一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料及其制备方法

文档序号:9681182阅读:325来源:国知局
一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及再生橡胶技术领域,尤其涉及一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展,对橡胶的需求也在提升。与此同时,废旧橡胶的处理也成为人们面临的严重问题之一。橡胶的降解性能差,长时期不能自然降解,大量的废旧橡胶不仅对自然环境造成了潜在威胁,也浪费了资源。废旧橡胶综合利用的主要途径之一是对废旧橡胶进行再次加工,使其转化为再生橡胶,从而物尽其用,实现循环经济发展。再生橡胶一方面可以代替橡胶,缓解了天然橡胶的严重匮乏;另一方面减少了潜在的污染,有利于环保。
[0003]当前再生橡胶存在的一个主要问题就是其力学性能各项指标下降,加工性能差,仅能应用于低档产品,其使用性能和附加价值不高,限制了其在中高档产品中的使用。因此,提高再生橡胶制品的综合性能及附加价值,拓宽其应用范围是当前再生橡胶制品的重要发展方向。橡胶常应用于制造汽车轮胎,汽车在行驶过程中会产生静电,静电大量积累达到一定程度后就会对外放电,给行车安全带来极大静电起火隐患。因此,改善轮胎用橡胶材料的阻燃、防静电性能十分重要。

【发明内容】

[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料及其制备方法。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料,其是由下述重量份的原料制得:
再生橡胶60-80,海泡石粉10-15,导电炭黑10-15,滑石粉10-15,松香6-8,丙烯酸丁酯2-4,三聚氰胺3-5,过硫酸钾0.15-0.25,椰油酸二乙醇酰胺0.5-1,十二烷基硫酸钠0.15-
0.25,硬脂酸锌1-2,硫磺1-2,聚磷酸铵1-2,复合助剂5-10;
其中复合助剂由下列重量份的原料制成:茶籽油30-40,松节油3-5,丙三醇1-2,乙酰柠檬酸三丁酯10-15,植酸0.5-1,山梨醇酐单硬脂酸酯1-2,纳米二氧化钛1-2;复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80-90°C搅拌0.5-lh,然后与其余原料混合,50-60°C、1000-1500r/min搅拌l-2h,冷却后即得。
[0006]—种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将海泡石粉、导电炭黑和滑石粉混合后按固液重量比1:4-1:5与水混合,再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90-95°C、1000-1500r/min搅拌5-10min,然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10-15min,最后加入过硫酸钾70-80°C反应4-6h,冷却后过滤,100-120°C干燥完全后研磨至100-200目,得改性粉体;
(2)将再生橡胶与复合助剂混合后80-100°C混合0.5-lh,然后加入硬脂酸锌和椰油酸二乙醇酰胺50-60°C搅拌1 -2h,得橡胶混合物; (3 )将(1)中的改性粉体与(2 )中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100-120°C混合10-15min,然后加入其余原料于60-100°C混合0.5-lh,最后用双螺杆挤出机200-240°C挤出,即得阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料。
[0007]本发明的优点是:
茶籽油中含有丰富的活性成分,包括茶多酚、留醇、角鲨烯等,能起到辅助软化的效果,同时茶籽油具有较强的渗透性,能迅速且均匀地渗透到橡胶分子链的空隙中,增加橡胶分子间距离,有助于改善胶料的柔软性和流动性,提高再生橡胶的加工性能。
[0008]本发明以茶籽油、松节油与乙酰柠檬酸三丁酯复配,辅以植酸、纳米二氧化钛等活性成分制得复合助剂,能增加胶料的可塑性、流动性、粘着性,有效提升了再生橡胶的耐候性和加工性能;通过乳液共聚反应向海泡石粉、导电炭黑、滑石粉混合粉体表面引入松香及丙烯酸丁酯活性基团,能与橡胶分子链基团发生相互作用,有效提升了粉体与胶料的相容性,粉体在胶料中分散均匀,改善了胶料的力学性能;利用各原料的复配以及协同作用,使制得的轮胎用橡胶复合材料具有良好的力学性能和加工性能,其生产的轮胎胎面有较强的耐磨性、耐撕裂性和高强度,并且具有良好的阻燃、防静电功能,使用安全性高,实用性强。
【具体实施方式】
[0009]—种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料,其是由下述重量份的原料制得:
再生橡胶60,海泡石粉10,导电炭黑10,滑石粉10,松香6,丙烯酸丁酯2,三聚氰胺3,过硫酸钾0.15,椰油酸二乙醇酰胺0.5,十二烷基硫酸钠0.15,硬脂酸锌1,硫磺1,聚磷酸铵1,复合助剂5;
其中复合助剂由下列重量份的原料制成:茶籽油30,松节油3,丙三醇1,乙酰柠檬酸三丁酯10,植酸0.5,山梨醇酐单硬脂酸酯1,纳米二氧化钛1;复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80°C搅拌0.5h,然后与其余原料混合,50°C、1000r/min搅拌lh,冷却后即得。
[0010]—种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将海泡石粉、导电炭黑和滑石粉混合后按固液重量比1:4与水混合,再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90°C、lOOOr/min搅拌5min,然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌lOmin,最后加入过硫酸钾70°C反应4h,冷却后过滤,100°C干燥完全后研磨至100目,得改性粉体;
(2)将再生橡胶与复合助剂混合后80°C混合0.5h,然后加入硬脂酸锌和椰油酸二乙醇酰胺50°C搅拌lh,得橡胶混合物;
(3 )将(1)中的改性粉体与(2 )中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100°C混合lOmin,然后加入其余原料于60°C混合0.5h,最后用双螺杆挤出机200°C挤出,即得阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料。
[0011 ]对上述制得的橡胶复合材料进行性能测试,结果如下:
邵尔A型硬度:63度;
拉伸强度:21.4MPa;
扯断伸长率:530%;
阻燃等级:V-0。
【主权项】
1.一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料,其特征在于,其是由下述重量份的原料制得: 再生橡胶60-80,海泡石粉10-15,导电炭黑10-15,滑石粉10-15,松香6_8,丙烯酸丁酯2-4,三聚氰胺3-5,过硫酸钾0.15-0.25,椰油酸二乙醇酰胺0.5-1,十二烷基硫酸钠0.15-0.25,硬脂酸锌1-2,硫磺1-2,聚磷酸铵1-2,复合助剂5-10; 所述的复合助剂由下列重量份的原料制成:茶籽油30-40,松节油3-5,丙三醇1-2,乙酰柠檬酸三丁酯10-15,植酸0.5-1,山梨醇酐单硬脂酸酯1-2,纳米二氧化钛1-2;复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80-90°C搅拌0.5-lh,然后与其余原料混合,50-60°C、1000-1500r/min搅拌l-2h,冷却后即得。2.根据权利要求1所述的一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将海泡石粉、导电炭黑和滑石粉混合后按固液重量比1:4-1:5与水混合,再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90-95°C、1000-1500r/min搅拌5-10min,然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10-15min,最后加入过硫酸钾70-80°C反应4-6h,冷却后过滤,100-120°C干燥完全后研磨至100-200目,得改性粉体; (2)将再生橡胶与复合助剂混合后80-100°C混合0.5-lh,然后加入硬脂酸锌和椰油酸二乙醇酰胺50-60°C搅拌1 -2h,得橡胶混合物; (3 )将(1)中的改性粉体与(2 )中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100-120°C混合10-15min,然后加入其余原料于60-100°C混合0.5-lh,最后用双螺杆挤出机200-240°C挤出,即得阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料,其是由下述重量份的原料制得:再生橡胶60-80,海泡石粉10-15,导电炭黑10-15,滑石粉10-15,松香6-8,丙烯酸丁酯2-4,三聚氰胺3-5,过硫酸钾0.15-0.25,椰油酸二乙醇酰胺0.5-1,十二烷基硫酸钠0.15-0.25,硬脂酸锌1-2,硫磺1-2,聚磷酸铵1-2,复合助剂5-10。本发明的轮胎用橡胶复合材料具有良好的力学性能和加工性能,其生产的轮胎胎面有较强的耐磨性、耐撕裂性和高强度,并且具有良好的阻燃、防静电功能,使用安全性高,实用性强。
【IPC分类】C08L17/00, C08K5/20, B60C1/00, C08K3/34, C08K5/11, C08K9/04, C08L91/00, C08K5/098, C08K5/053, C08K13/06, C08K3/04
【公开号】CN105440383
【申请号】CN201510915563
【发明人】张庆
【申请人】安徽创奇乐智能游乐设备有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月9日
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