本發(fā)明涉及輪胎橡膠混煉，具體地說，涉及一種高耐磨、低生熱橡膠組合物的混煉方法及橡膠組合物。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，其市場占有率也隨之越來越大。由于新能源汽車自身電池重量影響，導(dǎo)致相比于燃油汽車其車身重量較重，因此，輪胎受到的載荷就越大，關(guān)于新能源汽車輪胎不耐磨的問題也逐漸受到人們的關(guān)注。

2、輪胎胎面提升磨耗性能，一般采用增加順丁橡膠或者提升填料用量，但此法將影響輪胎的抓地性能與生熱性能，到使用后期可能存在崩花、掉塊等風(fēng)險。

3、為提升抓地性能與生熱性能，往往使用白炭黑填料替代部分炭黑，但由于白炭黑硅烷化反應(yīng)存在溫度要求，故加工段數(shù)相比于其他橡膠組合物偏高，增加了能耗與voc排放，對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

4、因此，需要一種高耐磨低、生熱橡膠組合物的混煉方法，并且可以降低生產(chǎn)能耗與voc排放。

5、中國發(fā)明專利（公開號：cn117719086a，公開日：2024.03.19）公開了一種白炭黑填充橡膠組合物的混煉方法，將橡膠和細料分開混煉，并通過利用擠出設(shè)備剪切分散效率高、溫度控制精準等優(yōu)勢特點，實現(xiàn)在硅烷偶聯(lián)劑用量降低的前提下，白炭黑填充橡膠組合物硅烷化反應(yīng)程度提升，改善白炭黑填料分散情況，同時取消減少加工油的加入，改善了高填充白炭黑橡膠組合物的磨耗性能，并且無需多次反復(fù)使用密煉機混煉剪切，降低對電力能源的使用。但是該專利沒有涉及到降低voc氣體排放量，且本發(fā)明方法更適用于高耐磨、低生熱橡膠組合物的混煉。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高耐磨、低生熱橡膠組合物的混煉方法，可制備出高耐磨、低生熱的橡膠組合物。

2、為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：

3、一種高耐磨、低生熱橡膠組合物的混煉方法，包括以下階段：

4、1）原料混合階段：橡膠組分1和橡膠組分2分別在不同密煉機內(nèi)混合；橡膠組分1為順丁橡膠、10%～30%炭黑、白炭黑、硅烷偶聯(lián)劑、活性劑、防老劑、樹脂的混合物；橡膠組分2為天然橡膠或丁苯橡膠、70%-90%炭黑的混合物，或者，天然橡膠或丁苯橡膠、70%～90%炭黑和填充油的混合物；

5、a、采用密煉機m混合橡膠組分1，混合升溫至設(shè)定溫度后排入擠出機a；所述密煉機m設(shè)定排料溫度為120～140℃，設(shè)定轉(zhuǎn)速為30～60rpm、加壓30～60秒；

6、b、采用密煉機n混合橡膠組分2，混合升溫至設(shè)定溫度后排入擠出機e；所述密煉機n設(shè)定排料溫度為150～160℃，設(shè)定轉(zhuǎn)速為30～60rpm、加壓30～60秒；

7、2）升溫階段：a、設(shè)定擠出機a的螺桿轉(zhuǎn)速和套筒溫度，一邊混合橡膠組分1一邊升高混合溫度，并將橡膠組分1轉(zhuǎn)移至擠出機b；所述擠出機a的轉(zhuǎn)速為10～50rpm，套筒溫度為120～150℃，出口熱電偶溫度為130～140℃；

8、b、設(shè)定擠出機e的螺桿轉(zhuǎn)速和套筒溫度，一邊混合橡膠組分2一邊控制混合溫度；擠出機e的轉(zhuǎn)速為10～50rpm，套筒溫度為120～150℃，擠出機e的出口熱電偶溫度為150～170℃；

9、同時使用真空泵抽取擠出機a及擠出機e內(nèi)部voc氣體，真空泵抽取的voc氣體通過voc回收處理裝置進行有效處理；

10、3）恒溫階段：設(shè)定擠出機b的轉(zhuǎn)速為100～200rpm，套筒溫度為100～150℃，橡膠組分1在擠出機b內(nèi)進行恒溫保持，同時使用真空泵抽取擠出機b內(nèi)部voc氣體，真空泵抽取的voc氣體通過voc回收處理裝置進行有效處理；將排氣后的橡膠組分1與排氣后的橡膠組分2轉(zhuǎn)移至擠出機c；

11、4）組分混合階段：在擠出機c內(nèi)橡膠組分1和橡膠組分2進行最終混合得到橡膠組合物q，擠出機c的轉(zhuǎn)速為15～20rpm，套筒溫度為110～120℃，出口熱電偶溫度為125～145℃；

12、5）排膠階段：設(shè)定擠出機d的轉(zhuǎn)速為10～25rpm、套筒溫度為100～120℃，將擠出機c內(nèi)橡膠組合物q轉(zhuǎn)移至擠出機d，最終通過擠出機d將橡膠組合物q擠出、壓片、收取。

13、作為優(yōu)選，所述擠出機a、擠出機b、擠出機c和擠出機e為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。

14、作為優(yōu)選，所述擠出機a、擠出機b、擠出機c和擠出機e為雙螺桿擠出機，雙螺桿長徑比為25：1～40：1。

15、作為優(yōu)選，所述擠出機a和擠出機e轉(zhuǎn)速為25～45rpm；擠出機a的套筒溫度為120～130℃，擠出機e的套筒溫度為130～150℃。

16、作為優(yōu)選，所述擠出機b轉(zhuǎn)速為100～150rpm；擠出機b套筒溫度為110～125℃。

17、作為優(yōu)選，所述擠出機d為單螺桿擠出機。

18、作為優(yōu)選，所述擠出機d轉(zhuǎn)速為15～20rpm。

19、作為優(yōu)選，所述橡膠組合物1在擠出機b中停留時間不低于90秒，在擠出機a、擠出機b中停留總時間不低于120秒。

20、進一步，本發(fā)明還公開了所述的混煉方法制備得到的高耐磨、低生熱橡膠組合物。

21、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明混煉方法將高分子量的天然橡膠或丁苯橡膠/炭黑混合的高溫度場與順丁橡膠/白炭黑/硅烷偶聯(lián)劑混合的低溫度場分開混煉，有效的解決了不同溫度場需求的橡膠組合物共混的技術(shù)難點；與此同時利用螺桿高剪切能力可大大降低橡膠組合物門尼粘度，改善了填料在不同橡膠中的偏析問題；并且對于取消填充油的加入的橡膠組合物，該混煉方法可進一步提升橡膠組合物的磨耗性能；此外，混煉過程中的voc的收集和處理，有效的降低了橡膠組合物加工過程中的voc排放。

技術(shù)特征：

1.一種高耐磨、低生熱橡膠組合物的混煉方法，其特征在于，包括以下階段：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混煉方法，其特征在于，所述擠出機a、擠出機b、擠出機c和擠出機e為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混煉方法，其特征在于，所述擠出機a、擠出機b、擠出機c和擠出機e為雙螺桿擠出機，雙螺桿長徑比為25：1～40：1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混煉方法，其特征在于，所述擠出機a和擠出機e轉(zhuǎn)速為25～45rpm；擠出機a的套筒溫度為120～130℃，擠出機e的套筒溫度為130～150℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混煉方法，其特征在于，所述擠出機b轉(zhuǎn)速為100～150rpm；擠出機b套筒溫度為110～125℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混煉方法，其特征在于，所述擠出機d為單螺桿擠出機。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混煉方法，其特征在于，所述擠出機d轉(zhuǎn)速為15～20rpm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混煉方法，其特征在于，所述橡膠組合物1在擠出機b中停留時間不低于90秒，在擠出機a、擠出機b中停留總時間不低于120秒。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項權(quán)利要求所述的混煉方法制備得到的高耐磨、低生熱橡膠組合物。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及輪胎橡膠混煉技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種高耐磨、低生熱橡膠組合物的混煉方法，該方法將高分子量的天然橡膠或丁苯橡膠/炭黑混合的高溫度場與順丁橡膠/白炭黑/硅烷偶聯(lián)劑混合的低溫度場分開混煉，有效的解決了不同溫度場需求的橡膠組合物共混的技術(shù)難點；與此同時利用螺桿高剪切能力可大大降低橡膠組合物門尼粘度，改善了填料在不同橡膠中的偏析問題；并且對于取消填充油的加入的橡膠組合物，該混煉方法可進一步提升橡膠組合物的磨耗性能；此外，混煉過程中的VOC的收集和處理，有效的降低了橡膠組合物加工過程中的VOC排放。

技術(shù)研發(fā)人員：陸曉祺,康海軍,吳新平,劉輝,董興旺,嚴金潔,王丹靈
受保護的技術(shù)使用者：中策橡膠集團股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17