【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于胎面胶，具体涉及一种橡胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、白炭黑填充的橡胶复合材料被称为“绿色轮胎”胎面材料，可平衡滚动阻力与抗湿滑性。但是由于白炭黑表面存在大量的硅羟基，白炭黑极易在橡胶基体中倾向于自身团聚，从而影响橡胶复合材料的性能。因此，白炭黑在橡胶基体中的均匀分散以及橡胶与白炭黑之间强的界面作用是得到具有优异综合性能的橡胶复合材料的关键。
2、为了充分发挥白炭黑在橡胶复合材料，尤其是在轮胎中的应用潜力，科研人员通过多种表面处理技术来提升白炭黑与橡胶的相容性，比如用偶联剂或高分子物理包覆或共价接枝改性白炭黑，用电子束或等离子体处理白炭黑等。专利申请文件cn106832417b中公开一种利用化学结合及物理吸附作用使脂肪族聚氧乙烯醚改性白炭黑的方法，达到白炭黑在橡胶基体内分散良好的目的，专利申请文件cn110734653b中公开一种采用化学包覆法对白炭黑进行改性，通过控制硅烷偶联剂的种类和含量控制白炭黑表面化学性质的方法，上述方法通常存在白炭黑与橡胶基体界面相互作用不足和需要增加预先改性白炭黑的额外步骤等的缺陷。为进一步提高白炭黑与橡胶的相互作用，专利申请文件cn104804231a公开一种通过使用小分子离子液体催化白炭黑与硅烷偶联剂之间的硅烷化反应来提高胎面胶橡胶的动态性能的方法，然而采用上述方法改性的胎面胶橡胶模量和断裂强度较低，而且在加工和存储过程中经常出现因离子液体迁移而失效的缺陷。
3、在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：通过离子液体原位催化白
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种橡胶复合材料及其制备方法，该橡胶复合材料中白炭黑在橡胶基体中均匀分散，具有高静态机械性能和动态疲劳性能。
2、为解决上述技术问题，一方面，提供一种橡胶复合材料，原料包括生胶、白炭黑、离子液体共聚硫、硅烷偶联剂、防老剂和硫化包，白炭黑的重量为生胶的50wt％～100wt％，离子液体共聚硫的重量为白炭黑的0.1wt％～3wt％，硅烷偶联剂重量/白炭黑重量≤10wt％。
3、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
4、1、本专利技术提供一种橡胶复合材料，具有显著改善的准静态力学性能，滚动阻力明显降低且抗湿滑性能明显提高，其中拉伸强度最高增加30％左右，300％定伸应力最高提升33％左右，损耗因子降低35％左右，疲劳温升降低51％左右。
5、2、本专利技术的橡胶复合材料，原料包括生胶、白炭黑、离子液体共聚硫和硅烷偶联剂，离子液体共聚硫中的硫链与橡胶分子链接枝，橡胶与离子液体相容性增加，硅烷偶联剂和白炭黑硅烷化反应催化效率提高，白炭黑在橡胶基体中的分散程度提高，白炭黑和橡胶的界面相互作用得到显著增强。
6、3、本专利技术的橡胶复合材料中，硅烷偶联剂的用量最低可为白炭黑质量的4wt％，即可获得高准静态机械性能和动态疲劳性能的橡胶复合材料。
7、4、本专利技术的橡胶复合材料中，橡胶复合材料的综合性能与离子液体共聚硫的碱性强相关，可通过改变离子液体共聚硫组成调控改性效果。
8、5、本专利技术制备得到上述橡胶复合材料的方法，只需在橡胶复合材料制备过程中原位加入离子液体共聚硫，即可实现橡胶复合材料的制备，无需多余的步骤，利于在工业中进行推广和应用。
9、下面结合实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种橡胶复合材料，其特征在于，原料包括生胶、白炭黑、离子液体共聚硫、硅烷偶联剂、防老剂和硫化包；白炭黑的重量为生胶的50wt％～100wt％，离子液体共聚硫的重量为白炭黑的0.1wt％～3wt％，硅烷偶联剂重量/白炭黑重量≤10wt％。
2.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，硅烷偶联剂重量为白炭黑的4wt％～10wt％。
3.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为含硫的烷氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述离子液体共聚硫的离子液体中，阳离子部分为烷基咪唑、烷基吡啶或有机磷盐，阴离子部分为氯、溴、碘、六氟磷酸根、四氟硼酸根、乙酸根或氢氧根。
5.根据权利要求4所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述阳离子部分为烷基咪唑，阴离子部分为氢氧根、乙酸根或氯。
6.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述生胶为二烯烃类橡胶。
7.一种制备如权利要求1所述的橡胶复合材料的方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，二段混炼中，转子转速为30～70rpm，混炼时间为2～6分钟，排胶温度为130～170℃。
...【技术特征摘要】
1.一种橡胶复合材料，其特征在于，原料包括生胶、白炭黑、离子液体共聚硫、硅烷偶联剂、防老剂和硫化包；白炭黑的重量为生胶的50wt％～100wt％，离子液体共聚硫的重量为白炭黑的0.1wt％～3wt％，硅烷偶联剂重量/白炭黑重量≤10wt％。
2.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，硅烷偶联剂重量为白炭黑的4wt％～10wt％。
3.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为含硫的烷氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的橡胶复合材料，其特征在于，所述离子液体共聚硫的离子液体中，阳离子部分为烷基咪唑、烷基吡啶或有机磷盐，阴离子部分为氯、溴、碘、六氟磷...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐征海，黄若言，汪冬，郭宝春，张立群，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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