專利名稱：一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，具體地說是一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物。
背景技術(shù)：
為了提高橡膠的力學(xué)性能，橡膠組合物中需要加入炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)劑，補(bǔ)強(qiáng)劑在提高硫化橡膠力學(xué)性能同時，使硫化橡膠的壓縮生熱明顯變大。壓縮生熱對于需要反復(fù)變形的橡膠制品使用性能影響很大，如果壓縮生熱太大，橡膠制品會迅速升溫，溫度升高不僅加快了橡膠的熱氧老化，而且可能因溫度過高導(dǎo)致橡膠制品的破壞。夏天行駛中汽車輪胎爆胎就是典型的例子。除了選擇低生熱的橡膠原料外，通過配方優(yōu)化獲得低生熱橡膠組合物是科技人員追求的目標(biāo)。另外，隨著減排二氧化碳政策法規(guī)的日益嚴(yán)格和石油資源的日趨緊缺，如何降低汽車燃油消耗成為汽車行業(yè)和使用者關(guān)注的焦點(diǎn)，降低輪胎的滾動阻力是減少汽車燃油消耗的重要措施之一。我們在研究中發(fā)現(xiàn)，在橡膠組合物中配合適量的碳化硅微粉，不僅可以降低硫化膠的生熱，而且還可以降低硫化膠的滾動阻力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是降低橡膠的壓縮生熱和滾動阻力，提供一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物，采用合成橡膠作為橡膠原料，以炭黑或白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)劑，依次經(jīng)過橡膠的塑煉、混煉和硫化工藝后制成，在橡膠混煉過程中，采用碳化硅微粉替代部分補(bǔ)強(qiáng)劑，并加入硅烷偶聯(lián)劑，橡膠混煉過程中橡膠原料、補(bǔ)強(qiáng)劑、碳化硅微粉和硅烷偶聯(lián)劑加入量的重量份數(shù)比為橡膠原料100份、炭黑或白炭黑45— 70份、碳化硅微粉5 — 50份、硅烷偶聯(lián)劑
O.4—2. 45份，所述的合成橡膠為結(jié)合苯乙烯含量15 50%，且門尼黏度30 90的丁苯橡膠。所述丁苯橡膠中結(jié)合苯乙烯含量20 30%，門尼粘度40 70。所述的碳化娃微粉為平均粒徑O. 2 μ m 15 μ m的β晶型碳化娃。所述娃燒偶聯(lián)劑為含硫的娃燒偶聯(lián)劑。本發(fā)明的有益效果是通過把碳化硅微粉用于橡膠組合物配方體系，結(jié)果其混煉膠的混煉與擠出加工性能有所改善，硫化膠的壓縮生熱減小、滾動阻力明顯降低，抗?jié)窕杂兴纳?。該橡膠組合物特別適合用于輪胎部件和傳動帶等的制造。
具體實(shí)施例方式一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物，采用合成橡膠作為橡膠原料，以炭黑或白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)劑，依次經(jīng)過橡膠的塑煉、混煉和硫化工藝后制成，其中橡膠的塑煉、混煉和硫化工藝按照通常的工藝方法進(jìn)行。但是為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，在橡膠混煉過程中，采用碳化硅微粉替代部分補(bǔ)強(qiáng)劑，并加入硅烷偶聯(lián)劑，橡膠混煉過程中橡膠原料、補(bǔ)強(qiáng)齊U、碳化硅微粉和硅烷偶聯(lián)劑加入量的重量份數(shù)比為橡膠原料100份、炭黑或白炭黑45—70份、碳化硅微粉5 — 50份、硅烷偶聯(lián)劑O. 4-2. 45份，所述的合成橡膠為結(jié)合苯乙烯含量15 50%，且門尼黏度30 90的丁苯橡膠。所述的補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑或白炭黑，優(yōu)選炭黑，加入量優(yōu)選20 30份。常用的炭黑牌號有:N110、N115、N120、N125、N135、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N326、N330、N335、N339、N343、N351、N356、N375、N539、N550、N660、N772、N990 等。所述的合成橡膠優(yōu)選結(jié)合苯乙烯含量20 30%，門尼粘度40 70的充油丁苯橡
膠。 所述的碳化硅微粉為α或β晶型，優(yōu)選β晶型，粒徑O. 001 μ m 50 μ m。所述的碳化娃微粉優(yōu)選平均粒徑O. 2 μ m 15 μ m的β晶型碳化娃。所述的硅烷偶聯(lián)劑選用含硫硅烷偶聯(lián)劑，常用的是3，3’ -雙(三乙氧基甲基硅烷基丙基)四硫化物(Si69)，此外還有3，3’ -雙(二甲氧基甲基娃燒基丙基)_■硫化物，3，3’ -雙(三甲氧基甲基硅烷基丙基)四硫化物，3，3’ -雙(三乙氧基甲基硅烷基丙基)二硫化物，3，3’ -雙(二乙氧基甲基娃燒基丙基)八硫化物，3，3’ _雙(二丁氧基甲基娃燒基丙基)_■硫化物，3, 3’ _雙(二丁氧基甲基娃燒基丙基)四硫化物等。橡膠在混煉過程中，通常加入有硫化劑、促進(jìn)劑、活性劑、防老劑、填充油等加工助齊U。硫化劑可以選用硫磺或硫給予體，優(yōu)選硫磺。促進(jìn)劑使用常用的N-氧二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺等?；钚詣┦褂脗鹘y(tǒng)的氧化鋅和硬脂酸。防老劑采取RD和4020并用。填充油使用芳烴油。硫化劑、促進(jìn)劑、活性劑、防老劑按照傳
統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)用量。本發(fā)明一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物的制備方法為
(I )、將橡膠原料加入密煉機(jī)中，在起始溫度為75—85°C，轉(zhuǎn)速70—80轉(zhuǎn)/分鐘的條件下塑煉O. 5— 2分鐘；
(2)、將碳化硅微粉、補(bǔ)強(qiáng)劑、硅烷偶聯(lián)劑及其它助劑(硫化劑、促進(jìn)劑、油除外)加入密煉機(jī)中，與橡膠原料一同混煉2— 4分鐘；
(3)、將芳烴油加入密煉機(jī)中，與橡膠一同混煉I一3分鐘，然后將混煉后的母膠排出；
(4)、將步驟(3)排出的母膠加入到開煉機(jī)中，然后加入硫化劑和促進(jìn)劑進(jìn)行混煉，薄通六次后下片，即得到壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物。本發(fā)明中，原料配比可在上述技術(shù)方案內(nèi)選擇，為說明碳化硅替代炭黑的效果，在其它成分基本不變的情況下，調(diào)整碳化硅和炭黑的用量，配比如表I。表I比較例A和實(shí)施例I一4配方(以下配比均為重量份數(shù))
材料名稱比較例A實(shí)施例I實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施兩Y
ESBR1712137. 5 ~ 137. 5 137.5 137.5 137.5
愛黑 N23475 ~70655545
SiC~5163350
通燒偶聯(lián)劑 Si69|θ. 4 |θ. 8 |l. 65 \2.45
其中ESBR1712 :充油乳聚丁苯橡膠，結(jié)合苯乙烯含量23%，門尼黏度50，其中丁苯橡膠占100份，油占37. 5份。其它助劑芳烴油5 ;氧化鋅3 ;硬脂酸2 ;防護(hù)蠟I. 5 ;防老劑RD I ;防老劑4020
I;硫磺I. 5 ;促進(jìn)劑NS I. 4 ;促進(jìn)劑DPG O. 3。比較例A和實(shí)施例I 4硫化橡膠的主要性能列于表2 4。表2橡膠組合物混煉膠的硫化特性和門尼焦燒
權(quán)利要求
1.一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物，采用合成橡膠作為橡膠原料，以炭黑或白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)劑，依次經(jīng)過橡膠的塑煉、混煉和硫化工藝后制成，其特征在于在橡膠混煉過程中，采用碳化硅微粉替代部分補(bǔ)強(qiáng)劑，并加入硅烷偶聯(lián)劑，橡膠混煉過程中橡膠原料、補(bǔ)強(qiáng)劑、碳化硅微粉和硅烷偶聯(lián)劑加入量的重量份數(shù)比為橡膠原料100份、炭黑或白炭黑45— 70份、碳化硅微粉5 — 50份、硅烷偶聯(lián)劑O. 4—2. 45份，所述的合成橡膠為結(jié)合苯乙烯含量15 50%，且門尼黏度30 90的丁苯橡膠。
2.如權(quán)利要求I所述的一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物，其特征在于所述丁苯橡膠中結(jié)合苯乙烯含量20 30%，門尼粘度40 70。
3.如權(quán)利要求I所述的一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物，其特征在于所述的碳化娃微粉為平均粒徑O. 2 μ m 15 μ m的β晶型碳化娃。
4.如權(quán)利要求I所述的一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物，其特征在于所述娃燒偶聯(lián)劑為含硫的娃燒偶聯(lián)劑。
全文摘要
一種壓縮生熱低且滾動阻力小的橡膠組合物，采用合成橡膠作為橡膠原料，以炭黑或白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)劑，依次經(jīng)過橡膠的塑煉、混煉和硫化工藝后制成，在橡膠混煉過程中，采用碳化硅微粉替代部分補(bǔ)強(qiáng)劑，并加入硅烷偶聯(lián)劑，橡膠混煉過程中橡膠原料、補(bǔ)強(qiáng)劑、碳化硅微粉和硅烷偶聯(lián)劑加入量的重量份數(shù)比為橡膠原料100份、炭黑或白炭黑45—70份、碳化硅微粉5—50份、硅烷偶聯(lián)劑0.4—2.45份，所述的合成橡膠為結(jié)合苯乙烯含量15～50%，且門尼黏度30～90的丁苯橡膠?；鞜捘z的加工性能有所改善，硫化橡膠的壓縮生熱減小、滾動阻力明顯降低，抗?jié)窕杂兴纳啤?br> 文檔編號C08K13/02GK102675701SQ20121011974
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者周志峰, 孫毅, 宋中學(xué), 張強(qiáng), 曲麗偉, 李花婷, 楊正宏, 王清才, 王玉東 申請人:平頂山易成新材料股份有限公司