一種改善炭黑偶聯(lián)效率及增加橡膠結(jié)合膠含量的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改善炭黑偶聯(lián)效率及增加橡膠結(jié)合膠含量的方法，對(duì)炭黑與偶聯(lián)劑的混合物進(jìn)行電子束輻照，然后將包含橡膠、輻照后的炭黑和偶聯(lián)劑的混合物、防老劑、硫化體系以及油的橡膠組合物進(jìn)行混煉形成混煉膠，使得混煉膠中的結(jié)合膠含量至少提高20％以上，然后進(jìn)行硫化得到橡膠制品。通過電子束的轟擊，一方面可以減小炭黑石墨晶體的尺寸，另一方面可以使存在于炭黑表面的一些小分子物質(zhì)揮發(fā)出去，產(chǎn)生缺陷并生成活性吸附點(diǎn)，使得活性官能團(tuán)增多，從而使炭黑與給定偶聯(lián)劑發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而增加了混煉膠的結(jié)合膠含量。由于橡膠與填料之間的作用力增強(qiáng)，使得橡膠制品的各種物理性能如強(qiáng)度、彈性、撕裂、磨耗性能等得以提高。
【專利說明】一種改善炭黑偶聯(lián)效率及增加橡膠結(jié)合膠含量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橡膠領(lǐng)域，特別涉及橡膠配方及加工領(lǐng)域。本發(fā)明涉及一種改善炭黑 偶聯(lián)效率及增加橡膠結(jié)合膠含量進(jìn)而提高橡膠制品性能的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，白炭黑通過使用偶聯(lián)劑可以極大地改善在橡膠中的分散，增加了橡膠 結(jié)合膠的含量，提高了橡膠制品的性能，而炭黑在使用偶聯(lián)劑時(shí)卻沒有取得理想的效果，主 要原因?yàn)樘亢谂c白炭黑表面化學(xué)官能團(tuán)的類型不同，官能團(tuán)與給定偶聯(lián)劑的反應(yīng)活性不同 以及填料表面化學(xué)官能團(tuán)的濃度及其分布不同。如下表所述：
[0003]

【權(quán)利要求】
1. 一種改善炭黑偶聯(lián)效率方法，其特征在于：對(duì)炭黑與偶聯(lián)劑的混合物進(jìn)行電子束輻 照。
2. 采用如權(quán)利要求1所述方法增加橡膠結(jié)合膠含量的方法，其特征在于：對(duì)炭黑與偶 聯(lián)劑的混合物進(jìn)行電子束輻照，然后將包含橡膠、輻照后的炭黑和偶聯(lián)劑的混合物、防老 齊U、硫化體系以及油的橡膠組合物進(jìn)行混煉形成混煉膠，使得混煉膠中的結(jié)合膠含量至少 提高20%以上，然后進(jìn)行硫化得到橡膠制品；其中，結(jié)合膠是指未硫化的填充混煉膠中不 能被橡膠良溶劑抽提出來的橡膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中炭黑和偶聯(lián)劑的混合物放置在一個(gè)敞開的環(huán)境 中，其中電子束輻照裝置的輻照參數(shù)為：輻照加速器電壓范圍：〇. l_20MeV，輻照電子束流 范圍：0. l-100mA，輻照劑量范圍：5-300kGy。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述橡膠為天然橡膠、合成橡膠或它們的共混物， 所述合成橡膠包括乳聚丁苯橡膠、溶聚丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、反式異戊橡膠TPI、 乙丙橡膠、丁腈橡膠或氯丁橡膠的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述炭黑與偶聯(lián)劑的重量比為5-35:1，優(yōu)選 10-30:1，更優(yōu)選 15-25:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述炭黑的用量為10-120重量份，優(yōu)選20-100重 量份；偶聯(lián)劑的用量為〇. 1-10重量份，優(yōu)選2-5重量份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述偶聯(lián)劑包括雙（三乙氧基丙基硅烷）四硫化 物和二硫化物、3_硫氛基丙基-二乙氧基娃燒或Y -疏基-二甲氧基娃燒的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述防老劑包括喹啉類防老劑、胺類防老劑、酚類防老 劑或防護(hù)蠟的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述硫化體系包括硫黃和硫化促進(jìn)劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，所述硫化促進(jìn)劑為次磺酰胺類促進(jìn)劑，包括N-叔丁 基-2-苯并噻唑次磺酰胺或N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，硫黃的用量為1-10重量份； 促進(jìn)劑的用量為1-10重量份。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述油包括芳烴油或環(huán)烷油的至少一種，油的用量為 1-50重量份。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述混煉為一段混煉方法或多段混煉方法。
13. -種根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的方法制備的橡膠制品。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的橡膠制品，其中所述橡膠制品為輪胎。
【文檔編號(hào)】C08L9/00GK104403380SQ201410536191
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月12日
【發(fā)明者】王玉海, 張琳, 劉震, 王夢蛟 申請(qǐng)人:怡維怡橡膠研究院有限公司