专利名称：含有大量填料的橡胶粉末、制备工艺及其用途的制作方法
技术领域：
本发明提供了一种橡胶粉末的制备工艺，其含有大量的经有机硅化合物改性的硅质填料和/或碳黑，此法制备的橡胶粉末及其用途。
含有少量填料的粉末化橡胶(橡胶粉末)的制备方法基本上是已知的(DE-PS 37 23 213，尚未公开的DE-198 43 301.8)。这些产品一般是经过含有填料(特别是沉淀硅酸)和橡胶胶乳的水乳液的逐步沉淀而得到的。
同填料相比(比如硅酸和/或碳黑)，这些产品中的橡胶多形成主体或者至少是主要组成部分。填料的量要进行优选以便与普通橡胶混合物情况下的浓度相当。
对这类粉末化产品的关注源自橡胶工业中的加工方法。在那里，橡胶混合物的制备是以时间、能量及人力的高消耗为代价的。之所以如此的主要原因是，橡胶原料都是按捆取用的，而且硫化混合物的其它组份还得在多个工艺步骤中借辊或密闭式混合机进行混合。
通过高活性沉淀硅酸与双官能度有机硅烷在胎面混合物中的搭配使用，从90年代初起就改进了滚动阻力(节省汽油)和湿滑特性[DE-OS 43 34 201.9和DE-OS 44 27 137.9]。
双-(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷(TESPT)是于此用途最为重要的代表物。
TESPT在混合物的制备过程中以自身的三乙氧基甲硅烷基与硅酸中的硅醇基团发生反应。
在此所谓的硅烷化或改性反应过程中，按化学计量释出乙醇，如果此反应直到橡胶混合物进行制备时才发生，那么就要格外注意工作场所的安全问题。
因此橡胶工业致力于在不久的将来能找到一种解决办法。一种可能的办法包括，建造通风和后煅烧设备或者是引入生物滤池。但是，由于对每个混合生产线都得这么做，成本因而太高。第二种可能的办法包括，由原料供应商完成硅烷化反应，即硅酸与硅烷之间的反应，收集释放出的乙醇并废弃或循环之。
硅质填料的改性工艺，包括沉淀的高活性硅酸，可从文献得知。但是，由于经济并主要是技术原因，还没有一个产品能够推向市场。EP 0 442 1433 B1提供一种工艺，其中将硅烷施用到干燥的硅酸上并随后在高温下反应释放出乙醇。除了以预干燥硅酸为起始物在成本方面的缺点外，再一个缺点就是，按此法制备的产品其贮存稳定性不够并进而有损橡胶的工程性能。
制备预改性硅酸的另一种可能是湿法硅烷化。EP 0 177 674提供了一种工艺，其中硅酸和硅烷在特定乳化剂的作用下均匀混合并随后在高温下进行反应，产物与此同时干燥。在US-PS 3 567 680中，特定的水溶性巯基硅烷据称适于此反应。
但是，从实际情况可知，以此工艺制备的产品也是贮存不太稳定的。实验证明，TESPT在两工艺中都很难，特别是在用量很大的情况下，与硅酸表面上的OH基团充分发生反应。这部分未反应的硅烷在贮存过程中容易自聚并且是于硅酸的所需改性无用的。结果会降低橡胶的工程性能。如果按EP 0 177 674在水中进行硅烷化，其结果是，硅酸粒子在水中强烈聚集并进而丧失适于硅烷化工艺的粒子尺寸，特别是悬浮密度较高时。如果引入的是这种类型的预改性产品，粒子就会受力破碎并释放出未经改性或改性不充分的硅酸粒子。结果造成与橡胶工程特性有关的性能的剧降。
未反应部分硅烷的存在是硅烷化硅酸老化现象的一个原因，特别是以TESPT硅烷化时，这有助于理解一个制备预改性产品的新方法。DE 196 09 619.7进行的实验是，显著提高硅烷特别是TESPT的反应程度，即反应掉尽量多的乙氧基。将pH值降至2～5就可以了。硅烷与硅酸在此pH值区域内快速并充分反应。
从实际情况可知，硅烷在pH值较低时容易自聚。这意味着硅酸并未按所需的方式改性而且橡胶的工程特性也并不令人满意。
总而言之，以下问题尤其需要从总体上避免或者是解决之。— 减少硅烷化过程中硅酸的聚集现象避免硅烷的自聚— 硅烷与硅质表面完全反应本发明的目的是提供一种橡胶粉末的制备工艺，其含有大量的填料，特别是沉淀硅酸和/或碳黑，这种粉末及其用途。
本发明提供了一种精粉化橡胶(橡胶粉末)的制备工艺，通过添加选自元素周期表IIa、IIb、IIIa和VIII族金属的水溶性盐，从含有悬浮体状氧化态，特别是硅质填料和/或碳黑，橡胶(聚合物)水乳液或橡胶溶液的含水混合物中沉淀出来，其特征在于a)首先，从硅质化合物和/或碳黑经搅拌制备以固体计悬浮浓度为0.5～10％，特别是5～7％的填料悬浮体，可选借助适宜的磨机对固体粒子进行事先磨制(破坏聚集)，可选向悬浮体中再添加成氢键化合物如多元醇或多元胺，相对于100份填料其用量为0.5～10份，并且悬浮体可选加热至25～95℃，b)接着，如果悬浮体含有硅质填料，将至少含有一个烷氧基的一个或多个结构(I)～(III)型有机硅化合物溶解在水中，或可选在表面活性物质的存在下于水中乳化，并在搅拌下于温度10～60℃，优选于室温与上述填料的水性悬浮体或含碳黑的混合物混合，c)此法制备这种悬浮体与聚合物胶乳、聚合物乳液或聚合物溶液混合，以酸或上述盐之一的水溶液，特别是Lewis酸，将混合物的pH值降至7～4，优选6.5～4.5，并且混合物中的橡胶与可选经上述有机硅化合物改性的填料同时沉淀，d)采用已知的方法分离出固体沉淀，并e)干燥含有填料的橡胶。
也可采用经上述有机硅化合物预改性的硅质填料。
己三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇或多蜡4000(长链烃)优选用作多元醇。邻-甲苯甲酰基二胍、六K、DOTG(二-邻-甲苯甲酰基胍)、DPG(二苯基胍)或TEA(三乙醇胺)等，适于用作多元胺。
在一个特定的实施方案中，于分离和干燥之前，也向如此制的、水性介质所含的粉末化橡胶中添加含有聚苯乙烯、组成各异的聚苯乙烯/丁二烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯或化学结构不同的聚醋酸乙烯酯的聚合物水乳液，用量为0.5～10phr，特别是1～4phr。它们在干燥工艺过程中形成防吸水的涂层。
调整悬浮体中的重量比，以沉淀出填料含量＞250phr，优选≥400phr的粉末化橡胶。
干燥工艺优选在干燥机中进行，气体入口温度130～170℃而气体出口温度为50～70℃。产品的温度不应高于40～80℃。沉淀工艺的时间长短及行进程度，其有赖于pH值和填料的浓度，很容易借助一系列的手段进行调整。
产品制成自由流动状态的粉末，无需其它进一步的防粘措施。在比如以热乙醚萃取粉末化橡胶之前和之后，结构式(I)硅烷中所含硫原子的定量测定结果表明，改性所用的硅烷此时确实已完全化学键合在硅酸上。
可选采用橡胶工业已知的碳黑作为进一步的填料，优选精粉(蓬松)形式，其悬浮前未经机械处理的平均粒径一般为1～9μm，优选1～8μm。
沉淀硅酸的适用形式是洗除盐份的滤饼。
适宜的金属盐来自元素周期表IIa、IIb、IIIa和VIII族元素。对应IUPAC旧的分族方法(见Periodisches System der Element，Verlag Chemie，Weinheim，1985)。典型的代表物是氯化镁、硫酸锌、氯化铝、硫酸铝、氯化铁、硫酸铁、硝酸钴和硫酸镍，其中优选铝盐。特别优选硫酸铝以及其它的Lewis酸。盐的用量是0.1～6.5重量份/100重量份橡胶。
可选再采用无机酸如硫酸、磷酸和盐酸以调至所需的pH值，其中特别优选硫酸。但是，也可采用羧酸如甲酸和醋酸。
酸的用量受控于水溶性金属盐、填料、所用的有机硅烷、橡胶及可选存在的碱金属硅酸盐的种类和量。通过一些针对性试验就很容易确定之。所用胶乳的固含量一般为20～25wt％。橡胶溶液的固含量一般是3～20wt％而橡胶乳液则一般为5～60wt％。
本发明工艺可以批量或连续进行。沉淀的橡胶粉末最好首先分离出大部分的水。比如可借助离心机、压滤器或滗析器实现之。接着将产品干燥至残余水份含量＜1％。最好采用快速干燥工艺来实现此目的，比如流化床干燥机。但是，也可将沉淀的橡胶粉末直接进料至干燥机比如喷雾干燥机中，而无需事先将水分离并可选造粒产品。
本发明的橡胶粉末，也是本发明所给出的，如果采用了硅质或氧化态填料，特别是沉淀硅酸，一般是使用一种或多种以下通式的有机硅化合物制备的[R1n(RO)3-nSi-(Alk)m-(Ar)p]q[B](I)，R1n(RO)3-nSi-(Alkyl) (II)，或R1n(RO)3-nSi-(Alkenyl) (III)其中B 代表-SCN、-SH、-Cl、NH2(q＝1时)或-Sx-(q＝2时)，R和R1 代表1～4个碳原子的支化或非支化烷基，或者是苯基，其中所有R和R1基团都相同或不同并且优选代表的是烷基，R 代表支化或非支化的C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基，n 是0、1或2，Alk 代表1～6个碳原子的二价直链或支链烃基，m 是0或1，Ar 代表6～12个碳原子的亚芳基，p 是0或1，必须满足p、m和n不同时为0，x 是2～8的整数，A1kyl 代表1～20个碳原子，优选2～8个碳原子的一价直链或支链饱和烃基，Alkenyl 代表2～20个碳原子，优选2～8个碳原子的一价直链或支链不饱和烃基。
这些化合物一般以溶液，如果是水溶性的，或乳液的形式选用，其中也可在硅质填料悬浮体或其与碳黑的混合物的存在下形成溶液或乳液。
优选在室温下制备乳液或溶液。但是，温度为10～60℃也适宜。所用溶液或悬浮体中有机硅化合物的浓度是0.5～20wt％，优选5～12wt％，相对于所用硅质填料的总量。
乳液或溶液的pH值，与混合了乳液之后的填料悬浮体的pH值类似，处于弱酸或弱碱区，但优选约为7。
水不溶性一词可理解为指的是在填料悬浮体与有机硅化合物(不含表面活性物质)混合之后，在所需的pH值和浓度范围内于填料粒子周围并不形成透明溶液。相反，各相仍旧保持分离状态，它们由水、固体和有机硅化合物构成。上述通式(I)的寡硫有机硅烷是已知的并可借已知的工艺进行制备。所用有机硅烷的优选例比如是，可按US-PS 3 842 111制备的双(三烷氧基甲硅烷基烷基)低硫化物如双(三甲氧基-、三乙氧基、三甲氧基-乙氧基-、三丙氧基、三丁氧基、三异丙氧基和三异丁氧基-甲硅烷基-甲基)-低硫化物，具体来讲特别是二-、三-、四-、五-、六硫化物等，以及双-(2-三甲氧基-、三乙氧基-、三甲氧基乙氧基-、三丙氧基-、三-正-丁氧基和三异丁氧基乙基)-低硫化物，具体来讲仍旧是二-、三-、四-、五-、六硫化物等，以及双-(3-三甲氧基-、三乙氧基-、三甲氧基乙氧基-、三丙氧基-、三-正-丁氧基和三异丁氧基甲硅烷基-丙基)-低硫化物，具体来讲仍旧是二-、三-、四硫化物等，最高到八硫化物，再者还包括相应的双-(3-三烷氧基-甲硅烷基异丁基)-低硫化物和相应的双-(4-三烷氧基甲硅烷基丁基)-低硫化物。在所选的这些结构相对简单的通式I型有机硅烷当中，优选的化合物还包括双-(3-三甲氧基、三乙氧基和三丙氧基甲硅烷基丙基)-低硫化物，具体来讲依然是二-、三-、四-、五-硫化物，特别是2、3或4个硫原子的三乙氧基化合物及其混合物。通式I中Alk代表的是1～6个碳原子的二价直链或支链烃基，优选带有一个1～4个碳原子的直链碳链的饱和亚烷基。
如下结构式的硅烷也是特别适宜的
及其甲氧基的类似物，可按DE-AS 25 58191进行制备。这些化合物不是水溶性的。
常用的并且在此情况下优选的表面活性物质是，非离子型、阳离子型和阴离子型的表面活性剂。其在乳液中的浓度为1～15wt％，优选2～10wt％，相对于有机硅烷化合物的量。
这类表面活性剂的例子是烷基酚聚乙二醇醚、烷基聚乙二醇醚、聚二醇、烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基苄基三甲基铵盐、烷基苯磺酸盐、硫酸氢烷酯、硫酸烷酯。
待改性的天然或沉淀氧化态或硅质填料，两种或多种填料的混合物也可采用，是橡胶工业中已知的填料。其是否适宜的一个基本标准是，这些填料粒子表面上是否存在着能与有机硅化合物中的烷氧基发生反应的OH基团。它们是能与橡胶相容的氧化态和硅质填料，并且其细度是于此用途必需和已知的。
适宜的天然硅酸盐尤其是高岭土或粘土。但是，硅藻土也可采用。
氧化态填料可例举氧化铝、氢氧化铝或其三水合物以及二氧化钛。
本文中“改性填料”指的是，通过化学反应(OH基团)或吸附性地将有机硅化合物键合在表面上。
吸附键合的基团最终在干燥阶段中转变成化学键合的基团。
乳液或溶液与填料悬浮体混合，用量以相对于填料的量，有机硅化合物的浓度在0.5～20wt％，优选5～12wt％范围为准。改性填料含有0.5～20wt％，优选0.5～12wt％的有机硅化合物，相对于干填料。
它们对可硫化且可模塑的橡胶混合物特别适用。
经硅酸沉淀制备的洗除盐份的滤饼是于本发明工艺适用的。
比如在天然填料如粘土处理过程中形成的悬浮体也适用。
与现有技术相比，借其省掉了耗能的干燥步骤。
所用的硅酸是橡胶行业已知的。
其按已知的BET法测定的N2表面积一般为35～700m2/g，CTAB表面积30～500m2/g而DBP指数为150～400ml/100g。
这类硅酸在本发明产品中的含量为＞250～5000份，特别是400～1000份，相对于100份橡胶。
如果是N2表面积为2～35m2/g的白色天然填料如粘土或硅酸粉，其优选用量为400～1250份，相对于100份橡胶。
也可制成含填料的橡胶粉末，它含有硅质填料，特别是硅酸，与碳黑的混合物或者仅含碳黑。那么填料的总量就是＞250～5000phr，特别是最大2000phr。硅酸所占的比例，如果有的话，一般是＞250phr～1250phr。
对于＞1000phr的填充度，尤其可选碳黑作为填料；碳黑所占的份额一般为＞250～1000phr。
橡胶加工中常用的碳黑是特别适宜的。
这包括碘吸收指数为5～1000m2/g、CTAB指数为15～600m2/g、DBP吸收为30～400ml/100g而24 M4 DBP指数为50～370ml/100g的炉法碳黑、槽法碳黑和灯黑。
已证实以下是可用类型的橡胶并且可制成水乳液，以单独或相互混合的形式天然橡胶，苯乙烯分数为10～50％的SBR乳液，丁基/丙烯腈橡胶。
丁基橡胶，乙烯、丙烯(EPM)及非共轭二烯(EPDM)的三元共聚物，丁二烯橡胶，溶液聚合工艺制备的SBR，其苯乙烯含量为10～25％而1，2-乙烯基成份浓度为20～55％，以及异戊二烯橡胶，特别是3，4-聚异戊二烯。
乳液和溶液SBR是特别适宜的。
对由溶剂工艺制备的聚合物而言，由于存在溶剂所以加工过程中要加倍小心。
除了上述的橡胶之外，以下的弹性体也是适宜的，以单独或混合的形式羧基橡胶、环氧基橡胶、反式-聚戊烯橡胶、卤化丁基橡胶、从2-氯-丁二烯制备的橡胶、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、表氯醇橡胶，也可选化学改性天然橡胶如环氧化的类型。本发明的橡胶粉末其粒子尺寸一般为25μm～3000μm，特别是500μm～1000μm，并除了所述的填料以外，可选按橡胶工业中常用的浓度含有橡胶加工工业中已知的加工或硫化助剂，如氧化锌，硬脂酸锌，硬脂酸，多元醇，多胺，增塑剂，耐热、光或氧及臭氧的抗老化剂，增强树脂，阻燃剂如Al(OH)3和Mg(OH)2，颜料，各种交联剂以及可选硫磺。优选在橡胶粉末沉淀之前将其添加到含有填料的悬浮体中，当然要顾及它们的pH值稳定性。
按照本发明，就能制备出含有经有机硅化合物改性的硅质填料以及/或碳黑的精粉化橡胶粉末，它能作为增强填料并以此形式与任何常见类型的橡胶配合使用。含有硅烷化硅酸的粉末化橡胶其特征尤其在于高的贮存稳定性，容易加工，察觉不到有乙醇放出，并且在使用时赋予所制备的硫化产物以优异的橡胶工程特性。
借本发明取得了一个新的进步，其包括为橡胶加工工业提供了一种聚合物键合，可选改性的填料。
与传统的混合工艺相反，只有借助粉末化橡胶技术才能实现高活性硅酸填料的填充度＞250phr，特别是400～1250phr。这表明尽管填充度很高，沉淀后每个填料粒子仍然为橡胶薄层所包裹。这里指的是以聚合物涂覆填料。这样就能制得一种无尘型填料，并可选具备疏水涂层，而且象常见的填料一样可用于传统的混合工艺以及能向任何橡胶中添加。
在如下的实施例中，对本发明实施情况及本发明优点作说明并不限于其处所述的特点。制备过程中所用的原材料E-SBR苯乙烯含量23.5％的苯乙烯/丁二烯胶(BSL)乳液Si 69双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷(Degussa-Hüls AG)Si 75双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫烷(Degussa-Hüls AG)Ultrasil N2表面积(BET)175m2/g且分散性提高的沉7000 淀硅酸(Degussa-Hüls AG)，以干燥或滤饼的状态Marlipal 乳化剂脂肪醇聚乙二醇醚1618/25实施例I以E-SBR、Ultrasil 7000和Si 69(EPBI)制备橡胶粉末。
在搅拌下，于2721水中制备22.5kg Ultrasil 7000滤饼、1.8kgSi 69和0.225kg Marlipal 1618/25的稳定悬浮体。
此悬浮体随后在强烈搅拌下与13.62kg浓度为21％的E-SBR胶乳液E-SBR-1500混合，接着添加浓度为10％的Al2(SO4)3溶液将pH值降至5.0。
沉淀工艺后，机械分离掉大部分水，接着经干燥步骤行至残余水份含量＜1％。自由流动状态的粉末化产品含有相对100份硅酸而言100份的E-SBR、750份的硅酸和8份的Si 69。实施反应使硅烷全部都键合在硅酸上。实施例II以E-SBR、Ultrasil 7000滤饼和Si 75制备粉末化橡胶。
在搅拌下，于2721水中制备103kg 7000滤饼、1.8kg Si 75和0.225kg Marlipal 1618/25的稳定分散体。
此悬浮体随后在强烈搅拌下与13.71kg浓度为21％的E-SBR胶乳液混合，接着添加浓度为10％的Al2(SO4)3溶液将pH值最终降至5.0。沉淀工艺后，将水机械分离出来，接着经干燥步骤行至残余水份含量＜1％。
粉末化产品含有相对100份硅酸而言100份的E-SBR、750份的硅酸和8份的Si 75。实施反应使硅烷全部都键合在硅酸上。
橡胶工程应用中选用了如下的物料化学品E-SBR 1500 苯乙烯浓度23.5％的苯乙烯/丁二烯橡胶Naftolen ZD 芳香型矿物油增塑剂EPB I粉末化橡胶，由相对100份硅酸而言100份的E-SBR 1500，以及750份与8份Si 69反应的Ultrasil 7000构成6 PPDN-(1，3-二甲基丁基)-N-苯基-对-亚苯基二胺CBS 苯并噻唑基-2-环己基亚磺酰胺DPG 二苯基胍TBZTD四苄基秋兰姆二硫化物Buna VSL 油充溶液—含50％1，2-乙烯基单元和255025-1 苯乙烯(Bayer AG)的SBRBuna CB 24 丁二烯橡胶(顺式＞96％)(Bayer AG)采用如下的橡胶工程试验方法Mooney粘度 DIN 53 523/3
拉伸试验 DIN 53 504模量，300％ DIN 53 504模量，300/100％Shore硬度DIN 53 505分散性(Philips) ISO/DIS 11 345断裂伸长率 DIN 53 504硫化仪曲线 DIN 53 529落球回弹 ASTM D 5308粘弹性能 DIN 53 513实施例A本发明产品(制备实施例1)的橡胶工程特性与基准混合物对比。
配方
混合工艺阶段<
>橡胶的工程数据硫化165℃，15′
以本发明产品制备的硫化产物进行橡胶工程试验发现，同基准产品相比，强度和断裂伸长率数值较大并且也给出优异的动态力学数据。与基准试验相反，在使用粉末化橡胶时几乎未见乙醇生成。
权利要求
1.一种橡胶粉末，含有一种或多种氧化态或优选硅质填料，特别是沉淀硅酸，若填料是这种类型的合成物质则含量＞250phr～5000phr，或者如果填料是源自天然的物质则含量＞350phr～5000phr，其表面为一种或多种以下通式的有机硅化合物所改性[R1n(RO)3-nSi-(Alk)m-(Ar)p]q[B](I)，R1n(RO)3-nSi-(Alkyl) (II)，或R1n(RO)3-nSi-(Alkenyl) (III)其中B 代表-SCN、-SH、-Cl、NH2(q＝1时)或-Sx-(q＝2时)，R和R1 代表1～4个碳原子的支化或非支化烷基，或者是苯基，其中所有R和R1基团都相同或不同并且优选代表的是烷基，R 代表支化或非支化的C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基，n 是0、1或2，Alk代表1～6个碳原子的二价直链或支链烃基，m 是0或1，Ar 代表6～12个碳原子的亚芳基，p 是0或1，必须满足p、m和n不同时为0，x 是2～8的整数，Alkyl 代表1～20个碳原子，优选2～8个碳原子的一价直链或支链饱和烃基，Alkenyl 代表2～20个碳原子，优选2～8个碳原子 的一价直链或支链不饱和烃基。和/或含有用量＞250phr～5000phr的碳黑，其中填料的总量不超过5000phr。
2.权利要求1的橡胶粉末，涂以聚苯乙烯、聚苯乙烯/丁二烯共聚物、聚乙烯或聚丙烯的涂层。
3.权利要求1或2的橡胶粉末，按常见的橡胶工程浓度含有一种或多种加工或硫化助剂氧化锌，硬脂酸锌，硬脂酸，多元醇，多胺，增塑剂，抗热、光老化剂或增强树脂，阻燃剂(Al(OH)3、Mg(OH)2)，可选硫磺。
4.前述权利要求一项或多项的橡胶粉末，其粒子尺寸为25μm～3000μm或者颗粒态尺寸为2～10mm。
5.一种制备含填料的精粉化橡胶(橡胶粉末)的工艺，通过添加选自元素周期表IIa、IIb、IIIa和VIII族金属的水溶性盐，从含有悬浮体状填料、橡胶(聚合物)水乳液或橡胶溶液的含水混合物中沉淀出来，其特征在于a)首先，从硅质化合物和/或碳黑和水经搅拌制备以固体计悬浮浓度为0.5～10％，特别是5～7％的填料悬浮体，可选借助适宜的磨机对固体粒子进行事先磨制(破坏聚集)，可选向悬浮体中再添加成氢键化合物如多元醇或多元胺，相对于100份填料其用量为0.5～10份，并且悬浮体可选加热至25～95℃，b)接着，如果悬浮体含有硅质填料，将至少含有一个烷氧基的一种或多种结构(I)～(III)型有机硅化合物溶解在水中，或者直接或者可选在表面活性物质的存在下于水中乳化，并在搅拌下于温度10～60℃，优选于室温与上述填料的水性悬浮体或含碳黑的混合物混合，c)此法制备的这种悬浮体与聚合物胶乳、聚合物乳液或聚合物溶液混合，以酸或上述盐之一的水溶液，特别是Lewis酸，将混合物的pH值降至7～4，优选6.5～4.5，并且混合物中的橡胶与可选经上述有机硅化合物改性的填料同时沉淀，d)采用已知的方法分离出含有填料的橡胶粉末沉淀，可选洗去酸性，并e)干燥此法制得的填料并可选造粒。
6.权利要求5的工艺，其特征在于，步骤c)之后，向反应混合物中添加含有聚苯乙烯、组成各异的聚苯乙烯/丁二烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯或化学组成不同的醋酸乙烯酯的聚合物水乳液，添量为0.5～10phr，特别是1～4phr。
7.权利要求5的工艺，其特征在于，反应混合物中填料的浓度调整至a)＞250phr，特别是400phr～5000phr，如果采用了合成法硅酸或者是在其制备过程中形成的滤饼的话，b)＞350phr，特别是400phr～1250phr，如果采用了天然硅质填料，其形式也可能是于处理过程中形成的浆液的话，或者c)碳黑，单独或与前述填料混合至＞250phr～5000phr。
8.权利要求5～7之一的工艺，其特征在于以非离子型、阳离子型或阴离子型表面活性剂作为表面活性物质。
9.前述权利要求一项或多项的工艺，其特征在于，在沉淀步骤之前向悬浮体中添加相对100份橡胶而言最多5重量份的碱性硅酸盐溶液，优选NaO2∶SiO2比为2∶1～1∶4的水玻璃。
10.前述权利要求一项或多项的工艺，其特征在于，采用在其制备过程中形成的滤饼式沉淀硅酸。
11.前述权利要求一项或多项的工艺，其特征在于，采用以一种或多种结构式(I)～(III)型有机硅化合物预改性的硅质填料来制备权利要求5要点a)的悬浮体。
12.权利要求5的工艺，其特征在于，可选在与聚合物(橡胶)混合之后但在沉淀工艺(要点c)之前，按橡胶工程中的常用浓度向填料悬浮体中添加下列一种或多种的加工或硫化助剂，氧化锌，硬脂酸锌，硬脂酸，多元醇，多胺，增塑剂，抗热、光老化剂或增强树脂，阻燃剂(Al(OH)3、Mg(OH)2)，可选硫磺。
13.一种可硫化橡胶混合物的制备工艺，其特征在于，将权利要求1～4的橡胶粉末作为填料按填料常用的量添加至相应的橡胶中，可选加入其它已知的必要加工和硫化助剂。
全文摘要
本发明给出高填充度的橡胶粉末,通过沉淀含有填料和橡胶乳液或橡胶溶液的含水悬浮体而得到,及其制备可硫化橡胶混合物的用途。
文档编号C08J3/16GK1277222SQ0011790
公开日2000年12月20日 申请日期2000年5月25日 优先权日1999年5月27日
发明者U·格尔, T·特兰普勒, R·斯拖搏, U·厄恩斯特 申请人:Pku粉末橡胶联合有限公司