锌(潍坊恒丰化工有限公司)、2重量份硬脂酸(潍坊恒丰化工有限公司)、10重量分芳烃油(新达洋(宁波)有限公司,TDAE V500)、3重量份防老剂(江苏圣奥化学科技有限公司,4020)加入到密炼机中进行混合,混合7分钟,混炼完成后放置至室温5个小时,然后将2重量份硫磺(潍坊中恒化工有限公司)、3重量份TBBS(N‑叔丁基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺)加入到一段母胶中,在60℃下混炼5分钟得到混炼胶坯,随后将得到的混炼胶坯进行平板硫化,硫化温度为160℃、硫化压力为10MPa、硫化时间为40min,制得硫化橡胶样品S2。
[0098] 将硫化橡胶样品S2进行性能测试,结果见表4。
[0099] 实施例3
[0100] 将70重量份的溶聚丁苯橡胶橡胶(燕山石化产品,SSBR2636)和30重量份的顺丁橡胶(燕山石化产品,BR9000)与9重量份制备例3制备的的橡胶加工改性母胶X3加入到密炼机中,在70℃下混合3分钟;然后加入60重量份白炭黑(法国罗地亚公司,165GR)、15重量份炭黑(东莞市齐德利化工科技有限公司,N330)、3重量份氧化锌(潍坊恒丰化工有限公司)、2重量份硬脂酸(潍坊恒丰化工有限公司)、10重量分芳烃油(新达洋(宁波)有限公司,TDAE V500)、3重量份防老剂(江苏圣奥化学科技有限公司,4020)加入到密炼机中进行混合,混合7分钟,混炼完成后放置至室温5个小时,然后将2重量份硫磺(潍坊中恒化工有限公司)、3重量份TBBS(N‑叔丁基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺)加入到一段母胶中,在60℃下混炼5分钟得到混炼胶坯,随后将得到的混炼胶坯进行平板硫化,硫化温度为160℃、硫化压力为10MPa、硫化时间为40min,制得硫化橡胶样品S3。
[0101] 将硫化橡胶样品S3进行性能测试,结果见表4。
[0102] 实施例4
[0103] 将70重量份的溶聚丁苯橡胶橡胶(燕山石化产品,SSBR2636)和30重量份的顺丁橡胶(燕山石化产品,BR9000)与12重量份制备例4制备的的橡胶加工改性母胶X4加入到密炼机中,在70℃下混合3分钟;然后加入60重量份白炭黑(法国罗地亚公司,165GR)、15重量份炭黑(东莞市齐德利化工科技有限公司,N330)、3重量份氧化锌(潍坊恒丰化工有限公司)、2重量份硬脂酸(潍坊恒丰化工有限公司)、10重量分芳烃油(新达洋(宁波)有限公司,TDAE V500)、3重量份防老剂(江苏圣奥化学科技有限公司,4020)加入到密炼机中进行混合,混合7分钟,混炼完成后放置至室温5个小时,然后将2重量份硫磺(潍坊中恒化工有限公司)、3重量份TBBS(N‑叔丁基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺)加入到一段母胶中,在60℃下混炼5分钟得到混炼胶坯,随后将得到的混炼胶坯进行平板硫化,硫化温度为160℃、硫化压力为10MPa、硫化时间为40min,制得硫化橡胶样品S4。
[0104] 将硫化橡胶样品S4进行性能测试,结果见表4。
[0105] 对比例1
[0106] 按照实施例1的方法加工橡胶,不同的是,制备例1制备的橡胶加工改性母胶X1的添加量为20重量份,制得硫化橡胶样品DS1。
[0107] 将硫化橡胶样品DS1进行性能测试,结果见表4。
[0108] 对比例2
[0109] 按照实施例1的方法加工橡胶,不同的是,所述橡胶加工中由相同添加份数的纯马来酸酐代替橡胶加工改性母胶X1,硫化后得到硫化橡胶DS2。
[0110] 将硫化橡胶样品DS2进行性能测试,结果见表4。
[0111] 对比例3
[0112] 按照实施例1的方法制备橡胶,不同的是,所述橡胶加工改性母胶加入量为5重量份的对比制备例5制备的橡胶加工改性母胶X5,制得硫化橡胶样品DS3。
[0113] 将硫化橡胶样品DS3进行性能测试,结果见表4。
[0114] 对比例4
[0115] 按照实施例1的方法加工橡胶,不同的是,所述橡胶加工中不加入橡胶加工改性母胶,硫化后得到硫化橡胶DS4。
[0116] 将硫化橡胶样品DS4进行性能测试,结果见表4。
[0117] 表4
[0118]
[0119] 从以上结果可以看出,使用本发明提供的橡胶加工改性母胶可使白炭黑在橡胶基体中有更好的分散性,白炭黑和橡胶基体的相互作用更强,从而能够更好地提高硫化橡胶的强度,降低其生热,以及提高抗湿滑性。
[0120] 进一步地,对比实施例1‑4与对比例1‑4的数据可以看出,对比例1‑4制备的硫化橡胶DS1‑DS4在性能上明显不如硫化橡胶S1‑S4,例如,DS1‑DS4的扯断强度要低于S1‑S4,DS1‑DS4的压缩升温高于S1‑S4,DS1‑DS4的DIN磨耗高于S1‑S4;实施例1‑4制备的硫化橡胶的动态力学性能显示出较小的滚动阻力、较好的抗湿滑性,佩尼效应数据也说明实施例1‑4的硫化橡胶S1‑S4的炭黑分散性要明显好于DS1‑DS4。同时,S1‑S4在混炼过程中,功率损失较小,能耗低于DS1‑DS4。
[0121] 由于本发明提供的橡胶加工改性母胶及制备方法可以使获得的硫化橡胶具有更好的性能,因此,将本发明的硫化橡胶应用于汽车轮胎胎面中时,能够提高轮胎的耐久性,提高汽车的燃油经济性,以及提高汽车的安全性。
[0122] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
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