改性主体橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用与流程

文档序号:14723862发布日期:2018-06-19 02:52阅读:210来源:国知局
本发明涉及橡胶领域,具体地,涉及一种改性主体橡胶、一种制备改性主体橡胶的方法以及由该方法制备得到的改性主体橡胶、一种橡胶组合物、一种硫化橡胶、一种制备硫化橡胶的方法以及由该方法制备得到的硫化橡胶和硫化橡胶作为轮胎胎面材料的应用。
背景技术
:随着汽车的普及,石油的用量以及二氧化碳的排放量越来越高,并由此导致了石油资源的紧缺和全球气候的变暖。因此,一场降低油耗的汽车工业革命直接引发了汽车制造商对降低轮胎滚动阻力的要求。在阻碍汽车前进的阻力中,滚动阻力占18-30%,滚动阻力能耗约占耗油量的14.4%,这意味着滚动阻力降低30%,则可节油4.5-6%。在降低滚动阻力的同时,轮胎还应具有较好的抗湿滑性能才能满足工业应用的需求。通常情况下,抗湿滑性与滚动阻力可分别由硫化橡胶在0℃及60℃时的损耗因子tanδ值来表征。0℃时的tanδ值越大,抗湿滑性越好;60℃时的tanδ值越小,滚动阻力越低。要使胶料获得良好的综合性能,应尽量增大0℃时的tanδ值,并尽量减小60℃时的tanδ值。CN101962423A通过对由溶液聚合制备得到的共轭二烯烃/单乙烯基芳烃共聚物橡胶进行研究发现,使用不对称醚与阴离子表面活性剂的复配结构调节体系,可以制备出具有较低聚苯乙烯微嵌段含量、中等乙烯基含量的高抗湿滑和低滚动阻力的三元共聚橡胶。该三元共聚物0℃时的tanδ值为0.25-0.96,60℃时的tanδ值低于0.12。CN101319064A通过在溶聚丁苯橡胶聚合末期加入硅烷偶联剂封端,制得末端带硅氧烷基团的溶聚丁苯橡胶胶液,在胶液中加入白炭黑粉体后充分搅拌,经共凝聚、热处理后获得分子末端与填料牢固键接的复合材料。该纳米复合材料具有优异的填料-橡胶相互作用和界面结合,表现出高抗湿滑性、低滚动阻力和优异的物机性能。CN101113217A提供的橡胶组合物包含不低于10重量份的具有不低于22nm平均粒径的二氧化硅和不低于5重量份的具有小于22nm的平均一次粒径的二氧化硅,其中两种二氧化硅总量为15-150重量份。所获得的胎面橡胶复合材料可以有效提高轮胎的抗湿滑性能、磨耗性能和操控稳定性,同时降低了轮胎的滚动阻力。CN103159998A通过添加纳米级碳化硅粉末的方法,可以降低轮胎的滚动阻力,同时不影响胎面的耐磨性能,尤其是通过使用纳米碳化硅材料大大提高了轮胎的抗湿滑性能。目前,世界上一些大公司也逐渐推出滚动阻力较低、抗湿滑性能较好的橡胶轮胎,并冠以“绿色轮胎”的美名。然而,“绿色轮胎”的填充体系以白炭黑为主,由于白炭黑具有较高的极性,很难在橡胶基体中均匀分散,白炭黑的分散均匀性的好坏直接影响制品的动态性能、强度、耐磨性的性能。因此,通过研究以提供一种能够获得具有较高强度,较高耐磨性,同时具有较低的滚动阻力和高的抗湿滑性能的硫化橡胶的橡胶组合物具有重要的意义。技术实现要素:本发明的目的是获得一种具有较高强度,较高耐磨性,同时具有较低的滚动阻力和高的抗湿滑性能的能够用于制备绿色轮胎胎面胶的硫化橡胶。本发明的发明人经研究后发现,采用预混炼技术,在主体橡胶混炼之前,在一定的温度和时间条件下,将硅烷偶联剂以化学键的方式键接到主体橡胶的橡胶分子链上,增加主体橡胶的极性,能够提升白炭黑或者以及其他添加剂在主体橡胶中的分散均匀性,得到综合性能优异的硫化橡胶,从而完成了本发明。为了实现上述目的,第一方面,本发明提供一种制备改性主体橡胶的方法,该方法包括:将主体橡胶与硅烷偶联剂或者与硅烷偶联剂和补强剂进行预混炼,所述预混炼的温度为130-200℃,预混炼的时间为1-20min。第二方面,本发明提供一种由前述方法制备得到的改性主体橡胶。第三方面,本发明提供一种具有与第二方面所述改性主体橡胶相同性质的改性主体橡胶。第四方面,本发明提供一种橡胶组合物,该组合物中含有改性主体橡胶、硫化剂、硫化促进剂、活化剂、防老剂、炭黑、白炭黑和分散剂以及任选地含有软化剂,所述改性主体橡胶为本发明第二方面和/或第三方面所述的改性主体橡胶。第五方面,本发明提供一种制备硫化橡胶的方法,该方法包括:将本发明第四方面所述的橡胶组合物中除了硫化剂和硫化促进剂之外的各组分进行第一混炼,得到第一混炼胶;然后加入硫化剂和硫化促进剂进行第二混炼,得到第二混炼胶;然后对所述第二混炼胶进行硫化。第六方面,本发明提供一种制备硫化橡胶的方法,该方法包括:(1)采用本发明第一方面所述的方法制备改性主体橡胶;(2)将步骤(1)得到的改性主体橡胶与活化剂、防老剂、炭黑、白炭黑和分散剂任选地以及软化剂进行第一混炼,得到第一混炼胶;(3)将所述第一混炼胶与硫化剂和硫化促进剂进行第二混炼,得到第二混炼胶;(4)将所述第二混炼胶进行硫化。第七方面,本发明提供一种由本发明第五方面和/或第六方面所述的方法制备得到的硫化橡胶。第八方面,本发明提供一种具有与第七方面所述硫化橡胶相同性质的硫化橡胶。第九方面,本发明提供前述硫化橡胶作为轮胎胎面材料的应用。本发明提供的硫化橡胶具有较高强度,较高耐磨性,同时具有较低的滚动阻力和高的抗湿滑性能,且本发明提供的硫化橡胶能够用于制备绿色轮胎胎面胶。本发明的制备硫化橡胶的工艺简单,也即,本发明能够在简单的工艺条件下制备得到具有综合性能优异的硫化橡胶,该硫化橡胶非常适用于制备用于绿色轮胎的胎面胶。本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。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。第一方面,本发明提供了一种制备改性主体橡胶的方法,该方法包括:将主体橡胶与硅烷偶联剂或者与硅烷偶联剂和补强剂进行预混炼,所述预混炼的温度为130-200℃,预混炼的时间为1-20min。本发明的发明人发现,将主体橡胶和硅烷偶联剂或者以及补强剂在特定的温度下预混炼特定的时间能够获得改性主体橡胶,使用该改性主体橡胶形成的硫化橡胶具有更高的强度,更高的耐磨性,同时具有更低的滚动阻力和更高的抗湿滑性能。本发明的发明人还发现,特别地,当所述预混炼的温度为140-170℃,预混炼的时间为1.5-5min时,获得的改性主体橡胶能够使得由此制备得到的硫化橡胶的综合性能更优异。优选地,相对于100重量份的主体橡胶,所述硅烷偶联剂的用量为3.5-6重量份,所述补强剂的用量为0-20重量份;更优选地,相对于100重量份的主体橡胶,所述硅烷偶联剂的用量为4.2-5.5重量份,所述补强剂的用量为0-10重量份。本发明的发明人发现,当相对于100重量份的主体橡胶,所述硅烷偶联剂的用量为4.2-5.5重量份,所述补强剂的用量为0-10重量份时,配合前述特定的预混炼温度和时间,能够使得由此获得的改性主体橡胶制备得到的硫化橡胶的综合性能更优异。优选地,所述主体橡胶为溶聚丁苯橡胶和/或乳聚丁苯橡胶。优选地,所述溶聚丁苯橡胶中的苯乙烯结构单元含量为15-35重量%;乙烯基含量为40-80重量%;门尼粘度为55-67;充油份数为0-45phr。当所述溶聚丁苯橡胶的充油份数为0时,所述溶聚丁苯橡胶即为非充油溶聚丁苯橡胶。优选地,所述补强剂为比表面积为100-200m2/g的白炭黑中的一种或者至少两种的混合物。特别优选地,所述补强剂为比表面积为165-185m2/g的白炭黑中的一种或者至少两种的混合物。本发明的发明人发现,当补强剂为比表面积为165-185m2/g的白炭黑中的一种或者至少两种的混合物时,配合前述特定的预混炼温度和时间,能够使得由此获得的改性主体橡胶制备得到的硫化橡胶的综合性能更优异。优选地,所述硅烷偶联剂为含有烷氧基以及含有硫原子或氨基的硅烷偶联剂;更优选地,所述硅烷偶联剂为Si69(双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)、KH550(γ―氨丙基三乙氧基硅烷)和Si75(双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物)中的至少一种。第二方面,本发明提供了一种由前述方法制备得到的改性主体橡胶。在本发明的第二方面中,所提供的改性主体橡胶由本发明的第一方面提供的方法制备而得到。第三方面,本发明提供了一种具有与第二方面所述改性主体橡胶相同性质的改性主体橡胶。在本发明的第三方面中,对制备具有与第二方面所述改性主体橡胶相同性质的改性主体橡胶的方法没有特别的限定,并且,本发明的第三方面请求保护的是与本发明的第二方面所述的改性主体橡胶具有相同性质的改性主体橡胶。第四方面,本发明提供了一种橡胶组合物,该组合物中含有改性主体橡胶、硫化剂、硫化促进剂、活化剂、防老剂、炭黑、白炭黑和分散剂以及任选地含有软化剂,所述改性主体橡胶为本发明第二方面和/或第三方面所述的改性主体橡胶。在所述第四方面中,所涉及的改性主体橡胶即为本发明前述第二方面和所述第三方面所述的改性主体橡胶,为了避免重复,本发明在此不再赘述。所述“以及任选地含有软化剂”是指,本发明的所述橡胶组合物中可以含有软化剂也可以不含有软化剂。本领域技术人员能够根据实际需要加入或者不加入所述软化剂。在本发明的第四方面中,所述的白炭黑的种类可以与本发明第一方面中的作为补强剂的白炭黑的种类相同或不同。本发明的第四方面中所述的橡胶组合物中含有改性主体橡胶和白炭黑,而改性主体橡胶中含有补强剂,该补强剂在优选情况下为白炭黑。当所述改性主体橡胶通过作为补强剂的白炭黑与硅烷偶联剂和主体橡胶一起进行预混炼制备得到时,表示本发明在预混炼过程和橡胶组合物的混炼过程中均有白炭黑加入,也即,白炭黑分两步加入制备硫化橡胶的体系中。优选地,相对于100重量份的主体橡胶,所述硫化剂的含量为0.5-4重量份,所述硫化促进剂的含量为1-8重量份,所述活化剂的含量为2-8重量份,所述防老剂的含量为1-8重量份,所述炭黑的含量为1-20重量份,所述白炭黑的含量为50-75重量份,所述分散剂的含量为1-6重量份,所述软化剂的含量为0-50重量份;更优选地,相对于100重量份的主体橡胶,所述硫化剂的含量为1-2重量份,所述硫化促进剂的含量为2-5重量份,所述活化剂的含量为3-5重量份,所述防老剂的含量为3-5重量份,所述炭黑的含量为3-12重量份,所述白炭黑的含量为55-65重量份,所述分散剂的含量为2-4重量份,所述软化剂的含量为0-30重量份。特别地,该部分中所涉及的白炭黑的重量份仅为橡胶组合物中的白炭黑的重量份,而不包括为了得到改性主体橡胶而可能使用的作为补强剂的白炭黑。特别地,在本发明的橡胶组合物中,除非另有说明,所述“相对于100重量份的主体橡胶”中的主体橡胶中不包括可能含有的填充油的重量,也即,若所述主体橡胶中含有填充油,则“相对于100重量份的主体橡胶”中的100重量份中是除去了填充油的那部分重量。并且本发明的所述填充油的种类可以与软化剂的种类相同。优选地,所述硫化剂为硫磺、二硫代吗啡啉和四硫化二吗啡啉中的至少一种。更优选地,所述硫化剂为硫磺。所述硫磺例如可以为普通硫磺、不溶性硫磺IS60-10和预分散硫磺S-80中的至少一种。优选地,所述硫化促进剂为次磺酰胺类硫化促进剂和/或胍类硫化促进剂。更优选地,所述硫化促进剂为二苯胍(促进剂D)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(促进剂TBBS)、2,2'-二硫化二苯并噻唑(促进剂DM)、N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺(促进剂TBSI)和N-环己基-双(2-巯基苯并噻唑)次磺酰胺(促进剂CZ)中的至少一种。优选地,所述活化剂选自氧化锌、氧化镁和硬脂酸中的至少一种。更优选地,所述活化剂为氧化锌和硬脂酸。优选地,所述防老剂选自胺类防老剂、喹啉类防老剂和微晶蜡中的至少一种;所述胺类防老剂可以为N-异丙基-N′-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)、N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺(防老剂4020)和N,N′-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺(防老剂77PD)中的至少一种。以及所述喹啉类防老剂可以为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)和/或6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(防老剂AW)。根据一种优选的具体实施方式,所述防老剂为微晶蜡和选自胺类防老剂和喹啉类防老剂中的至少一种物质的混合物。优选地,所述微晶蜡的熔点为60-95℃,分子量为580-700。特别地,所述微晶蜡主要由C20-60的环烷烃和少量的正、异构烷烃组成。优选地,所述分散剂为分子量为1000-10000的聚乙二醇。优选地,所述软化剂为芳烃油和/或环烷油;例如,所述软化剂可以为TDAE(经处理的芳烃油(TreatedDistillateAromaticExtract))、RAE(残余芳烃抽余油(ResidualAromaticExtract))和NAP(环烷油(Napthtenics))中的至少一种。本发明的橡胶组合物对所述芳烃油和所述环烷油的性质没有特别的限定,可以为本领域内通常意义的各种所述芳烃油和所述环烷油。优选地,所述炭黑为8#参比炭黑和/或炭黑N330。第五方面,本发明提供了一种制备硫化橡胶的方法,该方法包括:将本发明第四方面所述的橡胶组合物中除了硫化剂和硫化促进剂之外的各组分进行第一混炼,得到第一混炼胶;然后加入硫化剂和硫化促进剂进行第二混炼,得到第二混炼胶;然后对所述第二混炼胶进行硫化。在本发明提供的制备硫化橡胶的方法中,所述第一混炼和所述第二混炼的方法和条件可以为本领域的常规选择。通常来说,所述混炼可以在开炼机或密炼机中进行,并且第一混炼过程中各物质之间的混炼顺序可以同时进行、也可以分步进行,优选分步进行。根据本发明的一种具体实施方式,所述制备硫化橡胶的方法可以按照如下方式进行:在密炼机中,加入本发明前述橡胶组合物中的除了硫化剂和硫化促进剂之外的组分进行第一混炼;然后在开炼机上通过三次,得到第一混炼胶;将所述第一混炼胶在混炼机中和硫化剂以及硫化促进剂在开炼机上薄通下片,得到第二混炼胶,将第二混炼胶经硫化后得到硫化橡胶。优选地,所述硫化的条件包括硫化的温度为140-160℃,硫化的压力为5-15MPa,硫化的时间为10-50分钟。第六方面,本发明提供了一种制备硫化橡胶的方法,该方法包括:(1)采用本发明第一方面所述的方法制备改性主体橡胶;(2)将步骤(1)得到的改性主体橡胶与活化剂、防老剂、炭黑、白炭黑和分散剂任选地以及软化剂进行第一混炼,得到第一混炼胶;(3)将所述第一混炼胶与硫化剂和硫化促进剂进行第二混炼,得到第二混炼胶;(4)将所述第二混炼胶进行硫化。根据本发明的一种优选的具体实施方式,所述制备硫化橡胶的方法可以按照如下方式进行:(1)在密炼机中,将主体橡胶与硅烷偶联剂或者与硅烷偶联剂和补强剂进行预混炼,所述预混炼的温度为130-200℃,预混炼的时间为1-20min,得到改性主体橡胶;(2)在密炼机中,将所述改性主体橡胶与活化剂或者与活化剂和至少部分白炭黑进行混炼;(3)加入防老剂、炭黑和分散剂任选地以及软化剂和剩余部分白炭黑,待胶料温度达到150-160℃之后在该温度下密炼5-7min卸下胶料;(4)将胶料在辊距为3-7mm、辊温为50±5℃的开炼机上通过至少三次,将获得的混料胶停放3-5h;(5)将步骤(4)获得的混料胶与硫化剂和硫化促进剂在初始温度40±5℃下混炼,待胶料温度达到100-120℃时,在该温度下密炼2-4min时卸下胶料;(6)将步骤(5)获得的胶料在辊距为0.4-0.6mm、辊温为50±5℃的开炼机上通过至少一次,然后将辊距调至2-4mm,再通过至少两次;将获得的混炼胶停放18-30h;(7)将步骤(6)获得的胶料在140-160℃、5-15Mpa压力下硫化10-50分钟,获得硫化橡胶。优选地,在步骤(2)中加入的白炭黑占作为橡胶组合物的白炭黑重量的50-100重量%。第七方面,本发明提供了一种由本发明第五方面或第六方面所述的方法制备得到的硫化橡胶。本发明第七方面所述的硫化橡胶通过采用第五方面或第六方面所述的方法制备得到。第八方面,本发明提供了一种具有与第七方面所述硫化橡胶相同性质的硫化橡胶。本发明第八方面提供的硫化橡胶具有与第七方面所述硫化橡胶相同的性质,而并不限于采用本发明的第六方面或者第七方面所述的方法制备得到。也就是说,本发明的第八方面中的硫化橡胶为所有具有与第七方面所述硫化橡胶相同的性质的硫化橡胶,而对其制备方法没有特别的限定。第九方面,本发明提供了前述硫化橡胶作为轮胎胎面材料的应用。应用本发明的所述硫化橡胶制备轮胎胎面材料的工艺可以为本领域内常规使用的各种工艺,本发明对具体的应用工艺并没有特别的限定。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下使用的材料介绍如下:非充油溶聚丁苯橡胶(SSBR2506)为购自中石化燕山石化公司的商品,其中,苯乙烯结构单元的含量为26重量%,乙烯基含量为56重量%,门尼粘度为65,充油份数为0phr。充油溶聚丁苯橡胶(SSBR2636)结合苯乙烯含量为25重量%,乙烯基含量为63重量%,门尼粘度为62,充油份数为37.5phr。白炭黑为购自罗地亚(青岛)有限公司牌号分别为165GR(比表面积为165m2/g)和175GR(比表面积为185m2/g)的商品。8#参比炭黑(炭黑)为购自美国大陆炭黑公司牌号为IRB8#的商品。TDAE(软化剂)为购自青州市奥福润橡胶有限公司的商品。Si69、Si75(硅烷偶联剂)为购自上海瑞市化工科技有限公司的商品。氧化锌和硬脂酸(活化剂)为购自国药集团化学试剂有限公司的商品。防老剂4010(防老剂)为购自高邑县利和化工有限公司的商品。促进剂D(硫化促进剂)为购自石家庄市晨曦化工有限公司的商品。促进剂TBBS(硫化促进剂)为购自广东杜巴新材料科技有限公司的商品。硫磺(硫化剂)为购自国药集团化学试剂有限公司的商品。微晶蜡为购自天津恒盛鑫源国际贸易有限公司牌号为W-445的商品,碳原子个数为20-50。PEG4000(分散剂)为购自南京润邦化工有限公司的商品,分子量为4000。密炼机为上海科创橡塑机械设备有限公司XSM-1/10-120型,模腔体积为1L,加热系统为电加热,具有冷却功能。平板硫化机为磐石油压工业(安徽)有限公司生产,型号为P-50-PCD-3L。以下各实施例中涉及的橡胶组合物的总量相同,均为1200g。实施例1:制备硫化橡胶S1(1)在密炼机中,在80rpm转速下,将主体橡胶与硅烷偶联剂在160℃温度下混合3min;(2)启动密炼机冷却系统,将密炼机中的物料温度降到80℃;得到改性主体橡胶;(3)在密炼机中,在80rpm转速下,加入占白炭黑总重量的3/4的白炭黑以及全部的活化剂混炼2.5min;(4)加入防老剂、炭黑、剩余部分白炭黑和分散剂以及软化剂,待胶料温度达到150℃后在该温度下混炼6min后卸下胶料;(5)将胶料在辊距为5mm、辊温为50±5℃的开炼机上通过三次,将获得的混料胶停放4h;(6)将步骤(5)获得的混料胶与硫化剂和硫化促进剂在40rpm转速下、初始温度40±5℃下混炼,待胶料温度达到100℃时,在该温度下混炼4min时卸下胶料;(7)将步骤(6)获得的胶料在辊距为0.5mm、辊温为50±5℃的开炼机上通过一次,然后将辊距调至3mm,再通过两次;将获得的混炼胶停放24h;(8)将步骤(6)获得的胶料在160℃、15Mpa压力下硫化35分钟,获得硫化橡胶S1。本实施例中的制备改性主体橡胶的预混炼过程中的物质种类以及混炼过程中的橡胶组合物中的各组分的种类以及用量列于表1中。实施例2:制备硫化橡胶S2(1)在密炼机中,在80rpm转速下,将主体橡胶与硅烷偶联剂在170℃温度下混合2min;(2)启动密炼机冷却系统,将密炼机中的物料温度降到80℃;得到改性主体橡胶;(3)在密炼机中,在80rpm转速下,加入占白炭黑总重量的80%的白炭黑以及全部的活化剂混炼2.5min;(4)加入防老剂、炭黑、剩余部分白炭黑和分散剂,待胶料温度达到150℃后在该温度下混炼6min后卸下胶料;(5)将胶料在辊距为5mm、辊温为50±5℃的开炼机上通过三次,将获得的混料胶停放4h;(6)将步骤(5)获得的混料胶与硫化剂和硫化促进剂在40rpm转速下、初始温度40±5℃下混炼,待胶料温度达到100℃时,在该温度下混炼4min时卸下胶料;(7)将步骤(6)获得的胶料在辊距为0.5mm、辊温为50±5℃的开炼机上通过一次,然后将辊距调至3mm,再通过两次;将获得的混炼胶停放24h;(8)将步骤(6)获得的胶料在155℃、10Mpa压力下硫化40分钟,获得硫化橡胶S2。本实施例中的制备改性主体橡胶的预混炼过程中的物质种类以及混炼过程中的橡胶组合物中的各组分的种类以及用量列于表1中。实施例3:制备硫化橡胶S3(1)在密炼机中,在80rpm转速下,将主体橡胶与硅烷偶联剂和预混炼白炭黑在150℃温度下混合4.5min;(2)启动密炼机冷却系统,将密炼机中的物料温度降到80℃;得到改性主体橡胶;(3)在密炼机中,在80rpm转速下,加入占总的作为橡胶组合物中的组分(不包括预混炼中的用量,下同)的白炭黑总重量的90%的白炭黑以及全部的活化剂混炼2.5min;(4)加入防老剂、炭黑、剩余部分白炭黑和分散剂以及软化剂,待胶料温度达到150℃后在该温度下混炼6min后卸下胶料;(5)将胶料在辊距为5mm、辊温为50±5℃的开炼机上通过三次,将获得的混料胶停放4h;(6)将步骤(5)获得的混料胶与硫化剂和硫化促进剂在40rpm转速下、初始温度40±5℃下混炼,待胶料温度达到100℃时,在该温度下混炼4min时卸下胶料;(7)将步骤(6)获得的胶料在辊距为0.5mm、辊温为50±5℃的开炼机上通过一次,然后将辊距调至3mm,再通过两次;将获得的混炼胶停放24h;(8)将步骤(6)获得的胶料在150℃、8Mpa压力下硫化50分钟,获得硫化橡胶S3。本实施例中的制备改性主体橡胶的预混炼过程中的物质种类以及混炼过程中的橡胶组合物中的各组分的种类以及用量列于表1中。实施例4:制备硫化橡胶S4本实施例采用与实施例1相似的方法制备硫化橡胶,所不同的是,本实施例中的制备改性主体橡胶的预混炼步骤不同,具体地,步骤(1)为:在密炼机中,在80rpm转速下,将主体橡胶与硅烷偶联剂在180℃温度下混合3min。其余均与实施例1中相同,获得硫化橡胶S4。实施例5:制备硫化橡胶S5本实施例采用与实施例1相似的方法制备硫化橡胶,所不同的是,本实施例中的制备改性主体橡胶的预混炼步骤不同,具体地,步骤(1)为:在密炼机中,在80rpm转速下,将主体橡胶与硅烷偶联剂在130℃温度下混合3min。其余均与实施例1中相同,获得硫化橡胶S5。实施例6:制备硫化橡胶S6本实施例采用与实施例2相似的方法制备硫化橡胶,所不同的是,本实施例中的制备改性主体橡胶的预混炼步骤不同,具体地,步骤(1)为:在密炼机中,在80rpm转速下,将主体橡胶与硅烷偶联剂在170℃温度下混合10min。其余均与实施例2中相同,获得硫化橡胶S6。实施例7:制备硫化橡胶S7本实施例采用与实施例2相似的方法制备硫化橡胶,所不同的是,本实施例中的制备改性主体橡胶的预混炼步骤不同,具体地,步骤(1)为:在密炼机中,在80rpm转速下,将主体橡胶与硅烷偶联剂在170℃温度下混合1min。其余均与实施例2中相同,获得硫化橡胶S7。实施例8:制备硫化橡胶S8本对比例采用与实施例3相似的方法进行,所不同的是,本对比例中的制备改性主体橡胶中使用的硅烷偶联剂的用量与实施例3中不同,具体地,本实施例中,相对于100重量份的主体橡胶,所述硅烷偶联剂的用量为6重量份。也即,本实施例中的硅烷偶联剂的种类与实施例3中相同,所不同的是,硅烷偶联剂的用量。其余均与实施例3中相同,获得硫化橡胶S8。对比例1:制备硫化橡胶DS1本对比例采用与实施例1相似的方法进行,所不同的是,本对比例中的主体橡胶不经过预混炼过程而直接进行混炼,具体地:(1)在密炼机中,在80rpm转速下,在80℃下,加入占白炭黑总重量的3/4的白炭黑以及全部的活化剂、全部的主体橡胶和硅烷偶联剂混炼2.5min;(2)加入防老剂、炭黑、剩余部分白炭黑和分散剂,待胶料温度达到150℃后在该温度下混炼6min后卸下胶料;(3)将胶料在辊距为5mm、辊温为50±5℃的开炼机上通过三次,将获得的混料胶停放4h;(4)将步骤(3)获得的混料胶与硫化剂和硫化促进剂在40rpm转速下、初始温度40±5℃下混炼,待胶料温度达到100℃时,在该温度下混炼4min时卸下胶料;(5)将步骤(4)获得的胶料在辊距为0.5mm、辊温为50±5℃的开炼机上通过一次,然后将辊距调至3mm,再通过两次;将获得的混炼胶停放24h;(6)将步骤(5)获得的胶料在160℃、15Mpa压力下硫化35分钟,获得硫化橡胶DS1。本对比例中涉及的各物质的总用量以及种类均与实施例1中相同。对比例2:制备硫化橡胶DS2本对比例采用与实施例2相似的方法进行,所不同的是,本对比例中的制备改性主体橡胶的预混炼步骤不同,具体地,步骤(1)为:在密炼机中,在80rpm转速下,将主体橡胶与硅烷偶联剂在120℃温度下混合2min。其余均与实施例2中相同,获得硫化橡胶DS2。对比例3:制备硫化橡胶DS3本对比例采用与实施例3相似的方法进行,所不同的是,本对比例中的制备改性主体橡胶的预混炼步骤不同,具体地,步骤(1)为:在密炼机中,在80rpm转速下,将主体橡胶与硅烷偶联剂和白炭黑在220℃温度下混合2min。其余均与实施例3中相同,获得硫化橡胶DS3。表1S1S2S3SSBR2506100--100SSBR2636--137.5--Si694.8--5.2Si75--4.5--TDAE15--25预混炼白炭黑165GR(补强剂)----3混炼时白炭黑165GR60--62混炼时白炭黑175GR--55--8#参比炭黑10125氧化锌3.02.01.5硬脂酸2.02.01.5防老剂40103.03.53.0微晶蜡1.51.52.0PEG40003.03.02.0硫磺1.51.21.8促进剂TBBS1.51.21.8促进剂D1.51.81.5测试例:按照如下方法测试实施例和对比例制备得到的硫化橡胶的性能门尼粘度:按照GB/T1232.1-2000标准测试。在100±0.5℃下预热1分钟,测试4分钟。拉伸性能测试:按照国标《GB/T1040-92塑料拉伸性能试验方法》中的方法测试,拉力机型号为岛津公司生产的AG-20KNG;拉伸速率为500mm/min,测试温度为23℃。试样的有效部分长度为25mm,宽度为6mm。对于每组试样,进行10个平行实验,结果取平均值。所得结果如表2所示。(表2中的“拉伸强度/MPa”、“100%定伸/MPa”、“300%定伸/MPa”、“伸长率/%”和“撕裂强度/(kN/m)”数据)。动态力学性能:温度扫描在德国GABO公司EPLEXOR-500N动态热机械分析仪上对样品的粘弹行为进行测试。样品长度为35mm,宽度为8mm,厚度为1.0mm。测试采用拉伸模式,测试频率为11Hz、温度范围为-80~80℃,升温速率为3℃/min,静态应变1%,动态应变0.25%。所得结果如表2所示(表2中的“tanδ(0℃)”、“tanδ(60℃)”和“Tg/℃”数据)。DIN磨耗:按照国标《GB/T9867-2008硫化橡胶耐磨性能的测定(旋转辊筒式磨耗机法)》规定,采用DIN磨耗仪测试(GT-7012-D,台湾高铁仪器检测有限公司)硫化橡胶的相对体积磨耗量。表2从上述结果可以看出,采用主体橡胶和硅烷偶联剂或者主体橡胶与硅烷偶联剂和白炭黑预混炼的方法获得的改性主体橡胶在制备硫化橡胶时大幅度提升了获得的硫化橡胶的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率,耐磨性及动态性能也提升一个层次。以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,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,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页1 2 3 
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