CN114805959A - 一种预分散橡胶助剂母粒、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及橡胶合成与应用技术领域，尤其涉及一种预分散橡胶助剂母粒、其制备方法及应用。所述预分散橡胶助剂母粒由包括低门尼反式‑1,4‑二烯烃共聚物和橡胶助剂的原料制备得到；低门尼反式‑1,4‑二烯烃共聚物和橡胶助剂的质量比为20～50：50～80。所述预分散橡胶助剂母粒中含有反应性增塑剂低门尼反式‑1,4‑二烯烃共聚物，可以促使橡胶助剂在配方体系下更均匀分散，并且在硫化时参与交联反应，同时，低门尼反式‑1,4‑二烯烃共聚物的引入可在配方体系下减少非反应性型增塑剂环保芳烃油的使用，制备硫化胶的性能均明显更好。由这种预分散橡胶助剂母粒制得的硫化胶的滚动阻力和压缩生热较低，同时，耐磨性能较优。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶合成与应用技术领域，尤其涉及一种预分散橡胶助剂母粒、其制备方法及应用。
背景技术
传统的橡胶助剂(如促进剂、硫磺、氧化锌等)均为粉装，在为橡胶制品提供特殊的物性时也存在较多缺点，一是使用过程产生粉尘，不仅导致计量不准确，而且影响操作工人的职业健康；二是粉装橡胶助剂在橡胶基体中分散效果相对较差，橡胶制品的物理机械性能不能得到较好发挥。
预分散橡胶助剂母粒技术是将普通粉状橡胶助剂、载体、改性剂和加工助剂预先制备为颗粒状橡胶助剂，可很好的解决粉尘污染问题，有益于橡胶制品公司的清洁生产。载体的选择至关重要，《中国橡胶》2013年报道了目前市场上采用较多的载体为三元乙丙橡胶/乙烯-醋酸乙烯共聚橡胶(EPDM/EVA)、顺丁橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)等。EPDM/EVA体系作为橡胶助剂载体，因其不饱和键含量低，其存储过程质量稳定性较好，但是其在硫磺硫化体系下很难参与交联反应；BR、NBR等饱和键含量高，存储过程质量稳定性相对较差。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种预分散橡胶助剂母粒、其制备方法及应用，由这种预分散橡胶助剂母粒制得的硫化胶的滚动阻力和压缩生热较低，同时，耐磨性能较优。
本发明提供了一种预分散橡胶助剂母粒，由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂的原料制备得到；
所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂的质量比为20～50：50～80。
优选的，所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物的门尼粘度为5～30。
优选的，所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物包括低门尼反式丁戊橡胶或低门尼反式异戊橡胶釜内合金。
优选的，所述低门尼反式异戊橡胶釜内合金由低门尼反式丁戊橡胶和低门尼反式异戊橡胶反应得到；
所述低门尼反式异戊橡胶釜内合金的制备原料中，低门尼反式丁戊橡胶和低门尼反式异戊橡胶的质量比为15～25：75～85。
优选的，所述低门尼反式丁戊橡胶中，丁二烯结构单元的摩尔含量≤20％或≥70％。
优选的，所述橡胶助剂包括氧化锌、促进剂、硫化剂、防焦剂或抗硫化返原剂；
所述促进剂包括N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二苯并噻唑和二硫化四甲基秋兰姆中的至少一种；
所述硫化剂选自硫磺；
所述防焦剂选自N-环己基硫代邻苯二甲酞亚胺；
所述抗硫化返原剂选自1,3-双(柠糠酰亚胺甲基)苯。
本发明还提供了一种预分散橡胶助剂母粒的制备方法，包括以下步骤：
将低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂经过密炼共混、挤出造粒后，得到预分散橡胶助剂母粒。
优选的，所述密炼共混的温度为55～65℃，转速为45～55rpm，时间为5～10min；
所述挤出造粒的温度为65～75℃，转速为15～25rpm。
本发明还提供了一种硫化胶，由包括以下重量份数组分的原料制备得到：
所述助剂母粒包括上文所述的预分散橡胶助剂母粒，或包括上文所述的制备方法制得的预分散橡胶助剂母粒。
优选的，所述助剂母粒包括物质a、物质b、物质c和物质d；
所述物质a的重量份数为15～25份；
所述物质b的重量份数为1～3份；
所述物质c的重量份数为1～3份；
所述物质d的重量份数为0.2～0.3份；
所述物质a由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和氧化锌的原料制备得到；物质a中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和氧化锌的质量比为20～50：50～80；
所述物质b由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和促进剂的原料制备得到；物质b中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和促进剂的质量比为20～50：50～80；
所述物质c由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和硫化剂的原料制备得到；物质c中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和硫化剂的质量比为20～50：50～80；
所述物质d由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和防焦剂的原料制备得到；物质d中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和防焦剂的质量比为20～50：50～80。
本发明提供了一种预分散橡胶助剂母粒，由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂的原料制备得到；所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂的质量比为20～50：50～80。本发明制备的预分散橡胶助剂母粒中含有反应性增塑剂低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物，可以促使橡胶助剂在配方体系下更均匀分散，并且在硫化时参与交联反应，同时，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物的引入可在配方体系下减少非反应性型增塑剂环保芳烃油的使用，制备硫化胶的性能均明显更好。由这种预分散橡胶助剂母粒制得的硫化胶的滚动阻力和压缩生热较低，同时，耐磨性能较优。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种预分散橡胶助剂母粒，由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂的原料制备得到；
所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂的质量比为20～50：50～80。
在本发明的某些实施例中，所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂的质量比为50：50、20：80或40：60。
在本发明的某些实施例中，所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物的门尼粘度为5～30。
在本发明的某些实施例中，所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物包括低门尼反式丁戊橡胶或低门尼反式异戊橡胶釜内合金。
在本发明的某些实施例中，所述低门尼反式丁戊橡胶的门尼粘度为5～30。在某些实施例中，所述低门尼反式丁戊橡胶的门尼粘度为30、5、15或10。在本发明的某些实施例中，所述低门尼反式丁戊橡胶中，丁二烯结构单元的摩尔含量≤20％或≥70％。在某些实施例中，所述低门尼反式丁戊橡胶中，丁二烯结构单元的摩尔含量为20％、5％、75％或95％。
在本发明的某些实施例中，所述低门尼反式丁戊橡胶来源于山东华聚高分子材料有限公司。
在本发明的某些实施例中，所述低门尼反式异戊橡胶釜内合金由低门尼反式丁戊橡胶和低门尼反式异戊橡胶反应得到。在本发明的某些实施例中，所述低门尼反式异戊橡胶釜内合金来源于山东华聚高分子材料有限公司。
在本发明的某些实施例中，所述低门尼反式异戊橡胶釜内合金的制备原料中，低门尼反式丁戊橡胶和低门尼反式异戊橡胶的质量比为15～25：75～85。
在本发明的某些实施例中，所述橡胶助剂包括氧化锌、促进剂、硫化剂、防焦剂或抗硫化返原剂。
在本发明的某些实施例中，所述促进剂包括N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)、二硫化二苯并噻唑(DM)和二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)中的至少一种。
在本发明的某些实施例中，所述硫化剂选自硫磺。
在本发明的某些实施例中，所述防焦剂选自N-环己基硫代邻苯二甲酞亚胺(CTP)。
在本发明的某些实施例中，所述抗硫化返原剂选自1,3-双(柠糠酰亚胺甲基)苯(WK901)。
本发明还提供了一种预分散橡胶助剂母粒的制备方法，包括以下步骤：
将低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂经过密炼共混、挤出造粒后，得到预分散橡胶助剂母粒。
在本发明的某些实施例中，所述密炼共混的温度为55～65℃，转速为45～55rpm，时间为5～10min。在本发明的某些实施例中，所述密炼共混的温度为60℃，转速为50rpm，时间为5min。
在本发明的某些实施例中，所述挤出造粒的温度为65～75℃，转速为15～25rpm。在本发明的某些实施例中，所述挤出造粒的温度为70℃，转速为20rpm。
本发明中，所述预分散橡胶助剂母粒的制备需要经过密炼共混和挤出造粒两个过程；可以采用密炼机进行密炼共混、采用螺杆挤出机挤出造粒，也可以采用一台螺杆挤出机同时实现低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物与橡胶助剂的密炼共混和挤出造粒。
本发明还提供了一种硫化胶，由包括以下重量份数组分的原料制备得到：
所述助剂母粒包括上文所述的预分散橡胶助剂母粒，或包括上文所述的制备方法制得的预分散橡胶助剂母粒。
在本发明的某些实施例中，所述助剂母粒包括物质a、物质b、物质c和物质d，具体的，所述硫化胶由包括以下重量份数组分的原料制备得到：
所述物质a由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和氧化锌的原料制备得到；物质a中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和氧化锌的质量比为20～50：50～80；
所述物质b由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和促进剂的原料制备得到；物质b中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和促进剂的质量比为20～50：50～80；
所述物质c由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和硫化剂的原料制备得到；物质c中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和硫化剂的质量比为20～50：50～80；
所述物质d由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和防焦剂的原料制备得到；物质d中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和防焦剂的质量比为20～50：50～80。
所述硫化胶中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物的组分和性能同上，在此不再赘述。
在本发明的某些实施例中，所述天然橡胶的重量份数为80份。在本发明的某些实施例中，所述天然橡胶的牌号为SCRWF，由海胶集团生产。
在本发明的某些实施例中，所述顺丁橡胶的重量份数为20份。在本发明的某些实施例中，所述顺丁橡胶的牌号为BR 9000，由齐鲁石化橡胶分公司生产。
在本发明的某些实施例中，所述物质a的重量份数为10份。
本发明中，所述物质a由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和氧化锌的原料制备得到。
在本发明的某些实施例中，物质a中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和氧化锌的质量比为40：60或20：80。
本发明中，物质a的制备方法同上文所述预分散橡胶助剂母粒的制备方法。在本发明的某些实施例中，物质a按照以下方法进行制备：
将低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和氧化锌经过密炼共混、挤出造粒后，得到物质a。
在本发明的某些实施例中，所述密炼共混的温度为60℃，转速为50rpm，时间为5min；
在本发明的某些实施例中，所述挤出造粒的温度为70℃，转速为20rpm。
在本发明的某些实施例中，所述硬脂酸的重量份数为2份。
在本发明的某些实施例中，所述防老剂的重量份数为3份。在本发明的某些实施例中，所述防老剂包括N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺(防老剂4020)和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)，所述防老剂4020和防老剂RD的质量比为2：1。
在本发明的某些实施例中，所述炭黑的重量份数为50份。在本发明的某些实施例中，所述炭黑选自炭黑N220。
在本发明的某些实施例中，所述芳烃油的重量份数为6份或2份。在本发明的某些实施例中，所述芳烃油选自汉圣石化(宁波)有限公司生产的VIVATEC 500。
在本发明的某些实施例中，所述物质b的重量份数为2份。
本发明中，所述物质b由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和促进剂的原料制备得到。在本发明的某些实施例中，所述促进剂为NS。
在本发明的某些实施例中，物质b中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和促进剂的质量比为50：50或20：80。
本发明中，物质b的制备方法同上文所述预分散橡胶助剂母粒的制备方法。在本发明的某些实施例中，物质b按照以下方法进行制备：
将低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和促进剂经过密炼共混、挤出造粒后，得到物质b。
在本发明的某些实施例中，所述密炼共混的温度为60℃，转速为50rpm，时间为5min；
在本发明的某些实施例中，所述挤出造粒的温度为70℃，转速为20rpm。
在本发明的某些实施例中，所述物质c的重量份数为2份。
本发明中，所述物质c由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和硫化剂的原料制备得到。
在本发明的某些实施例中，物质c中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和硫化剂的质量比为50：50或20：80。
本发明中，物质c的制备方法同上文所述预分散橡胶助剂母粒的制备方法。在本发明的某些实施例中，物质c按照以下方法进行制备：
将低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和硫化剂经过密炼共混、挤出造粒后，得到物质c。
在本发明的某些实施例中，所述密炼共混的温度为60℃，转速为50rpm，时间为5min；
在本发明的某些实施例中，所述挤出造粒的温度为70℃，转速为20rpm。
在本发明的某些实施例中，所述物质d的重量份数为0.25份。
本发明中，所述物质d由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和防焦剂的原料制备得到。在本发明的某些实施例中，所述防焦剂为CTP。
在本发明的某些实施例中，物质d中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和防焦剂的质量比为20：80。
本发明中，物质d的制备方法同上文所述预分散橡胶助剂母粒的制备方法。在本发明的某些实施例中，物质d按照以下方法进行制备：
将低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和防焦剂经过密炼共混、挤出造粒后，得到物质d。
在本发明的某些实施例中，所述密炼共混的温度为60℃，转速为50rpm，时间为5min；
在本发明的某些实施例中，所述挤出造粒的温度为70℃，转速为20rpm。
本发明还提供了一种硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
A)将天然橡胶和顺丁橡胶混合后，密炼0.5～1.5min，与物质a、硬脂酸、防老剂、炭黑和芳烃油混合，继续密炼，得到一段密炼胶；
B)将所述一段密炼胶、物质b、物质c和物质d混合，密炼，得到二段密炼胶；
C)将所述二段密炼胶进行硫化，得到硫化胶。
所述硫化胶的制备方法中，采用的原料组分
步骤A)中：
在本发明的某些实施例中，所述密炼的温度为65～75℃。在某些实施例中，所述密炼的温度为70℃。
在本发明的某些实施例中，所述密炼的转速为60～80r/min。在某些实施例中，所述密炼的转速为70r/min。
在本发明的某些实施例中，所述密炼的时间为1min。
在本发明的某些实施例中，所述继续密炼的温度为65～75℃。在某些实施例中，所述继续密炼的温度为70℃。
在本发明的某些实施例中，所述继续密炼的转速为60～80r/min。在某些实施例中，所述继续密炼的转速为70r/min。
在本发明的某些实施例中，所述继续密炼的时间为3～5min。在某些实施例中，所述继续密炼的时间为3min。
在本发明的某些实施例中，继续密炼完成后，还包括：清扫密炼机的上顶栓，排胶后下片。
在本发明的某些实施例中，得到一段密炼胶后，还包括：室温停放。在某些实施例中，室温停放的时间为2h。
步骤B)中：
在本发明的某些实施例中，所述密炼的温度为45～55℃。在某些实施例中，所述密炼的温度为50℃。
在本发明的某些实施例中，所述密炼的转速为40～60r/min。在某些实施例中，所述密炼的转速为50r/min。
在本发明的某些实施例中，所述密炼的时间为1～2min。在某些实施例中，所述密炼的时间为1.5min。
在本发明的某些实施例中，密炼完成后，还包括：排胶后下片。
在本发明的某些实施例中，得到二段密炼胶后，还包括：室温停放。在某些实施例中，室温停放的时间为1d。
步骤C)中：
在本发明的某些实施例中，所述硫化的温度为140～160℃。在某些实施例中，所述硫化的温度为150℃。
在本发明的某些实施例中，所述硫化的压力为8～12MPa。在某些实施例中，所述硫化的压力为10MPa。
在本发明的某些实施例中，所述硫化的时间为10～20min。在某些实施例中，所述硫化的时间为15min。
本发明对上文采用的原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
本发明中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物与粉装橡胶助剂混合时不需要加入润滑剂、增塑剂等加工助剂改善加工性能；低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物可以使得预分散橡胶助剂母粒在不使用防黏剂的前提下存放过程不黏连；采用低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物制备的预分散橡胶助剂母粒流动性好，在橡胶配方中使用时分散效果好；低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物在橡胶制品中使用时可参与硫化交联反应，制备的硫化胶应用性能更优异。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种预分散橡胶助剂母粒、其制备方法及应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例所用的原料均为一般市售。
实施例中，天然橡胶的牌号为SCRWF，由海胶集团生产；顺丁橡胶的牌号为BR9000，由齐鲁石化橡胶分公司生产；芳烃油选自汉圣石化(宁波)有限公司生产的VIVATEC500。
实施例1
预分散橡胶助剂母粒的制备：
将低门尼反式丁戊橡胶(丁二烯结构单元摩尔含量为20％、门尼粘度为30)与促进剂N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(NS)按照质量比50：50投入密炼机，密炼5min，密炼机转速：50转/min，初始温度60℃，然后，在双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆温度70℃，转速20rpm，制得物质b1(NS-50样品)。
将所述低门尼反式丁戊橡胶与促进剂N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(NS)的质量比替换为20：80，其余步骤均按照上述步骤进行，制得物质b2(NS-80样品)。
实施例2
预分散橡胶助剂母粒的制备：
将低门尼反式丁戊橡胶(丁二烯结构单元摩尔含量为5％、门尼粘度为5)与氧化锌(ZnO)按照质量比40：60投入密炼机，密炼5min，密炼机转速：50转/min，初始温度60℃，然后，在双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆温度70℃，转速20rpm，制得物质a1(ZnO-60样品)。
将所述低门尼反式丁戊橡胶与氧化锌的质量比替换为20：80，其余步骤均按照上述步骤进行，制得物质a2(ZnO-80样品)。
实施例3
预分散橡胶助剂母粒的制备：
将低门尼反式丁戊橡胶(丁二烯结构单元摩尔含量为75％、门尼粘度为15)与硫磺粉(S)按照质量比50：50投入密炼机，密炼5min，密炼机转速：50转/min，初始温度60℃，然后，在双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆温度70℃，转速20rpm，制得物质c1(S-50样品)。
将所述低门尼反式丁戊橡胶与硫磺粉的质量比替换为20：80，其余步骤均按照上述步骤进行，制得物质c2(S-80样品)。
实施例4
预分散橡胶助剂母粒的制备：
将低门尼反式丁戊橡胶(丁二烯结构单元摩尔含量为95％、门尼粘度为10)与防焦剂(CTP)按照质量比20：80投入密炼机，密炼5min，密炼机转速：50转/min，初始温度60℃，然后，在双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆温度70℃，转速20rpm，制得物质d(CTP-80样品)。
实施例5
按照表1的配方制备混炼胶：
1)将天然橡胶和顺丁橡胶混合后，密炼1min，与物质a1(或氧化锌或ZnO-80)、硬脂酸、防老剂、炭黑和芳烃油混合，继续密炼3min，清扫密炼机的上顶栓，5min排胶后开炼机下片，得到一段密炼胶；室温停放2h；
2)将所述一段密炼胶、物质b2(或促进剂)、物质c2(或硫磺或S-80)和物质d(或防焦剂或CTP-80)混合，密炼1.5min，得到二段密炼胶；室温停放1d；
C)将所述二段密炼胶在150℃、10MPa下硫化15min，得到硫化胶。
其中，对比配方1使用的氧化锌、促进剂NS、硫磺和防焦剂CTP均为粉末状态，对比配方2使用的是市售预分散橡胶助剂母粒，实验配方使用的是本发明实施例制备的新型预分散橡胶助剂母粒。
表1对比配方和实验配方
| 样品 | 对比配方1 | 对比配方2 | 实验配方1 | 实验配方2 |
| 天然橡胶 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| 顺丁橡胶 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 氧化锌(粉末) | 6.0 | 0 | 0 | 0 |
| ZnO-80(市售) | 0 | 7.5 | 0 | 0 |
| ZnO-60(实施例2制备，a1) | 0 | 0 | 10.0 | 10.0 |
| 硬脂酸 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 防老剂 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 炭黑N220 | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 |
| 环保芳烃油 | 6.0 | 6.0 | 6.0 | 2.0 |
| 促进剂NS(粉末) | 1.6 | 0 | 0 | 0 |
| 促进剂NS-80(市售) | 0 | 2.0 | 0 | 0 |
| 促进剂NS-80(实施例1制备，b2) | 0 | 0 | 2.0 | 2.0 |
| 硫磺(粉末) | 1.6 | 0 | 0 | 0 |
| S-80(市售) | 0 | 2.0 | 0 | 0 |
| S-80(实施例3制备，c2) | 0 | 0 | 2.0 | 2.0 |
| 防焦剂CTP(粉末) | 0.2 | 0 | 0 | 0 |
| CTP-80(市售) | 0 | 0.25 | 0 | 0 |
| CTP-80(实施例4制备，d) | 0 | 0 | 0.25 | 0.25 |
测试制得的硫化胶的性能。采用德国Zwick/Roell公司生产的Zwick/Roell 2005型电子拉力实验机按照标准GB/T 528-2009测试硫化胶的拉伸强度。采用江苏明珠试验机械有限公司生产的MZ-4060型滚筒式磨耗机按照标准GB/T 9867测试DIN磨耗性能，负荷重量：10±0.2N。采用台湾高铁科技股份有限公司生产的GT-RH-2000型压缩生热试验机测试试样的压缩生热，测试条件为：温度55±1℃，冲程4.45±0.03mm，负荷1.00±0.03MPa。采用瑞士梅特勒公司生产的861e型动态热机械性能分析仪测试硫化胶在60℃的tanδ值，频率10Hz，应变5.0％。结果如表2所示。
表2硫化胶的性能测试结果
| 样品 | 对比配方1 | 对比配方2 | 实验配方1 | 实验配方2 |
| 拉伸强度，MPa | 24.7 | 25.0 | 26.0 | 26.6 |
| DIN磨耗体积，mm<sup>3</sup>/40m | 85 | 83 | 74 | 70 |
| Tanδ@60℃ | 0.162 | 0.160 | 0.148 | 0.140 |
| 压缩生热，℃ | 27.2 | 27.0 | 25.2 | 24.1 |
从表2中可以看出，采用粉末橡胶助剂制备的硫化胶拉伸强度较低、DIN磨耗体积较大(差)、Tanδ@60℃较高表明滚动阻力较高(差)、压缩生热较高(差)。采用传统市售预分散橡胶助剂母粒的对比配方2的拉伸强度、DIN磨耗性能、滚动阻力及压缩生热均略有改善。本发明制备的预分散橡胶助剂母粒中含有反应性增塑剂低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物，可以促使橡胶助剂在配方体系下更均匀分散，并且在硫化时参与交联反应，同时，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物的引入可在配方体系下减少非反应性型增塑剂环保芳烃油的使用，制备硫化胶的性能均明显更好。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种预分散橡胶助剂母粒，由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂的原料制备得到；
所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂的质量比为20～50：50～80。
2.根据权利要求1所述的预分散橡胶助剂母粒，其特征在于，所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物的门尼粘度为5～30。
3.根据权利要求1所述的预分散橡胶助剂母粒，其特征在于，所述低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物包括低门尼反式丁戊橡胶或低门尼反式异戊橡胶釜内合金。
4.根据权利要求3所述的预分散橡胶助剂母粒，其特征在于，所述低门尼反式异戊橡胶釜内合金由低门尼反式丁戊橡胶和低门尼反式异戊橡胶反应得到；
所述低门尼反式异戊橡胶釜内合金的制备原料中，低门尼反式丁戊橡胶和低门尼反式异戊橡胶的质量比为15～25：75～85。
5.根据权利要求3或4任意一项所述的预分散橡胶助剂母粒，其特征在于，所述低门尼反式丁戊橡胶中，丁二烯结构单元的摩尔含量≤20％或≥70％。
6.根据权利要求1所述的预分散橡胶助剂母粒，其特征在于，所述橡胶助剂包括氧化锌、促进剂、硫化剂、防焦剂或抗硫化返原剂；
所述促进剂包括N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二苯并噻唑和二硫化四甲基秋兰姆中的至少一种；
所述硫化剂选自硫磺；
所述防焦剂选自N-环己基硫代邻苯二甲酞亚胺；
所述抗硫化返原剂选自1,3-双(柠糠酰亚胺甲基)苯。
7.一种预分散橡胶助剂母粒的制备方法，包括以下步骤：
将低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和橡胶助剂经过密炼共混、挤出造粒后，得到预分散橡胶助剂母粒。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述密炼共混的温度为55～65℃，转速为45～55rpm，时间为5～10min；
所述挤出造粒的温度为65～75℃，转速为15～25rpm。
9.一种硫化胶，由包括以下重量份数组分的原料制备得到：
所述助剂母粒包括权利要求1～6任意一项所述的预分散橡胶助剂母粒，或包括权利要求7～8任意一项所述的制备方法制得的预分散橡胶助剂母粒。
10.根据权利要求9所述的硫化胶，其特征在于，所述助剂母粒包括物质a、物质b、物质c和物质d；
所述物质a的重量份数为15～25份；
所述物质b的重量份数为1～3份；
所述物质c的重量份数为1～3份；
所述物质d的重量份数为0.2～0.3份；
所述物质a由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和氧化锌的原料制备得到；物质a中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和氧化锌的质量比为20～50：50～80；
所述物质b由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和促进剂的原料制备得到；物质b中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和促进剂的质量比为20～50：50～80；
所述物质c由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和硫化剂的原料制备得到；物质c中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和硫化剂的质量比为20～50：50～80；
所述物质d由包括低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和防焦剂的原料制备得到；物质d中，低门尼反式-1,4-二烯烃共聚物和防焦剂的质量比为20～50：50～80。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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