專利名稱：：一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種橡膠的制備方法，特別是涉及一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法。
背景技術：
：在橡膠工業(yè)中，傳統(tǒng)的橡膠主要補強劑是以炭黑型填料為主。但由于炭黑在生產(chǎn)過程中會對周圍環(huán)境造成嚴重破壞，同時，炭黑作為橡膠補強劑所獲得的硫化橡膠存在著生熱較高、彈性低等問題，這對于提高橡膠制品的使用壽命不利，如高速下的汽車輪胎經(jīng)常由于生熱而發(fā)生爆破而提前報廢，因此，人們一直在尋求一種功能助劑代替部分炭黑，制備出低生熱、高疲勞壽命的硫化橡膠用于輪胎胎面、胎側(cè)以及其他橡膠部件。目前，采用填料來降低輪胎生熱國內(nèi)外尚未見到報道。國外采用淀粉/增塑劑復合物用于輪胎彈性體中，以減少輪胎滾動阻力。如美國專利US5，672，637，采用通常的加工工藝，將淀粉復合物與橡膠混合，可以得到滾動阻力輪胎。淀粉的密度在1.3-1.5g/cn^之間，比一般的橡膠用填料低。同時，淀粉表面的大量的羥基可以實施改性，使其具備與橡膠間產(chǎn)生較強的間接界面粘合的可能。同時彈性得以增大，這是因為淀粉分子鏈的柔順性較大，當橡膠受到外力時，橡膠分子鏈和醚酯化淀粉分子鏈的鏈運動能夠比較迅速的適應所受外力而改變分子鏈的構(gòu)象使分子鏈舒展開來，當外力去除時，其分子鏈又可以很好的恢復到原來的狀態(tài)。因此，將淀粉作為橡膠的新型的補強劑是有較強的理論基礎。將淀粉發(fā)展成為橡膠的主功能助劑，將會有效提高硫化橡膠的彈性、降低橡膠生熱，大幅度提高橡膠的疲勞壽命。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，該方法采用淀粉或改性淀粉為功能助劑，通過普通工藝設備，制備出低生熱、耐疲勞橡膠。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，它是由下列方法制成的a、橡膠配方中，釆用淀粉或改性淀粉與偶聯(lián)劑結(jié)合為實現(xiàn)低生熱、抗疲勞助劑，其他助劑如炭黑、硬脂酸、氧化鋅、促進劑、硫黃、防老劑、操作油不變；b、選用的橡膠主料為聚二烯烴類橡膠，如天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、丁晴橡膠及其并用。所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，所述淀粉為玉米以及薯類淀粉。所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，所述的改性淀粉為磺化、醚化、酯化、氧化類改性淀粉。所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，所述的偶聯(lián)劑為硅烷類、鈦酸酯類偶聯(lián)劑。所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，所述的選用的橡膠主料的單一或并用橡膠為100份。所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，所述的淀粉或改性淀粉為5-30份。所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，所述的的硅烷類或鈦酸酯類偶聯(lián)劑用量為1-4份。所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，所述的其他助劑炭黑、硬脂酸、氧化鋅、促進劑、硫黃、防老劑、操作油用量為炭黑30-60份；硬脂酸3-7份；氧化鋅2-6份；促進劑0.5-4份；硫黃1-3份；防老劑1.5-4份；操作油4-8份。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是本發(fā)明采用淀粉或改性淀粉作為橡膠功能助劑。采用正常工藝、設備進行加工，獲得與同用量炭黑以及其他無機填料(如白炭黑、碳酸鈣等)相比生熱低率降低10%以上，耐疲勞壽命提高10%以上的硫化橡膠，同時可以改善加工環(huán)境。具體實施方式實施例1實施例1橡膠主要配方組成如表1。表l:實施方案與對比方案配方(份)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>按照實施例1所列配方，按照正常工藝制得的改性淀粉，進行硫化后橡膠試驗，獲得結(jié)果如表2。表2:硫化橡膠物理性能比較物理性能指標方案1對比方案l對比方案2對比方案3試片硫化條件150。Cxmin20202020硬度(邵爾A)59605857300%定伸應力MPa8.308.538.775.01拉伸強度MPa11.5512.0211.759.68扯斷伸長率％514510530450扯斷永久變形％8111214撕裂強度kN/m50525348密度g/mm31.1151.1051.1251.105阿克隆磨耗/1.61cm3.Km-10.4140.3890.3910.501彈性％40343233定負荷壓縮生熱'C1942.128.923.4屈撓龜裂次數(shù)36萬次未出20萬次出現(xiàn)A18萬次出現(xiàn)B16萬次出現(xiàn)A現(xiàn)龜裂級龜裂級龜裂級龜裂實施例2實施例2橡膠主要配方組成如表3。表3:實施方案與對比方案配方(份)原料方案l對比方案1對比方案2對比方案3天然膠50.0050.0050.0050.00順丁膠40.0040.0040.0040.00丁苯膠10.0010.0010.0010.00促進劑NS0.80.80.80,8硫黃1.101.101.101.10氧化鋅4.004.004.004.00硬脂酸3.003.003.003.00防老劑40201.501.501.501.50防老劑RD2.002.002.002.00N234炭黑27.0035.0027.0027.00N115炭黑20.0020.0020.0020.00芳烴油7.007.007.007.00偶聯(lián)劑5702.02.02.0白炭黑8.0碳酸鈣8.0改性淀粉8.0按照實施例2所列配方，按照正常工藝制得的改性淀粉，進行硫化后橡膠試驗，獲得性能結(jié)果如表4。表4:實施例2硫化橡膠物理性能比較物理性能指標方案l對比方案l對比方案2對比方案3試片硫化條件143'Cxmin40404040硬度(邵爾A)58606060300%定伸應力MPa4.54.44.95.0拉伸強度MPa17.420.118.918.6扯斷伸長率％680730720720扯斷永久變形％28303232撕裂強度kN/m106118122110密度g/mm31.0951.1251.1251.105阿克隆磨耗/1.61cn^KnT10.150.090.100.08定負荷壓縮生熱'c68.375.489.681.1屈撓龜裂次數(shù)36萬次未出現(xiàn)龜裂28萬次A級27萬次B級27萬次A級權(quán)利要求1.一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，其特征在于它是由下列方法制成的a、橡膠配方中，采用淀粉或改性淀粉與偶聯(lián)劑結(jié)合為實現(xiàn)低生熱、抗疲勞助劑，其他助劑如炭黑、硬脂酸、氧化鋅、促進劑、硫黃、防老劑、操作油不變；b、選用的橡膠主料為聚二烯烴類橡膠，如天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、丁晴橡膠及其并用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，其特征在于所述淀粉為玉米以及薯類淀粉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，其特征在于所述的改性淀粉為磺化、醚化、酯化、氧化類改性淀粉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為硅烷類、鈦酸酯類偶聯(lián)劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，其特征在于所述的選用的橡膠主料的單一或并用橡膠為100份。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，其特征在于所述的淀粉或改性淀粉為5-30份。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，其特征在于所述的的硅烷類或鈦酸酯類偶聯(lián)劑用量為1-4份。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，其特征在于所述的其他助劑炭黑、硬脂酸、氧化鋅、促進劑、硫黃、防老劑、操作油用量為炭黑30-60份；硬脂酸3-7份；氧化鋅2-6份;促進劑0.5-4份;硫黃1-3份；防老劑1.5-4份；操作油4-8份。全文摘要一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法，涉及一種橡膠的制備方法，提供了一種低生熱、耐疲勞硫化橡膠的制備方法。橡膠配方中，采用淀粉或改性淀粉與偶聯(lián)劑結(jié)合為實現(xiàn)低生熱、抗疲勞助劑，其他助劑如炭黑、硬脂酸、氧化鋅、促進劑、硫黃、防老劑、操作油不變；選用的橡膠主料為聚二烯烴類橡膠，如天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、丁晴橡膠及其并用。通過普通橡膠加工藝與設備，以淀粉或改性淀粉為功能性橡膠助劑，制備低生熱、高疲勞壽命橡膠，可使硫化橡膠在生熱、抗曲折壽命方面得到明顯的改善。此類橡膠可用于輪胎和其他橡膠制品中。文檔編號C08L7/00GK101519510SQ20091001077公開日2009年9月2日申請日期2009年3月20日優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日發(fā)明者方慶紅申請人:沈陽化工學院