[发明专利]一种高耐磨防滑轮胎用橡胶复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及再生橡胶技术领域，尤其涉及一种高耐磨防滑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，而轮胎用橡胶需要具有良好的防滑性和耐磨性，从而延长轮胎的使用寿命，同时保证行车的安全性。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高耐磨防滑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：

一种高耐磨防滑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，棕榈纤维10-15，白炭黑20-30，膨胀石墨粉5-10，松香6-8，丙烯酸丁酯2-4，硫磺1-2，氨基硅油1-2，过硫酸钾0.15-0.25，氯化石蜡1-2，十二烷基硫酸钠0.15-0.25，山梨醇0.3-0.5，硬脂酸锌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。

一种高耐磨防滑轮胎用橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将棕榈纤维粉碎研磨均匀后与白炭黑、膨胀石墨粉混合，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）将再生橡胶与复合助剂混合后80-100℃混合0.5-1h，然后加入硬脂酸锌、氨基硅油和氯化石蜡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，即得高耐磨防滑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棕榈纤维、白炭黑、膨胀石墨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，其生产的轮胎胎面有较强的耐撕裂性和高强度，同时兼具良好的耐磨性和防滑性，使用寿命长，抓地性好。

具体实施方式

一种高耐磨防滑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，棕榈纤维10，白炭黑20，膨胀石墨粉5，松香6，丙烯酸丁酯2，硫磺1，氨基硅油1，过硫酸钾0.15，氯化石蜡1，十二烷基硫酸钠0.15，山梨醇0.3，硬脂酸锌1，复合助剂5；