改性沉淀法白炭黑及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及橡胶领域，具体说是一种改性沉淀法白炭黑及其应用。
【背景技术】
[0002] 国内科研人员将沉淀法白炭黑进行碱处理后再酸洗、然后干燥粉碎得到改性沉淀 法白炭黑，这种改性沉淀法白炭黑填充到丁苯橡胶中，硫化胶的性能优于填充同等份数的 碳酸钙性能，但其处理方法包括合成反应、分离精制、高速搅拌等步骤，工艺复杂，流程长。
[0003] 在前苏联等人将沉淀法白炭黑放在氩气介质中，在3500至4000K条件下通入氨气 来活化沉淀法白炭黑（见参考文献）这种方式虽然显著提高沉淀法白炭黑的活性，但这种 方式条件苛刻，难于实现工业化。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种改性沉淀法白炭黑及其应用。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：改性沉淀法白炭黑由沉淀法白炭黑、 改性剂和偶联剂混合而成，按重量份数计：沉淀法白炭黑：改性剂：偶联剂=1〇〇 6~ 4. 0 :0. 5-~3. 0。所述改性剂为亚甲基给予体为粘合剂RA、亚甲基接受体为间苯二酚甲醛 树脂，、六亚甲基四胺。所述偶联剂为有机硅烷偶联剂或钛酸脂偶联剂。所述沉淀法白炭 黑、改性剂和偶联剂加入到高速混合机中，在60~70°C下混合8~10分钟，待冷却至室温 后即可。
[0006] 改性沉淀法白炭黑的应用为，所述改性沉淀法白炭黑作为橡胶制品助剂。所述橡 胶制品为轮胎。
[0007] 本发明的优点：
[0008] 本发明与以往的沉淀法白炭黑改性方式相比，具有以下优点，干混改性，不需要使 用任何溶剂，只需要将沉淀法白炭黑、改性剂和偶联剂充分混合均匀，处理工艺简单，不产 生污染，不产生三废（废水、废气、废渣），是绿色环保产品。设备投资少生产周期短，劳动 生产效率髙。改性剂处理得到的沉淀法白炭黑价格低廉，宜作轮胎等橡胶制品的橡胶助剂。 降低制品的成本，改性沉淀法白炭黑用于半钢子午线轮胎、斜交轮胎橡胶制品橡胶助剂，提 高橡胶与帘线之间的粘合强度，改善轮胎等橡胶制品的力学性能。
【具体实施方式】
[0009] 下面的实例将近一步阐述本发明。
[0010] 实施例1
[0011] 按照表1所示的配比将沉淀法白炭黑、改性剂和偶联剂加入到高速混合机中，在 70°C条件下混合10分钟，待冷却至室温后出料。即得到改性沉淀法白炭黑产品，即橡胶粘 合增进剂APR。实施例中温度和时间应为具体数字，不可为范围。
[0012] 表1改性沉淀水合二氧化硅产品原料配比（按质量份数记）
[0013]
[0015] 本实施例得到的沉淀法白炭黑的主要指标如下：
[0016]粒度 >325目
[0017]堆密度 1. 7X103kg/m3
[0018]PH值 6 ~11
[0019]吸油值cm2/g 2. 3 ~2. 6
[0020] 应用例：将改性沉淀法白炭黑应用于轿车子午线轮胎胎体帘线胶中。配方如 下：标准胶SMR10#85, 丁苯橡胶15,硫磺2. 8,促进剂NS，0. 75,间苯二酚0. 75,粘合剂RA 2. 65,氧化锌2. 4,锌辛酚增粘树脂2,硬脂酸0. 75,防老剂RD0. 75,防焦剂CTP0. 4,炭 黑N66060,芳烃油9. 5,改性沉淀法白炭黑5。上述配方按常规开炼机硫化制得的半成品， 主要物理性能如下：拉伸强度16. 9MPa，扯断伸长率480%，邵氏A硬度61，300%定伸应力 8.6MPa。胶与帘线之间粘合强度193. 3N。热空气老化（100°CX48h)后胶与帘线之间粘 合强度184. 8N。不加改性沉淀水合二氧化硅的半成品的主要物理性能分别如下：拉伸强度 15. 8MPa，扯断伸长率475%，邵氏A硬度61，300%定伸应力8.IMPa。胶与帘线之间粘合强 度171. 4N。热空气老化（100°Cx48h)后胶与帘线粘着强度168. 4N。
[0021] 应用例2 :将改性沉淀法白炭黑应用于农业轮胎内层胶中。配方如下：将天然橡胶 NR80，BR10,充油SBR171213,硫磺 2. 2,促进剂CZ0. 6,促进剂DM0. 4,促进剂TMTD0. 03， 氧化锌5,硬脂酸2. 5,防老剂RD1.5,防老剂4010NA1.0,碳黑N330/N66040,芳烃油8,改 性沉淀法白炭黑5。按上述配方用常规开炼机硫化制得的半成品主要性能如下：拉伸强度 20.IMPa，扯断伸长率469%，邵氏A硬度59, 300%定伸应力9. 4MPa。胶与帘线粘着强度 203. 5N。热空气老化（100°Cx48h)后胶与帘线之间粘合强度148. 4N。不加改性沉淀法白炭 黑的半成品的性能分别如下：拉伸强度19. 8MPa，扯断伸长率465%，邵氏A硬度60, 300% 定伸应力9.IMPa。胶与帘线粘着强度184. 4N。热空气老化（100°Cx48h)后胶与帘线粘着 强度 128. 4N。
[0022] 应用例3 :将改性沉淀法白炭黑应用于载重汽车轮胎内层胶中。配方如下：将天 然橡胶NR80,顺丁橡胶10, 丁苯橡胶10,硫磺2. 3,促进剂NOBS1. 1，促进剂TMTD0. 05 氧化锌5,硬脂酸2. 5,防老剂RD1. 5,防老剂4010NA1. 0,碳黑N330/N66040,芳烃油8， 改性沉淀法白炭黑5。上述配方按常规开炼机硫化制得的半成品主要性能如下：拉伸强度 20. 6MPa，扯断伸长率457%，邵氏A硬度60, 300%定伸应力10. 8MPa。胶与帘线之间粘合强 度147. 4N。热空气老化（100°Cx48h)后胶与帘线粘着强度136. 2N。不加改性沉淀法白炭 黑的半成品的性能分别如下：拉伸强度19.IMPa，扯断伸长率465%，邵氏A硬度59, 300% 定伸应力9. 2MPa。胶与帘线粘着强度123. 4N。热空气老化100°Cx48h后胶与帘线粘着强 度 119. 4N〇
[0023] 应用例4 :将改性沉淀法白炭黑应用于工程机械轮胎内层胶中，配方如下：将NR 70,BR10,SBR20,硫磺2. 2,促进剂1. 1，氧化锌5,硬脂酸2. 5,防老剂BLE-W1. 5,防老剂 4010NA1.0,碳黑40,软化剂芳烃油8,改性沉淀法白炭黑5。上述配方按常规开炼机硫化 制得的半成品主要性能如下：拉伸强度22. 4MPa，扯断伸长率510%，邵氏A硬度62, 300% 定伸应力11.6MPa。胶与帘线之间粘合着强度224. 8N。热空气老化（100°Cx48h)后胶与 帘线之间粘合强度214. 2N。不加改性沉淀法白炭黑的半成品的性能分别如下：拉伸强度 21. 8MPa，扯断伸长率475%，邵氏A硬度59, 300%定伸应力10. 9MPa。胶与帘线之间粘合 强度190. 4N。热空气老化100°Cx48h后胶与帘线粘着强度180. 4N。
【主权项】
1. 改性沉淀法白炭黑，其特征在于：改性沉淀法白炭黑由沉淀法白炭黑、改性剂和偶 联剂混合而成，按重量份数计：沉淀法白炭黑：改性剂：偶联剂=100 :〇. 6~4. O :0. 5-~ 3. 0〇2. 根据权利要求1所述的改性沉淀法白炭黑，其特征在于：所述改性剂为亚甲基给予 体粘合剂RA，亚甲基接受体为间苯二酚甲醛树脂、六亚甲基四胺。3. 根据权利要求1所述的改性沉淀法白炭黑，其特征在于：所述偶联剂为有机硅烷偶 联剂或钛酸脂偶联剂。4. 根据权利要求1所述的改性沉淀法白炭黑，其特征在于：所述沉淀法白炭黑、改性剂 和偶联剂加入到高速混合机中，在60~70°C下混合8~10分钟，待冷却至室温后即可。5. -种改性沉淀法白炭黑的应用，其特征在于：所述改性沉淀法白炭黑作为橡胶制品 助剂。6. 根据权利要求5所述的改性沉淀法白炭黑的应用，其特征在于：所述橡胶制品为轮 胎。
【专利摘要】本发明公开了一种改性沉淀法白炭黑及其应用，其中改性沉淀法白炭黑由沉淀法白炭黑、改性剂和偶联剂混合而成，按重量份数计：沉淀法白炭黑：改性剂：偶联剂＝100：0.6～4.0：0.5-～3.0；其应用在于所述改性沉淀法白炭黑作为橡胶制品助剂，具体为轮胎。本发明与以往的沉淀法白炭黑改性方式相比，具有以下优点，干混改性，不需要使用任何溶剂，只需要将沉淀法白炭黑、改性剂和偶联剂充分混合均匀，处理工艺简单，不产生污染，不产生三废(废水、废气、废渣)，是绿色环保产品。
【IPC分类】C08L9/06, C08L9/00, C08K13/06, C08L7/00, C08K9/06, C08K9/04, C08K3/36
【公开号】CN105131331
【申请号】CN201510430975
【发明人】付泉, 杨树田, 付小菘
【申请人】大连新绿州化学工业有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月21日