本发明专利技术属于橡胶轮胎制造领域，涉及一种含山核桃壳粉的橡胶组合物及其制备方法和应用。含山核桃壳粉的橡胶组合物，该组合物包括其包含100重量份橡胶组分和0.5到10.0重量份（a）山核桃壳粉填料，以及（b）炭黑和/或二氧化硅，其中组分（a）和（b）的总量为30到120重量份。该含山核桃壳粉的橡胶组合物使用该山核桃壳粉填料后，可以有效的增加轮胎的湿地抓地性能。
Rubber Composition Containing Carya Shell Powder, Its Preparation Method and Application
The invention belongs to the field of rubber tire manufacturing, and relates to a rubber composition containing pecan shell powder, a preparation method and application thereof. A rubber composition containing pecan shell powder comprises 100 parts of rubber component and 0.5 to 10.0 parts of (a) pecan shell powder filler, and (b) carbon black and/or silicon dioxide, in which the total amount of components (a) and (b) is 30 to 120 parts. The rubber composition containing pecan shell powder can effectively improve the wetland grip performance of tires by using the pecan shell powder filler.
【技术实现步骤摘要】
含山核桃壳粉的橡胶组合物及其制备方法和应用
本专利技术属于橡胶轮胎制造领域，涉及一种含山核桃壳粉的橡胶组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
2012年11月欧盟开始实施轮胎标签法，该法规将轮胎的滚动阻力、噪声值和湿地抓地性能综合划分为7个等级。随着欧盟，北美，日本和韩国等区域对轮胎标签制度的逐一实施，轮胎的滚动阻力、噪声值和湿地抓地性能成为了重要的参考指标。湿地抓地性能作为标签法强制要求的性能之一，也是轮胎胎面胶的一个重要指标。相较于炭黑补强胶料，白炭黑补强胶料具有优越的抗湿滑性能，其主要原因为相较于炭黑材料，白炭黑材料具有更硬的微观硬度，当轮胎进行行驶时，轮胎表面磨损后白炭黑粒子裸露出来，在微观中起到刺破水膜的作用，这加快了轮胎排水的效率，增加了轮胎的实际接地面积，故能改善抗湿滑性能。山核桃作为干果销售，其果壳大部分作为燃料进行焚烧处理，经济效益极低。据测算，每年大约有6万吨的山核桃壳被丢弃和焚烧，已对生态环境产生了不利的影响。据测试分析，山核桃壳粉与白炭黑具有相近的物理性状和硬度，但是化学性状差别较大。本专利技术着重研究山核桃壳粉在轮胎胎面中应用的可行性，这不仅可以有效的处理固体废弃物，保护生态环境，而且可以有效的增加轮胎的湿地抓地性能。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的第一个目的是提供一种含山核桃壳粉的橡胶组合物，该含山核桃壳粉的橡胶组合物使用该山核桃壳粉填料后，可以有效的增加轮胎的湿地抓地性能。本专利技术的第二个目的是提供上述的含山核桃壳粉的橡胶组合物的制备方法，本专利技术的第三个目的是提供上述的含山核桃壳粉的橡胶组合物的应用。为了实现上述的第一个目的，本专利技术采用了以下的技术方案：含山核桃壳粉的橡胶组合物，该组合物包括其包含100重量份橡胶组分和0.5到10.0重量份（a）山核桃壳粉填料，以及（b）炭黑和/或二氧化硅，其中组分（a）和（b）的总量为30到120重量份。本专利技术所用的山核桃壳粉用量为0.5-10.0重量份，如果使用的量小，其结果效果有可能变小，因此这不是优选的。相反，如果使用的量大，耐磨性和强度等性质的降低有可能变得不可接受，因此也不是优选的。作为进一步改进，山核桃壳粉填料为4.0到8.0重量份。作为进一步改进，可以使用天然橡胶（NR）和/或基于二烯的合成橡胶例如聚丁二烯橡胶（BR）、聚异戊二烯橡胶（IR）、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶（SBR）。这些橡胶可以单独使用或者以它们的任何比例混合使用。作为进一步改进，所述的山核桃壳粉填料为山核桃壳经过清洗、烘干后，用球磨机研磨成具有亚纳米级粒径的粉末。作为进一步改进，所述的山核桃壳粉填料D50的粒径范围为30~50um，D90的粒径范围为80~100um。作为进一步改进，所述的白炭黑：50.0-120.0重量份，炭黑：5.0-40.0重量份。作为进一步改进，所述的该组合物还包括软化油：3.0-30.0重量份；硅烷偶联剂：3.0-15.0重量份；树脂：6.0-18.0重量份。在本专利技术的含山核桃壳粉的橡胶组合物中，除了上述组分，可以混合不同的添加剂，例如通常用于轮胎和其他含山核桃壳粉的橡胶组合物中的其他填料，硫化剂，硫化促进剂，不同类型的油，抗氧剂，增塑剂等。这些添加剂以普通的方法混合以获得可以用于硫化的含山核桃壳粉的橡胶组合物。这些添加剂的量还可以是常规的通常的混合的量，前提是不反过来影响本专利技术的目的。为了实现上述的第二个目的，本专利技术采用了以下的技术方案：上述的含山核桃壳粉的橡胶组合物的炼胶方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：1）在密炼机中混炼，转子转速:60rpm；初始温度：65℃；填充系数：0.7；2）0秒时加入所有橡胶；30秒时加入炭黑、白炭黑、细料和山核桃壳粉；3）密炼机温度上升到95℃时加入软化油；4）密炼机温度上升至130℃，上顶栓升降，扫除；5）密炼机温度上升到145℃，通过调节转子转速，使温度保持在145℃大约为90秒；6）排胶。为了实现上述的第三个目的，本专利技术采用了以下的技术方案：上述的含山核桃壳粉的橡胶组合物在制备具有良好湿地抓地性能的轮胎胎面胶料中的应用。本专利技术还公开了一种具有良好湿地抓地性能的轮胎，该轮胎胎面采用上述的含山核桃壳粉的橡胶组合物硫化制备得到。本专利技术由于采用了上述的技术方案，该含山核桃壳粉的橡胶组合物使用该山核桃壳粉填料后，可以有效的增加轮胎的湿地抓地性能。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清查、完整的描述，进而进一步解释专利技术。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。给予本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例A-F，具体如表1所示（重量份，phr）。表1表1脚注*1：越南3L天然橡胶*2：SBR1500苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶，LG化学有限公司产品*3：Zeosil1165MP二氧化硅，索尔维化工产品，BET=155-175m2/g*4：N234炭黑，卡博特产品*5：环保油，壳牌化工产品*6：硅烷偶联剂Si69，景德镇宏柏化工产品*7：山核桃粉填料将上述配方放入密炼机混炼，使用相同工艺混炼工艺，具体如下。转子转速:60rpm；初始温度：65℃；填充系数：0.7。0秒时加入所有橡胶；30秒时加入炭黑、白炭黑、细料和山核桃壳粉；密炼机温度上升到95℃时加入软化油；密炼机温度上升至130℃，上顶栓升降，扫除；密炼机温度上升到145℃，通过调节转子转速，使温度保持在145℃大约为90秒；排胶。将混炼得到的胶料在预先准备的模具中进行硫化，硫化的条件为160℃*15min，压力为15MPa。然后使用以下所示的测试方法对其测定硫化橡胶的各项性能，测定结果如表2所示。用于评价橡胶物理性能的测试方法。硬度。基于GB/T531.1-2008测定室温下的硬度。结果如表2中所示，该值越大，硬度越高。300%模量和断裂强度基于GB/T528-2009测定的300%伸长的应力显示为“300%模量”。此外，相同的测试期间断裂时的负载显示为“断裂强度”。每一项都如表2所示，该值越大，增强性越高。耐磨性：阿克隆（Akron）磨耗。基于GB/T1689-2014测定的阿克隆磨耗显示为“阿克隆磨耗”。结果如表2所示。该值越大，磨耗越少，耐磨性能越优异。湿地抓地性能：湿地摩擦系数。基于硫化橡胶综合性能试验机（RotationalTractionMeasuringSystem）测定的湿地抓地系数显示为“RTMS”。基于便携式摩擦系数测试仪（PortableSkidResistanceTester）测定的湿地抓地系数显示为“PSRT”。每一项都如表2所示。该值越大，湿地抓地指数越高，湿地抓地性能越优异。表2通过比较实施例A和实施例B可以看出，当含山核桃壳粉的橡胶组合物中使用部分核桃壳粉填料时，含山核桃壳粉的橡胶组合物的物理性能接近，但含山核桃壳粉的橡胶组合物的湿地抓地性能得到较大提升。通过比较实施例B和实施例C可以看出，当含山核桃壳粉的橡胶组合物中使用核桃壳粉填料比例过高时，虽然含山核桃壳粉的橡胶组合物的湿地抓地性能得到更高的提升，但是由此带来的断裂强度和耐磨性的下降是不可接受的，因此不是优选的。通过比较实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.含山核桃壳粉的橡胶组合物，其特征在于，该组合物包括其包含100重量份橡胶组分和0.5到10.0重量份（a）山核桃壳粉填料，以及（b）炭黑和/或二氧化硅，其中组分（a）和（b）的总量为30到120重量份。
【技术特征摘要】
2018.11.27 CN 20181142281871.含山核桃壳粉的橡胶组合物，其特征在于，该组合物包括其包含100重量份橡胶组分和0.5到10.0重量份（a）山核桃壳粉填料，以及（b）炭黑和/或二氧化硅，其中组分（a）和（b）的总量为30到120重量份。2.根据权利要求1所述的含山核桃壳粉的橡胶组合物，其特征在于，山核桃壳粉填料为4.0到8.0重量份。3.根据权利要求1所述的含山核桃壳粉的橡胶组合物，其特征在于，橡胶组分选自天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的含山核桃壳粉的橡胶组合物，其特征在于，山核桃壳粉填料为山核桃壳经过清洗、烘干后，用球磨机研磨成具有亚纳米级粒径的粉末。5.根据权利要求1所述的含山核桃壳粉的橡胶组合物，其特征在于，山核桃壳粉填料D50的粒径范围为30~50um，D90的粒径范围为80~100um。6.根据权利要求1所述的含山核桃壳粉的橡胶组合物，其特征在于，白炭黑...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丹灵，陈生，王菲菲，黄大业，刘辉，
申请(专利权)人：中策橡胶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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