【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及白炭黑制备，具体为一种高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法及所述橡胶轮胎胶料。
技术介绍
1、白炭黑(sio2·nh2o)是一种无定形粉状物，具有多孔性、高分散性、耐高温等多种特性，已然成为了轮胎生产制造中的关键材料。特别是雨季或冬季，要求轮胎对潮湿路面或冰面的抓着力更优异，降低轮胎打滑的现象发生，提高行驶的安全性；同时希望可以降低轮胎的滚动阻力，降低车辆行驶的油耗，对于节约能源降低碳排放，实现碳中和具有非常重要社会意义。在混炼胶中添加低bet白炭黑能够提高胎面的柔软性，使胎面与潮湿路面和冰面贴合紧密，增大实际接触面积，提高轮胎的抗湿滑性。但由于白炭黑表面存在大量的亲水硅羟基,易吸水团聚,导致在橡胶基体中相容性和分散性差,大大影响了硫化胶的综合力学性能,使白炭黑的补强性较差，降低了胶料的抗湿滑性能。因此,需要选择合适的改性剂对白炭黑表面进行接枝改性,降低白炭黑表面的硅羟基数,提高白炭黑在胶料中的分散性，从而提高橡胶轮胎的抗湿滑性能。现有技术中常使用乙烯基三乙氧基硅烷表面改性白炭黑，消耗白炭黑表面的硅羟基，提高表面疏水性，减少白炭黑颗粒间的团聚行为，提高与胶料的相容性。理论上乙烯基三乙氧基硅烷与白炭黑表面硅羟基反应量越多，则越有利于提高白炭黑表面疏水性，但实际改性反应中，乙烯基三乙氧基硅烷实际添加量往往达不到理论量，因为当用量增加时，乙烯基三乙氧基硅烷水解产物三羟基硅乙烯易发生羟基自聚导致改性效果变差。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题本专利技术的提供用于
2、基于以上目的，本专利技术采取以下技术方案:
3、在反应釜中加入二氧化硅湿凝胶及去离子水，控制其含水率为82％左右,搅拌加热，升温至改性温度后，调节至设定的ph值，再加入一定比例经预水解偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，反应结束后经醇洗、抽滤、干燥，得到高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑。将预水解的偶联剂体系加入湿凝胶中可以削弱羟基自聚，保证预水解偶联剂充分有效接枝改性并降低白炭黑羟基数。改性结束后采用醇洗，主要目的有两点：1)清除未交联改性剂，过多未交联改性剂单体存在对补强后胶料性能不利；2)置换出孔道中水份，有利于胶料与白炭黑交联形成立体网络结构，提高胶料性能。
4、作为对本专利技术的优选，改性温度为75-90℃(更优选80-90℃)，改性时间为30-150min,改性ph值为6.0-9.0(更优选8.0-9.0)，乙烯基三乙氧基硅烷用量为sio2湿凝胶总质量的3.0％-9.0％(更优选4.5％-9％)。
5、作为对本专利技术的进一步优选，本专利技术所述的方法中，乙烯基三乙氧基硅烷预水解采用60％的乙醇水溶液为水解溶剂，控制ph＝4.0条件下，室温水解30min。
6、作为对本专利技术的再一步优选，本专利技术所述的方法中，改性温度为80℃，改性时间为90min，改性ph为8.0，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷的用量为sio2湿凝胶总质量的7.5％。
7、本专利技术还提供一种高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎胶料，含有如上所述的高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法制得的白炭黑。作为优选，白炭黑质量添加量为橡胶质量的50％。
8、本专利技术制备的白炭黑,得到的有益效果是:相比传统的沉淀法白炭黑,其表面羟基数更大幅度减少,疏水性增强,与橡胶分子的结合力增强。最优实施例中，白炭黑活化度达100％,亲油化度为7.44％，表面硅羟基质量分数达到最低值0.603％，提高了白炭黑的疏水性；应用于丁苯橡胶时,与未改性白炭黑补强相比，填料在橡胶基体中的分散性大大提高，橡胶的门尼粘度减少了40.1％，硫化时间减少12.2％，拉伸强度提高了9.8％，200％、300％定伸应力提高了65.2％、73.0％，有效提升了橡胶的加工性能以及力学性能，同时从附图应变扫描曲线图可以看出：改性后胶料的payne效应大大减弱，填料在橡胶基体中的分散性大大提高。由温度扫描曲线图可以看出：改性白炭黑胶料的tanδ(-10℃)、tanδ(0℃)与剪切柔量(j*)均得到明显提升，同时tanδ(60℃)亦减小，这代表改性后胶料的抗湿滑性大大改善，并且胶料的滚动阻力得到了一定下降。
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1.一种高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法，其特征在于：在反应釜中加入二氧化硅湿凝胶以及去离子水，控制含水率为82％(质量)，搅拌加热，升温至改性温度75-90℃后，调节至PH值为6.0-9.0，再加入经预水解的乙烯基三乙氧基硅烷进行30-150min的改性反应，反应结束后经乙醇洗涤、过滤、干燥，得到高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑；
2.根据权利要求1所述的高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法，其特征在于，乙烯基三乙氧基硅烷的用量为SiO2湿凝胶总质量的3.0％-9.0％。
3.根据权利要求1所述的高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法，其特征在于，乙烯基三乙氧基硅烷的用量为SiO2湿凝胶总质量的7.5％-9.0％。
4.根据权利要求1所述的高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法，其特征在于，所述改性温度为80-90℃。
5.根据权利要求1所述的高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法，其特征在于，改性PH为8.0-9.0。
6.根据权利要求1所述的高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白
7.一种高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎胶料，其特征在于：含有如权利要求1至6中任一高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法制得的白炭黑。
8.如权利要求7所述的高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎胶料，其特征在于：制得的白炭黑质量添加量为橡胶质量的50％。
...【技术特征摘要】
1.一种高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法，其特征在于：在反应釜中加入二氧化硅湿凝胶以及去离子水，控制含水率为82％(质量)，搅拌加热，升温至改性温度75-90℃后，调节至ph值为6.0-9.0，再加入经预水解的乙烯基三乙氧基硅烷进行30-150min的改性反应，反应结束后经乙醇洗涤、过滤、干燥，得到高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑；
2.根据权利要求1所述的高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法，其特征在于，乙烯基三乙氧基硅烷的用量为sio2湿凝胶总质量的3.0％-9.0％。
3.根据权利要求1所述的高抗湿滑、低滚阻橡胶轮胎补强用白炭黑制备方法，其特征在于，乙烯基三乙氧基硅烷的用量为sio2湿凝胶总质量的7.5％-9.0％。
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭登峰，孙启祥，陈南飞，陈家树，王子豪，陈辰，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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