一种橡胶用白炭黑分散剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种橡胶用白炭黑分散剂，其特征是由下述重量份的原料组成：脂肪酸胺/酰胺30～70份，脂肪酸酯10～30份，脂肪酸皂盐0～30份。本发明专利技术还公开了其制备方法，该制备方法简单、快捷，所得白炭黑分散剂具有分散、润滑和化学改性多重功能，可提高橡胶胶料的加工安全性能、物理机械性能及硫化速度，效果显著。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种橡胶用白炭黑分散剂，其特征是由下述重量份的原料组成：脂肪酸胺/酰胺30～70份，脂肪酸酯10～30份，脂肪酸皂盐0～30份。本专利技术还公开了其制备方法，该制备方法简单、快捷，所得白炭黑分散剂具有分散、润滑和化学改性多重功能，可提高橡胶胶料的加工安全性能、物理机械性能及硫化速度，效果显著。【专利说明】
本专利技术涉及，属于精细化工
。
技术介绍
为了提高轮胎的机械强度、耐磨性及抗湿滑性，需要在橡胶中添加大量的填充补强剂白炭黑。由于白炭黑表面存在大量的硅羟基，这些基团容易聚集结团，在轮胎加工过程中难以均匀分散，而且混炼胶的门尼粘度容易反弹，从而影响机械力学性能。所以，使白炭黑在橡胶中良好均匀分散及改善胶料的流动性已经成为当今轮胎生产加工的一项重大难题。为使白炭黑在橡胶中的分散一般是添加硅烷偶联剂，效果比较显著，但是白炭黑中的某些活性基团往往减弱硅烷偶联剂的的作用，从而影响到胶料的性能。为克服这一问题需要配合使用特定的白炭黑分散剂。目前市场所出售的白炭黑分散剂主要成分为脂肪酸锌皂、脂肪酸锌皂和脂肪酸酯的混合物等。硅烷偶联剂生产过程中会产生大量的高盐有机废水，对环境污染严重，而且价格相对较贵。脂肪酸锌皂和脂肪酸酯仅作为分散使用对白炭黑进行包覆起物理改性，效果不明显，而且硅烷偶联剂和分散剂配合使用工艺繁琐。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种橡胶用白炭黑分散剂，该分散剂使白炭黑在橡胶中分散性能优良、使白炭黑胶料的加工性能、安全性能及物理机械性能都得到提闻。本专利技术还提供了该白炭黑分散剂的制备方法，该方法简便易行，便于实施。本专利技术的技术方案如下: 一种橡胶用白炭黑分散剂，其特征是由下述重量份的原料组成: 脂肪酸胺/酰胺30-70份； 脂肪酸酯10-30份； 脂肪酸皂盐O-30份。本专利技术橡胶用白炭黑分散剂，优选由下述重量份的原料组成: 脂肪酸胺/酰胺30-70份； 脂肪酸酯10-30份； 脂肪酸皂盐10-30份。本专利技术橡胶用白炭黑分散剂，优选由下述重量份的原料组成: 脂肪酸胺/酰胺50-60份； 脂肪酸酯20-30份； 脂肪酸皂盐10-20份。本专利技术橡胶用白炭黑分散剂，优选由下述重量份的原料组成: 脂肪酸胺/酰胺60份；脂肪酸酯25份； 脂肪酸皂盐15份。本专利技术橡胶用白炭黑分散剂，优选由下述重量份的原料组成: 脂肪酸胺/酰胺50份； 脂肪酸酯30份； 脂肪酸皂盐20份。本专利技术橡胶用白炭黑分散剂中，所述脂肪酸胺/酰胺指的是脂肪酸胺或脂肪酸酰胺，所述脂肪酸胺/酰胺为硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸胺、油酸胺、芥酸胺、蓖麻醇酸酰胺、山榆酸酰胺、硬脂酸单乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、油酸单乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、芥酸单乙醇酰胺、芥酸二乙醇酰胺、椰油酸单乙醇酰胺或椰油酸二乙醇酰胺，优选硬脂酸酰胺。 本专利技术橡胶用白炭黑分散剂中，所述脂肪酸酯为硬脂酸季戊四醇四酯、硬脂酸季戊四醇三酯、棕榈酸十六醇酯、甘油三羟硬脂酸酯、硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯、三梨醇酐硬脂酸酯、硬脂酸硬脂醇酯或油酸硬脂醇酯，优选季戊四醇硬脂酸四酯。本专利技术橡胶用白炭黑分散剂中，所述脂肪酸皂盐为硬脂酸锌皂、油酸锌皂、月桂酸锌皂、硬脂酸钙皂、油酸钙皂、月桂酸钙皂、增塑剂A (饱和及不饱和混合脂肪酸锌皂)、饱和及不饱和混合脂肪酸钙皂、硬质酸钠皂、硬脂酸钾皂、油酸钠皂或油酸钾皂，优选为增塑剂A(饱和及不饱和混合脂肪酸锌皂)。本专利技术所有的原材料都可以从市场上买到。本专利技术橡胶用白炭黑分散剂的制备方法，其特征是包括如下步骤:将脂肪酸皂盐和脂肪酸酯在80-110°C下搅拌、熔融混合，然后在100-130°C的温度下加入脂肪酸胺/酰胺搅拌、熔融，熔融后冷却制片或熔融后造粒，即得橡胶用白炭黑分散剂。本专利技术分散剂的原料及各原料间的配比是技术人员经过大量的实验付出创造性的劳动得出的，优点如下: 1、本专利技术所述的白炭黑分散剂可提高橡胶胶料的加工安全性能、物理机械性能及硫化速度。经过应用测试对比，添加本专利技术的白炭黑分散剂制得的胶料在加工安全性能、物理机械性能及硫化速度方面都优于市售同类产品。2、本专利技术的白炭黑分散剂具有分散、润滑和化学改性多重功能，用于天然橡胶和合成橡胶的混炼过程，可以提高白炭黑和其它白色填料及粉体助剂在胶料中的分散性；可以对白炭黑表面进行化学改性，并且可以显著降低胶料的粘度，提高胶料的流动性和挤出速率，从而降低轮胎或制品加工的能量消耗，提高混炼效率，有助于硫化产品的脱模，保持模具干净。3、本专利技术的白炭黑分散剂中的化学改性成分一脂肪酸胺/酰胺不会受白炭黑某些活性官能团的影响，对胶料的性能没有不良影响。4、本专利技术的白炭黑分散剂制备工艺简单快捷，使用脂肪酸酰胺或脂肪酸胺、脂肪酸皂盐和脂肪酸酯制备的橡胶用白炭黑分散剂，在橡胶轮胎或制品生产过程中有利于控制产品质量，且原材料价格低廉。因此本专利技术的制备成本要比市场上同类产品的成本低30%-50%。【专利附图】【附图说明】图1为扫描电子显微镜扫描断切面白炭黑分散图，Ca)为空白胶料，(b)为实例I分散剂胶料，(C)为市售同类分散剂胶料。图2为添加不同白炭黑分散剂的胶料与空白胶料的功率消耗图； 图3为添加不同白炭黑分散剂的胶料与空白胶料的挤出速度图； 图4为添加不同白炭黑分散剂的胶料与空白胶料的门尼粘度值图； 图5为本专利技术白炭黑分散剂的制备工艺流程图。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但不限于此。如无特别说明，下述原料用量均为重量份。 本专利技术所用的脂肪酸酰胺或脂肪酸胺、脂肪酸皂盐、脂肪酸酯均市场可购得，例如脂肪酸胺或酰胺可购自四川天宇油脂化工有限公司，脂肪酸皂盐可购自淄博淄川瑞丰橡塑助剂厂，脂肪酸酯可购自聊城瑞捷化工有限公司。实施例1 本专利技术橡胶用白炭黑分散剂配方为:硬脂酸酰胺60份，硬脂酸季戊四醇四酯25份，增塑剂A (饱和及不饱和混合脂肪酸锌皂)15份。制备方法为:将脂肪酸皂盐和脂肪酸酯在100°C搅拌熔融混合，然后在115°C的温度下加入脂肪酸酰胺或脂肪酸胺搅拌熔融，倒出冷却制片或熔融造粒即得新型橡胶用白炭黑分散剂。制备工艺流程图见图5。实施例2 本专利技术橡胶用白炭黑分散剂配方为:硬脂酸酰胺50份，硬脂酸季戊四醇四酯30份，增塑剂A (饱和及不饱和混合脂肪酸锌皂)20份。制备方法同实施例1。实施例3 本专利技术橡胶用白炭黑分散剂配方为:硬脂酸酰胺55份，硬脂酸季戊四醇四酯25份，增塑剂A (饱和及不饱和混合脂肪酸锌皂)15份。制备方法同实施例1。实施例4 本专利技术橡胶用白炭黑分散剂配方为:硬脂酸酰胺70份，硬脂酸季戊四醇四酯20份，增塑剂A (饱和及不饱和混合脂肪酸锌皂)10份。制备方法同实施例1。实施例5 本专利技术橡胶用白炭黑分散剂配方为:油酸酰胺60份，硬脂酸甘油酯25份，月桂酸锌皂15份。制备方法同实施例1。实施例6 本专利技术橡胶用白炭黑分散剂配方为:芥酸胺60份，硬脂酸季戊四醇三酯30份，油酸锌皂10份。制备方法同实施例1。实施例7 本专利技术橡胶用白炭黑分散剂配方为:芥酸酰胺30份，油酸甘油酯30份，饱和及不饱和混合脂肪酸钙皂10份。制备方法为:将脂肪酸皂盐和脂肪酸酯在90°C搅拌熔融混合，然后在120°C的温度下加入脂肪酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶用白炭黑分散剂，其特征是由下述重量份的原料组成:脂肪酸胺/酰胺???????????30～70份；?脂肪酸酯????????????????10～30份；?脂肪酸皂盐??????????????0～30份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑波，郭庆飞，张琳，李云峰，
申请(专利权)人：山东阳谷华泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：