CN105462019A - 一种耐低温轮胎用橡胶复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐低温轮胎用橡胶复合材料，其是由下述重量份的原料制得：再生橡胶60-80，凹凸棒土5-10，白云石粉3-5，松香4-6，硅橡胶5-10，环氧大豆油3-5，丙烯酸丁酯2-4，过硫酸钾0.1-0.2，芥酸酰胺1-2，硬脂酸锌1-2，十二烷基硫酸钠0.1-0.2，硫磺1-2，复合助剂20-30。本发明的轮胎用橡胶复合材料具有良好的力学性能和加工性能，其生产的轮胎胎面耐低温性能好，不易***发脆，适合在冬季寒冷环境中使用。

Description

一种耐低温轮胎用橡胶复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及再生橡胶技术领域，尤其涉及一种耐低温轮胎用橡胶复合材料及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展，对橡胶的需求也在提升。与此同时，废旧橡胶的处理也成为人们面临的严重问题之一。橡胶的降解性能差，长时期不能自然降解，大量的废旧橡胶不仅对自然环境造成了潜在威胁，也浪费了资源。废旧橡胶综合利用的主要途径之一是对废旧橡胶进行再次加工，使其转化为再生橡胶，从而物尽其用，实现循环经济发展。再生橡胶一方面可以代替橡胶，缓解了天然橡胶的严重匮乏；另一方面减少了潜在的污染，有利于环保。
当前再生橡胶存在的一个主要问题就是其力学性能各项指标下降，加工性能差，仅能应用于低档产品，其使用性能和附加价值不高，限制了其在中高档产品中的使用。因此，提高再生橡胶制品的综合性能及附加价值，拓宽其应用范围是当前再生橡胶制品的重要发展方向。橡胶常应用于制造汽车轮胎，轮胎胎面处于低温环境中容易***变脆，性能大幅度下降，因此长期在冬季寒冷条件下使用的轮胎橡胶材料应具有一定的耐低温的能力，以保证性能达到正常使用的需求。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耐低温轮胎用橡胶复合材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐低温轮胎用橡胶复合材料，其是由下述重量份的原料制得：
再生橡胶60-80，凹凸棒土15-25，白云石粉10-15，松香6-8，硅橡胶10-15，环氧大豆油3-5，丙烯酸丁酯2-4，过硫酸钾0.15-0.25，芥酸酰胺1-2，硬脂酸锌1-2，十二烷基硫酸钠0.15-0.25，硫磺1-2，复合助剂5-10；
其中复合助剂由下列重量份的原料制成：茶籽油30-40，松节油3-5，丙三醇1-2，乙酰柠檬酸三丁酯10-15，植酸0.5-1，山梨醇酐单硬脂酸酯1-2，纳米二氧化钛1-2；复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80-90℃搅拌0.5-1h，然后与其余原料混合，50-60℃、1000-1500r/min搅拌1-2h，冷却后即得。
一种耐低温轮胎用橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将凹凸棒土与白云石粉混合后按固液重量比1:4-1:5与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90-95℃、1000-1500r/min搅拌5-10min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10-15min，最后加入过硫酸钾70-80℃反应4-6h，冷却后过滤，100-120℃干燥完全后研磨至100-200目，得改性粉体；
（2）将再生橡胶、硅橡胶与复合助剂混合后80-100℃混合0.5-1h，然后加入硬脂酸锌和环氧大豆油50-60℃搅拌1-2h，得橡胶混合物；
（3）将（1）中的改性粉体与（2）中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100-120℃混合10-15min，然后加入其余原料于60-100℃混合0.5-1h，最后用双螺杆挤出机200-240℃挤出，即得耐低温轮胎用橡胶复合材料。
本发明的优点是：
茶籽油中含有丰富的活性成分，包括茶多酚、甾醇、角鲨烯等，能起到辅助软化的效果，同时茶籽油具有较强的渗透性，能迅速且均匀地渗透到橡胶分子链的空隙中，增加橡胶分子间距离，有助于改善胶料的柔软性和流动性，提高再生橡胶的加工性能。
本发明以茶籽油、松节油与乙酰柠檬酸三丁酯复配，辅以植酸、纳米二氧化钛等活性成分制得复合助剂，能增加胶料的可塑性、流动性、粘着性，有效提升了再生橡胶的耐候性和加工性能；通过乳液共聚反应向凹凸棒土与白云石粉混合粉体表面引入松香及丙烯酸丁酯活性基团，能与橡胶分子链基团发生相互作用，有效提升了粉体与胶料的相容性，粉体在胶料中分散均匀，改善了胶料的力学性能；利用各原料的复配以及协同作用，使制得的轮胎用橡胶复合材料具有良好的力学性能和加工性能，其生产的轮胎胎面耐低温性能好，不易***发脆，适合在冬季寒冷环境中使用。
具体实施方式
一种耐低温轮胎用橡胶复合材料，其是由下述重量份的原料制得：
再生橡胶60，凹凸棒土15，白云石粉10，松香6，硅橡胶10，环氧大豆油3，丙烯酸丁酯2，过硫酸钾0.15，芥酸酰胺1，硬脂酸锌1，十二烷基硫酸钠0.15，硫磺1，复合助剂5；
其中复合助剂由下列重量份的原料制成：茶籽油30，松节油3，丙三醇1，乙酰柠檬酸三丁酯10，植酸0.5，山梨醇酐单硬脂酸酯1，纳米二氧化钛1；复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80℃搅拌0.5h，然后与其余原料混合，50℃、1000r/min搅拌1h，冷却后即得。
一种耐低温轮胎用橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将凹凸棒土与白云石粉混合后按固液重量比1:4与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90℃、1000r/min搅拌5min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10min，最后加入过硫酸钾70℃反应4h，冷却后过滤，100℃干燥完全后研磨至100目，得改性粉体；
（2）将再生橡胶、硅橡胶与复合助剂混合后80℃混合0.5h，然后加入硬脂酸锌和环氧大豆油50℃搅拌1h，得橡胶混合物；
（3）将（1）中的改性粉体与（2）中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100℃混合10min，然后加入其余原料于60℃混合0.5h，最后用双螺杆挤出机200℃挤出，即得耐低温轮胎用橡胶复合材料。
对上述制得的橡胶复合材料进行性能测试，结果如下：
邵尔A型硬度（25℃）：61度；
邵尔A型硬度（-25℃）：63度；
拉伸强度：22.5MPa；
扯断伸长率：570%。

Claims (2)

1.一种耐低温轮胎用橡胶复合材料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：
再生橡胶60-80，凹凸棒土15-25，白云石粉10-15，松香6-8，硅橡胶10-15，环氧大豆油3-5，丙烯酸丁酯2-4，过硫酸钾0.15-0.25，芥酸酰胺1-2，硬脂酸锌1-2，十二烷基硫酸钠0.15-0.25，硫磺1-2，复合助剂5-10；
所述的复合助剂由下列重量份的原料制成：茶籽油30-40，松节油3-5，丙三醇1-2，乙酰柠檬酸三丁酯10-15，植酸0.5-1，山梨醇酐单硬脂酸酯1-2，纳米二氧化钛1-2；复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80-90℃搅拌0.5-1h，然后与其余原料混合，50-60℃、1000-1500r/min搅拌1-2h，冷却后即得。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温轮胎用橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将凹凸棒土与白云石粉混合后按固液重量比1:4-1:5与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90-95℃、1000-1500r/min搅拌5-10min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10-15min，最后加入过硫酸钾70-80℃反应4-6h，冷却后过滤，100-120℃干燥完全后研磨至100-200目，得改性粉体；
（2）将再生橡胶、硅橡胶与复合助剂混合后80-100℃混合0.5-1h，然后加入硬脂酸锌和环氧大豆油50-60℃搅拌1-2h，得橡胶混合物；
（3）将（1）中的改性粉体与（2）中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100-120℃混合10-15min，然后加入其余原料于60-100℃混合0.5-1h，最后用双螺杆挤出机200-240℃挤出，即得耐低温轮胎用橡胶复合材料。
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