【技术实现步骤摘要】
一种环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种橡胶组合物及其制备方法,具体的说涉及一种超分散纳米白炭黑填充溶聚丁苯橡胶用作轮胎胎面的橡胶组合物及其制备方法。
技术介绍
[0002]纳米白炭黑是多孔性物质,其组成可用SiO2·
nH2O表示,其中nH2O是以表面羟基的形式存在,是一种白色、无毒、无定形、多孔的微细粉末,具有内表面积大、可分散、质轻、耐高温、不燃烧、电绝缘性好等特性,化学性质稳定。白炭黑作为一种环保、性能优异的助剂,主要用于橡胶制品等领域。纳米白炭黑粒径小、比表面大、表面能高、表面又具有大量的羟基,导致纳米白炭黑极易团聚,在与橡胶材料的混合过程中不易分散均匀,这样不但会影响填充改性效果,而且还会损害橡胶材料的性能。
[0003]目前,从无机粉体填充改性合成橡胶的预期效果来看,无机粉体粒子的粒径尺寸越小改性的效果也越好,但是在超细无机粉体的应用过程中不可避免地会遇到一个技术难题,即超细粉体随着粒径的减少,比表面积增大,表面能提高,自聚能力更强,越难被橡胶材料混入、浸润和分散。因此超细无机粉体在橡胶中的分散问题,已成为制备高性能橡胶材料的瓶颈。
[0004]现有技术中常采用偶联剂或表面活性剂如硅烷偶联剂、无机矿物、低聚物对纳米白炭黑改性,如,CN201310356589.4提供了一种金属皂引入橡胶组合物的的方法。这种组合物包括二烯橡胶和金属皂,金属皂中的金属离子为具有氧化态为+3或+4的金属,其组合物的制备方法包括将极性溶剂、碱和羧酸盐以混合形成溶液
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物,其特征在于,包括质量比为1:0.8~1.2的溶聚丁苯胶浆的干胶和超高分散型纳米白炭黑,所述超分散型纳米白炭黑的表面包覆有一种羟基化轻稀土元素隔离剂,所述羟基化轻稀土元素隔离剂是由轻稀土金属氧化物与多羟基芳香族化合物和不饱和羧酸配体生成不饱和羧酸皂,然后与以烷基锂为引发剂,以苯乙烯和丁二烯为反应单体合成出的线性链段[
‑
PS
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BR
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]n,在过氧化物引发作用下进行接枝聚合后制得;其中PS为苯乙烯的均聚物嵌段;BR为1,3
‑
丁二烯的均聚物嵌段;n为大于1的正整数。2.根据权利要求1所述的环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物,其特征在于,所述溶聚丁苯胶浆是由共轭二烯烃化合物和芳基乙烯类化合物通过溶液聚合共聚而成,所述溶聚丁苯胶浆的固含量为10w%~23w%。3.根据权利要求1所述的环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物,其特征在于,羟基化轻稀土元素隔离剂的制备方法为:(1)羟基化轻稀土金属盐桥不饱和羧酸皂的制备:以反应物总质量的百分之百计,首先在反应器甲中加入100%~200%去离子水和5%~10%氢氧化钠固体,待氢氧化钠完全溶解后,加入20%~30%多羟基芳香族化合物,升温至80~90℃并剧烈搅拌1~2hr,直至溶液完全透明得到溶液A;然后再向反应器乙中加入100%~200%去离子水和5%~10%氢氧化钠固体,待氢氧化钠完全溶解后,加入30%~40%不饱和羧酸,升温至80~90℃并剧烈搅拌1~2hr,直至溶液完全透明得到溶液B;向反应器丙中加入100%~200%去离子水和10%~20%摩尔浓度为0.4~0.7mol/L的HCl,随后加入10%~20%轻稀土金属氧化物,升温至80~90℃并剧烈搅拌1~2hr,直至溶液完全透明得到溶液C;最后在剧烈搅拌溶液C的情况下,将溶液A和溶液B混合后以10~20ml/s的速度缓缓倒入溶液C中,待出现白色固体产物后出料、洗涤、干燥后,即得到羟基化轻稀土金属盐桥不饱和羧酸皂;(2)羟基化轻稀土金属隔离剂:以质量份数计,首先向聚合釜中依次加入100~200份溶剂,30~40份苯乙烯,0.1~0.5份结构调节剂,烷基锂引发剂,升温至50~60℃,反应20~40min;而后再向聚合釜中加入50~60份1,3
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丁二烯,0.1~0.5份结构调节剂,升温至60~70℃,反应50~80min;最后加入1~5份所述羟基化轻稀土金属盐桥不饱和羧酸皂,待升温至80~90℃时加入0.05~0.2份过氧化物引发剂,反应1~2hr,反应完成后经湿法凝聚、烘干制得羟基化轻稀土金属隔离剂。4.根据权利要求1所述的环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物,其特征在于,所述轻稀土金属氧化物选自氧化镧、氧化铈、氧化钕和氧化铕中的一种或几种,优选为氧化钕。...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐典宏,李波,王在花,孟令坤,魏绪玲,周雷,朱晶,
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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