[发明专利]一种橡胶用高分散性低锌活性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶用高分散性低锌活性剂及其制备方法，属于精细化工技术领域。

背景技术

在橡胶的硫化成型过程中，除了要加入硫化剂、硫化促进剂、防焦剂外，为提高硫化速度，一般还需要加入硫化活性剂，一般常用的硫化活性剂为氧化锌、硬脂酸等，其中氧化锌不仅可以加快硫化速度，还可以提升橡胶的交联密度，从而起到补强作用，为提升氧化锌在橡胶中的使用性能，现在使用较多的氧化锌均为纳米氧化锌，颗粒细，活性高，在橡胶行业用量非常大。

但纳米氧化锌由于颗粒细，比表面积大，易起静电，特别容易聚集结团，特别是在橡胶混炼中，容易导致分散不均匀，从而影响胶料性能。另外，纳米氧化锌会随着轮胎等橡胶制品的磨损、废弃，不可避免的会进入水体、土壤中，造成锌污染，对生态环境造成较大的污染隐患，特别是对动物的生殖影响较大。所以橡胶行业也一直致力于开发新的低锌或者无锌的橡胶活性剂来替代纳米氧化锌，以求降低或杜绝锌污染。

中国专利文献CN101352676A公开了一种以贝壳粉为载体制作纳米氧化锌的方法，使用可溶性锌盐，最后调节PH值使锌盐沉淀，会产生含有钠盐的废水。中国专利文献CN102382489A公开了一种活性载体制作纳米氧化锌的方法，使用可溶性锌盐，并最后使用沉淀剂将锌盐沉淀，也会产生含盐废水。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种橡胶用的高分散性低锌活性剂，该活性剂分散性高，含锌量低。

本发明还提供一种橡胶用高分散性低锌活性剂的其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种橡胶用高分散性低锌活性剂，该活性剂是由有机酸锌盐与纳米氧化锌组成，其中，以质量百分比计，有机酸锌盐占活性剂总量的10％-60％，纳米氧化锌占活性剂总量的40％-90％；

所述的有机酸锌盐为辛酸锌、十二酸锌、十四酸锌、十六酸锌、十八酸锌、棕榈酸锌、邻苯二甲酸锌或对苯二甲酸锌中的一种或两种以上混合。

本发明优选的，有机酸锌盐占活性剂总量的20％-40％，纳米氧化锌占活性剂总量的60％-80％。

本发明优选的，有机酸锌盐占活性剂总量的10％-20％，纳米氧化锌占活性剂总量的80％-90％。

本发明优选的，有机酸锌盐占活性剂总量的40％-60％，纳米氧化锌占活性剂总量的60％-40％。

本发明优选的，所述的有机酸锌盐为辛酸锌棕榈酸锌、邻苯二甲酸锌或对苯二甲酸锌。

本发明优选的，所述的有机酸锌盐为辛酸锌或邻苯二甲酸锌。

本发明优选的，有机酸锌盐的粒度为8-15μm。

本发明优选的，纳米氧化锌的粒度为1-8μm。

本发明还提供一种橡胶用高分散性低锌活性剂的制备方法。

一种橡胶用高分散性低锌活性剂的制备方法，按配比将有机酸锌盐与纳米氧化锌混合，在混料机内混合1-5小时，即得橡胶用高分散性低锌活性剂。

本发明的活性剂，用于制备轮胎胎面胶料。

一种配合试验炼胶方法，包括如下重量份的原料：

5#天然橡胶70份；丁苯橡胶1500 30份；炭黑N234 55份；硬脂酸2份；芳烃油6份；古马隆树脂2份；微晶蜡H3241 1份；防老剂RD 0.8份；防老剂4010NA 1.5份；硫黄1.75份；促进剂CZ 1.1份；低锌活性剂3份；

炼胶步骤如下：

(i)一段混炼：转子转速60r·min^-1，压砣压力0.3MPa，初温80℃

按5#天然橡胶、丁苯橡胶、硬脂酸、古马隆树脂、微晶蜡H3241、防老剂RD、防老剂4010NA、炭黑、芳烃油的加料顺序加料，于150～160℃混炼35～45s，于80～100℃排胶，室温放置8h，得一段混炼胶；

(ii)二段混炼：转子转速40r·min^-1，压砣压力0.3MPa，初温80℃

加入一段混炼胶、硫黄、促进剂CZ和低锌活性剂，于80～100℃混炼50～60s，于100～110℃排胶。

本发明所用原料均为常规原料，均可从市场购得。

本发明的有机酸的锌盐粉末由于其具有的有机结构，在橡胶中非常容易分散，而且还可以作为润滑剂促进低锌活性剂中氧化锌的分散，提高活化能力，从而达到低锌、高分散性的效果。