本发明涉及精细化工
技术领域：
，具体是一种橡胶的填充补强剂及其制备方法。
背景技术：
：橡胶（Rubber）：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（Tg）低，分子量往往很大，大于几十万。橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。目前，在制作橡胶胶乳制品时要加入一定的补强填充剂。补强填充剂一般能提高硫化胶的耐磨性、撕裂强度、拉伸强度及定伸应力，从而改善橡胶胶乳制品使用性能，延长使用寿命；另外，由于补强填充剂价格比橡胶价格低，还可以降低胶料的使用量。传统的补强填充剂为未经研磨的干燥固体粉末，直接加入橡胶胶乳中。其缺点为：粉末会降低橡胶胶乳中橡胶粒子的表面水合度，使橡胶胶乳的稳定性降低；粉末的粒度大，不易分散均匀；粉末未经研磨，容易造成橡胶胶乳胶膜的针孔漏气。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种优良的耐热性能、耐水蒸汽性能、耐冷却性、热氧老化的橡胶的填充补强剂及其制备方法，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种橡胶的填充补强剂，按照重量份的原料包括：硅烷偶联剂10-17份、溶剂油50-60份、重质碳酸钙20-26份、表面处理剂1-5份、热裂解炭黑20-30份。作为本发明进一步的方案：溶剂油采用链烷烃溶剂油。作为本发明进一步的方案：链烷烃溶剂油采用120#溶剂油或200#溶剂油。作为本发明进一步的方案：表面处理剂采用纤维素与膨润土的混合物，且纤维素与膨润土的质量比为1-5:1-3。作为本发明进一步的方案：所述橡胶的填充补强剂，按照重量份的原料包括：硅烷偶联剂12-15份、溶剂油53-57份、重质碳酸钙22-24份、表面处理剂2-4份、热裂解炭黑23-27份。所述橡胶的填充补强剂的制备方法，包括以下步骤：1）将重质碳酸钙投入溶剂油中，以100-150rpm的转速搅拌至重质碳酸钙溶解，制得重质碳酸钙溶液；2）将热裂解炭黑、硅烷偶联剂在100-150rpm转速的搅拌下加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物A；3）升温至80-85℃，将表面处理剂在100-150rpm转速的搅拌下加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物B；4）升温至110-115℃，在2.5h内快速蒸发去除步骤3）制得的混合物B中的溶剂油，制得固体母胶，蒸出的溶剂油回收利用；5）固体母胶投入橡胶造粒机中制成颗粒状，即得橡胶的填充补强剂。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的组方经济，补强效果好，其制备方法的工艺简单，使用设备少，对橡胶胶乳制品的产品质量起到较显著的提升作用，具有优良的耐热性能、耐水蒸汽性能、耐冷却性、热氧老化等优点，同时节约了资源和能源，降低了橡胶胶乳制品的制造成本。本发明应用广泛，前景广阔，适应性强，适于工业化生产。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1本发明实施例中，一种橡胶的填充补强剂，按照重量份的原料包括：硅烷偶联剂10份、溶剂油50份、重质碳酸钙20份、表面处理剂1份、热裂解炭黑20份。链烷烃溶剂油采用120#溶剂油。表面处理剂采用纤维素与膨润土的混合物，且纤维素与膨润土的质量比为1:1。制备过程包括以下步骤：1）将重质碳酸钙投入溶剂油中，以100rpm的转速搅拌至重质碳酸钙溶解，制得重质碳酸钙溶液；2）将热裂解炭黑、硅烷偶联剂在100rpm转速的搅拌下依次加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物A；3）升温至80℃，将表面处理剂在100rpm转速的搅拌下加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物B；4）升温至110℃，在2.5h内快速蒸发去除步骤3）制得的混合物B中的溶剂油，制得固体母胶，蒸出的溶剂油回收利用；5）固体母胶投入橡胶造粒机中制成颗粒状，即得橡胶的填充补强剂。实施例2本发明实施例中，一种橡胶的填充补强剂，按照重量份的原料包括：硅烷偶联剂17份、溶剂油60份、重质碳酸钙26份、表面处理剂5份、热裂解炭黑30份。链烷烃溶剂油采用200#溶剂油。表面处理剂采用纤维素与膨润土的混合物，且纤维素与膨润土的质量比为5:1。制备过程包括以下步骤：1）将重质碳酸钙投入溶剂油中，以150rpm的转速搅拌至重质碳酸钙溶解，制得重质碳酸钙溶液；2）将热裂解炭黑、硅烷偶联剂在150rpm转速的搅拌下依次加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物A；3）升温至85℃，将表面处理剂在150rpm转速的搅拌下加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物B；4）升温至115℃，在2.5h内快速蒸发去除步骤3）制得的混合物B中的溶剂油，制得固体母胶，蒸出的溶剂油回收利用；5）固体母胶投入橡胶造粒机中制成颗粒状，即得橡胶的填充补强剂。实施例3本发明实施例中，一种橡胶的填充补强剂，按照重量份的原料包括：硅烷偶联剂12份、溶剂油53份、重质碳酸钙22份、表面处理剂2份、热裂解炭黑23份。链烷烃溶剂油采用120#溶剂油。表面处理剂采用纤维素与膨润土的混合物，且纤维素与膨润土的质量比为2:1。制备过程包括以下步骤：1）将重质碳酸钙投入溶剂油中，以110rpm的转速搅拌至重质碳酸钙溶解，制得重质碳酸钙溶液；2）将热裂解炭黑、硅烷偶联剂在110rpm转速的搅拌下依次加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物A；3）升温至81℃，将表面处理剂在110rpm转速的搅拌下加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物B；4）升温至111℃，在2.5h内快速蒸发去除步骤3）制得的混合物B中的溶剂油，制得固体母胶，蒸出的溶剂油回收利用；5）固体母胶投入橡胶造粒机中制成颗粒状，即得橡胶的填充补强剂。实施例4本发明实施例中，一种橡胶的填充补强剂，按照重量份的原料包括：硅烷偶联剂15份、溶剂油57份、重质碳酸钙24份、表面处理剂4份、热裂解炭黑27份。链烷烃溶剂油采用200#溶剂油。表面处理剂采用纤维素与膨润土的混合物，且纤维素与膨润土的质量比为1:3。制备过程包括以下步骤：1）将重质碳酸钙投入溶剂油中，以140rpm的转速搅拌至重质碳酸钙溶解，制得重质碳酸钙溶液；2）将热裂解炭黑、硅烷偶联剂在140rpm转速的搅拌下依次加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物A；3）升温至84℃，将表面处理剂在140rpm转速的搅拌下加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物B；4）升温至114℃，在2.5h内快速蒸发去除步骤3）制得的混合物B中的溶剂油，制得固体母胶，蒸出的溶剂油回收利用；5）固体母胶投入橡胶造粒机中制成颗粒状，即得橡胶的填充补强剂。实施例5本发明实施例中，一种橡胶的填充补强剂，按照重量份的原料包括：硅烷偶联剂13份、溶剂油55份、重质碳酸钙23份、表面处理剂3份、热裂解炭黑25份。链烷烃溶剂油采用200#溶剂油。表面处理剂采用纤维素与膨润土的混合物，且纤维素与膨润土的质量比为5:3。制备过程包括以下步骤：1）将重质碳酸钙投入溶剂油中，以125rpm的转速搅拌至重质碳酸钙溶解，制得重质碳酸钙溶液；2）将热裂解炭黑、硅烷偶联剂在125rpm转速的搅拌下依次加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物A；3）升温至82℃，将表面处理剂在125rpm转速的搅拌下加入重质碳酸钙溶液中，搅拌混合均匀，得混合物B；4）升温至112℃，在2.5h内快速蒸发去除步骤3）制得的混合物B中的溶剂油，制得固体母胶，蒸出的溶剂油回收利用；5）固体母胶投入橡胶造粒机中制成颗粒状，即得橡胶的填充补强剂。将本发明实施例5制得的橡胶的填充补强剂与采用烃类物质生产的高耐磨炭黑橡胶补强剂用于橡胶鞋底，其性能对比数据如表1。表1对比项目实施例5高耐磨炭黑橡胶补强剂伸长率%590560拉伸强度MPa1716定伸强度MPa98价格元/吨36006000由表1可知，本发明与现有的高耐磨炭黑橡胶补强剂相比，性能较优于高耐磨炭黑橡胶补强剂，且本发明的成本较低。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页1 2 3