[发明专利]一种环保胶的配方及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制作轮胎的环保胶的配方及其制备方法。

背景技术

现有技术橡胶加工过程中普遍使用多环芳烃橡胶加工油，这种加工油含PAHS、重金属和致癌物质，不仅危害人体，还对土壤、生物产生危害，严重污染环境。为此欧盟依Directive 2005/69/EC修订Directive 76/769/EEC，“RoHS” 环保指令，此类产品必须满足美国USP（药典）和FDA以及PHEUR（欧洲药典）的安全，限制高PAHS加工油与含此类加工油的轮胎在欧盟制造、销售与进/出口，因此芳烃油替代产品的开发和应用已经势在必行。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种替代高芳烃油为代用软化剂的环保胶的配方及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种环保胶的配方，包括下述原料：乳聚丁苯胶、溶聚丁苯胶、高结构炭黑、分散剂、防老剂、活性剂 、硫化剂 、促进剂和环保加工油，所述的溶聚丁苯胶份数与乳聚丁苯胶的份数之比至少为2：1；所述的溶聚丁苯胶份数与乳聚丁苯胶的份数之比至少为2：1；所述的高结构炭黑与环保加工油的份数之比至少约为2：1；所述的活性剂份数与高结构炭黑份数之比至少约为1：20。

优选的环保胶的配方各组分重量百分比为：乳聚丁苯胶30~50%、溶聚丁苯胶 10~30%、高结构炭黑 20~40%、分散剂1~2%、防老剂 1~3%、活性剂 1.5~4.5%、，硫化剂 1~3%、促进剂 0.5~1.5%和环保加工油5~10%。

溶聚丁苯胶份数与乳聚丁苯胶的份数之比至少为2：1；可改善胶料粘弹性、耐磨性及抓地力，提升胶料自粘性，拉伸强度、抗撕裂性，胶料可符合欧盟REACH法规；乳聚丁苯胶和溶聚丁苯胶的总份数与高结构炭黑的份数之比至少为2：1；可提升胶料硫化平坦性，改善耐磨性能；使用高结构炭黑，分子间的距离大，相互引力比较小，容易分散；高结构炭黑与环保加工油的份数之比至少约为2：1；可降低胶料木尼粘度，混炼温升速度，胶料可符合欧盟REACH法规。

组合物中还包括分散剂，使用量占总重量的 1~2%；所使用的分散剂为高级脂肪酸的金属盐类；分散剂可显著改善胶料流动性，提升其加工性能，减少一次返炼，木尼粘度可下降10-15单位，缩短混炼时间，提高加工效率。

乳聚丁苯胶与分散剂FS200的份数之比至少约为30：1；可降低胶料木尼粘度，改善混炼加工作业性。

防老剂包括使用量各占防老剂总量50%的化学防老剂和物理防老剂，其中物理防老剂为微晶蜡；化学防老剂为：N-苯基-N`-环己基对苯二胺、N-N`-二苯基-对苯二胺、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺，对热、氧、臭氧、光等老化因素的防护效能优良，亦为优良的持久机械应力形成之龟裂与屈挠龟裂的抑制剂；对高能辐射和铜离子致其老化有很好的防护作用。

组合物中的活性剂为硬酯酸SA、ZnO、PEG。

促进剂为有机促进剂，包括次磺酰胺类CZ，胍类D，二硫代氨基甲酸盐类ZDMC。

活性剂份数与高分散白炭黑份数之比至少约为1：20；可显著改善胶料分散性，加速硫化，提升胶料拉伸强度10~20%。

高结构分散白炭黑

一种制备上述环保胶的生产方法，包括下述步骤制成：

第一步：投入溶聚丁苯胶、乳聚丁苯胶、防老剂、活性剂、分散剂混炼，混炼时间为20~30秒，混炼温度80~100℃，压力0.56~0.64Mpa；

第二步：再投入高结构炭黑混炼30~40秒，混炼温度90~120℃，压力0.56~0.64Mpa；

第三步：再投入环保加工油混炼30~40秒，混炼温度120~140℃，压力0.51~0.59Mpa；

第四步：调整混炼温度140~165℃，压力0.51~0.59Mpa继续混炼30~40秒，制成初级胶片；

第五步：取出初级胶片放入冷却水槽，风扇冷却8h、自然冷却16h和空调冷却2h；

第六步：将冷却好的初级胶片，再加入硫化剂、促进剂继续混炼，时间70~90秒，混炼温度95~115℃，压力0.51~0.59Mpa制成成品胶片；

第七步：取出成品胶片放入冷却水槽、风扇冷却8h、自然冷却16h后再使用空调冷却2h；

第八步：将冷却好的成品胶片经挤出机制成胎面。