【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于橡胶材料，具体涉及一种全配方（多组分）水基湿法混炼橡胶复合母胶及其制备方法。
技术介绍
1、在橡胶加工过程中，混炼步骤对最终橡胶制品的品质和性能起着至关重要的作用。混炼的目标是确保橡胶中的填料和助剂均匀分散，同时尽量缩短混炼时间以提高生产效率并降低能耗。
2、目前，湿法混炼技术被认为是一种优秀的方法，可以同时解决白炭黑的混炼和最佳分散性的问题。与传统的干法混炼方式相比，采用湿法混炼方式制备的白炭黑/橡胶复合材料，具有较低的能耗、更好的分散性以及优良的加工性能。多家研究机构和公司，如北京化工大学、怡维怡橡胶研究院、北京汇万一方公司、中策、华南轮胎等，已经开发出了可工业化应用的橡胶湿法混炼技术，并获得了多项相关专利。例如，北京化工大学的一项专利涉及湿法混炼制备炭黑母胶的方法（cn 109517195 a），苏州怒鲨智能科技有限公司的专利涉及低能耗湿法混炼橡胶及其制备方法（cn114316388 a），以及怡维怡橡胶研究院有限公司的专利涉及湿法混炼并用多种填料制备胶母粒技术（cn 105237832 a）等。
3、然而，现有的湿法混炼工艺仅包括补强填料（炭黑和白炭黑）与橡胶的湿法混炼，橡胶复合材料中的其它各种加工助剂（如：软化剂、防老剂、促进剂、活化剂等），仍然通过开炼机或密炼机加入(干法混炼)，开炼机或密炼机在加工过程中仍然消耗巨大的能量。为了完善湿法混炼研究，进一步优化工艺，扩大湿法混炼适用范围，研发了本申请。
技术实现思路
1、为了克服现有湿法
2、本专利技术还提供了上述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶的制备方法，其将填料、各种橡胶助剂和橡胶胶乳全部通过液相进行絮凝沉淀，具有降低混炼能耗，简化工艺步骤，提高了填料分散与橡胶助剂的分散均匀程度，增强了橡胶复合材料性能等优点。
3、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
4、一种全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其中，构成复合母胶的所有组分分散于多种水基分散液中，所述多种水基分散液包括水基分散液一、水基分散液二，水基分散液三；多种水基分散液以并流方式进入反应器，在搅拌下混合破乳，获得复合母胶粒。
5、具体的，所述水基分散液一包括天然橡胶乳液、合成橡胶乳液等。橡胶组分在水基分散液一中的固含量总和为1%-60%（质量百分比），优选10%-30%；温度为10-75℃，优选20-65℃。天然橡胶乳液可以是新鲜胶乳和浓缩胶乳；干胶含量为10%-65%，优选20%-60%。浓缩胶乳需要加保鲜剂（占天然胶乳水溶液质量的0.1%-2%）。合成橡胶胶乳包括丁苯橡胶乳液、丁腈橡胶乳液、氯丁橡胶乳液、丁二烯胶乳、丙烯酸橡胶胶乳、异戊橡胶胶乳、丙烯酸酯乳液、聚氯乙烯胶乳、偏氯乙烯胶乳、苯丙胶乳、丁基胶乳、聚异戊二烯胶乳、乙丙胶乳、聚氨酯胶乳、聚乙烯胶乳等中的一种或多种，浓度优选10-30%。
6、具体的，所述水基分散液二包括补强填料和亲水型橡胶助剂，补强填料和亲水型橡胶助剂质量比例优选1:4 – 4:1。所述亲水型橡胶助剂包括：促进剂、填充剂、活化剂、硅烷偶联剂和分散剂等中的一种或多种；橡胶干胶总质量以100份计，双亲型填料用量为30-100份，除补强剂外的其余组分总用量为5-30份。进一步优选的，促进剂0.1-10份、活化剂0.1-10份。
7、进一步的，所述补强填料包括炭黑、白炭黑、双相炭黑、碳酸钙、二氧化钛、纳米sio2、双亲型纳米sio2等增强材料中的一种或多种，可以是表面经有机化合物改性，具有双亲型的纳米或微米颗粒粉体或浆料；也可以是未经表面改性的纳米或微米颗粒粉体或浆料。补强填料在水相分散后参与湿法混炼加工过程。所述促进剂包括促进剂cz、促进剂d、促进剂m、促进剂dm、促进剂tbbs、促进剂tmtd等中的一种或多种；所述填充剂包括碳酸钙、黏土、蒙脱土等中的一种或多种；所述增白剂包括二氧化钛等，所述活化剂包括氧化锌等。
8、进一步的，所述硅烷偶联剂包括含1-3个硅碳键的有机链段及官能团，有机链含1-12个碳原子，官能团包括巯基、多硫、环氧、氨基、双键等中的一种或多种。所述分散剂包括：十二烷基苯磺酸、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、烷基酚聚氧乙醚等。
9、具体的，所述水基分散液三是由亲油型橡胶助剂、表面活性剂与合适溶剂构成的水基乳液；所述亲油型橡胶助剂包括：防老剂、软化剂、增韧剂、助溶剂中的一种或多种；所述软化剂包括石蜡、微晶蜡、环烷油、古马隆树脂等中的一种或多种；所述增韧剂包括耐切割树脂（lsb601）、抗撕裂树脂（sl-6903）中的一种或两种；所述助溶剂包括硬脂酸；橡胶干胶总质量以100份计，所述亲油型橡胶助剂用量为0.1份-10份。
10、进一步的，将亲油型橡胶助剂、表面活性剂在合适溶剂中混合，在30℃-100℃下搅拌分散后，经过蒸馏除去油性溶剂，得到表面活性剂杂化的橡胶助剂，加水后形成乳液，即水基分散液三；所述合适溶剂包括芳香烃类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、水等中的一种或多种，优选二甲苯、甲苯等；表面活性剂包括但不限于十二烷基苯磺酸、十六烷基三甲基溴化铵（ctab）、十六烷基三甲基氯化铵（ctac）、烷基酚聚氧乙醚（op-10）等；优选十二烷基苯磺酸。合适溶剂与亲油型橡胶助剂混合时质量比为2-7：1。
11、具体的，所述多种水基分散液还包括破乳剂溶液一，所述破乳剂溶液一由破乳剂溶于水制成；所述破乳剂包括硫酸锌、氯化钙、氯化镁中的一种或多种；橡胶干胶总质量以100份计，破乳剂用量为1-20份。
12、一种上述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶的制备方法，其包括如下三种加工方法，分别如下：
13、方法一：分别制备水基分散液一、水基分散液二、水基分散液三、破乳剂溶液一，将四者同时并流进入混合搅拌器，通过混合，絮凝沉淀，得到全配方橡胶复合材料；
14、方法二：分别制备水基分散液一、水基分散液二、水基分散液三、破乳剂溶液一，将破乳剂溶液一、水基分散液二和水基分散液三混合，然后与水基分散液一并流进入混合搅拌器，通过混合，絮凝沉淀，得到全配方橡胶复合材料；
15、方法三：制备水基分散液一、水基分散液二、水基分散液三，将水基分散液二和水基分散液三混合，然后与水基分散液一并流进入混合搅拌器，依靠水基分散液二与水基分散液三混合液本身的破乳性质对橡胶破乳，通过混合，絮凝沉淀，得到全配方橡胶复合材料；
16、将上述絮凝沉淀出的全配方橡胶复合材料，经挤压造粒、脱水烘干，得到全配方橡胶复合母粒。
17、本专利技术提供了一种优选的全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶的制备方法，其包括如下步骤：
18、步骤1：水基分散液一（橡胶乳液）的制备：
19、天然橡胶干胶总质量以10本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，构成复合母胶的所有组分分散于多种水基分散液中，所述多种水基分散液包括水基分散液一、水基分散液二，水基分散液三；多种水基分散液以并流方式进入反应器，在搅拌下混合破乳，获得复合母胶粒。
2.如权利要求1所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，所述水基分散液一包括天然橡胶乳液、合成橡胶乳液；橡胶组分在水基分散液一中的固含量总和为1%-60%。
3.如权利要求1所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，所述水基分散液二包括补强填料和亲水型橡胶助剂，所述亲水型橡胶助剂包括：促进剂、填充剂、活化剂、硅烷偶联剂和分散剂中的一种或多种；橡胶干胶总质量以100份计，补强剂用量为30-100份，除补强剂外的其余组分总用量为5-30份。
4.如权利要求3所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，所述补强填料包括炭黑、白炭黑、双相炭黑、碳酸钙、二氧化钛、纳米SiO2、双亲型纳米SiO2中的一种或多种；所述促进剂包括促进剂CZ、促进剂D、促进剂M、促进剂DM、促进剂TBBS、促进剂TMTD中的一种或
5.如权利要求3所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括含1-3个硅碳键的有机链段及官能团，有机链含1-12个碳原子，官能团包括巯基、多硫、环氧、氨基、双键中的一种或多种。
6.如权利要求1所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，所述水基分散液三是由亲油型橡胶助剂、表面活性剂与合适溶剂构成的水基乳液；所述亲油型橡胶助剂包括：防老剂、软化剂、增韧剂、助溶剂中的一种或多种；所述软化剂包括石蜡、微晶蜡、环烷油、古马隆树脂中的一种或多种；所述增韧剂包括耐切割树脂、抗撕裂树脂中的一种或两种；所述助溶剂包括硬脂酸；橡胶干胶总质量以100份计，所述亲油型橡胶助剂用量为0.1份-10份。
7.如权利要求6所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，将亲油型橡胶助剂、表面活性剂在合适溶剂中混合，在30℃-100℃下搅拌分散后，经过蒸馏除去油性溶剂，得到表面活性剂杂化的橡胶助剂，加水后形成乳液，即水基分散液三；所述合适溶剂包括芳香烃类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、水中的一种或多种；表面活性剂包括十二烷基苯磺酸、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、烷基酚聚氧乙醚，；合适溶剂与亲油型橡胶助剂混合时质量比为2-5：1。
8.如权利要求1所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，所述多种水基分散液还包括破乳剂溶液一，所述破乳剂溶液一由破乳剂溶于水制成；所述破乳剂包括硫酸锌、氯化钙、氯化镁中的一种或多种；橡胶干胶总质量以100份计，破乳剂用量为1-20份。
9.权利要求1至8任一所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶的制备方法，其特征在于，包括如下三种加工方法，分别如下：
10.如权利要求9所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，构成复合母胶的所有组分分散于多种水基分散液中，所述多种水基分散液包括水基分散液一、水基分散液二，水基分散液三；多种水基分散液以并流方式进入反应器，在搅拌下混合破乳，获得复合母胶粒。
2.如权利要求1所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，所述水基分散液一包括天然橡胶乳液、合成橡胶乳液；橡胶组分在水基分散液一中的固含量总和为1%-60%。
3.如权利要求1所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，所述水基分散液二包括补强填料和亲水型橡胶助剂，所述亲水型橡胶助剂包括：促进剂、填充剂、活化剂、硅烷偶联剂和分散剂中的一种或多种；橡胶干胶总质量以100份计，补强剂用量为30-100份，除补强剂外的其余组分总用量为5-30份。
4.如权利要求3所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，所述补强填料包括炭黑、白炭黑、双相炭黑、碳酸钙、二氧化钛、纳米sio2、双亲型纳米sio2中的一种或多种；所述促进剂包括促进剂cz、促进剂d、促进剂m、促进剂dm、促进剂tbbs、促进剂tmtd中的一种或多种；所述填充剂包括碳酸钙、黏土、蒙脱土中的一种或多种；所述增白剂包括二氧化钛，所述活化剂包括氧化锌。
5.如权利要求3所述全配方水基湿法混炼橡胶复合母胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括含1-3个硅碳键的有机链段及官能团，有机链含1-12个碳原子，官能团包括巯基、多硫、环氧、氨基、双键中的一种或多种。
6.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：张治军，朱佳丽，牛丽红，李小红，丁涛，张立群，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。