[发明专利]一种填充环保型白炭黑丁苯橡胶胎面胶及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种填充环保型白炭黑丁苯橡胶胎面胶及制备方法，属于胎面胶制备技术领域。

背景技术

SBR是以丁二烯和苯乙烯为单体，在乳液或溶液中经催化共聚得到的高聚物弹性体，是一种不饱和的烃类高聚物。丁苯橡胶的加工性能略低于天然橡胶，物理机械性能及产品使用性能均与天然橡胶接近，其中最为重要的是丁苯橡胶的耐磨性、抗湿滑性，滚动阻力性能优于天然橡胶,满足“绿色轮胎”的概念，这里胎面胶配方中的生胶选用丁苯橡胶与天然橡胶的复配体系。

近年来白炭黑成为轮胎工业的重要补强剂，白炭黑可以更好地改善胶料的撕裂强度、耐老化性能和粘合性能，含有白炭黑的胎面胶能够使滚动阻力、耐磨性能和抗湿滑性能达到综合性能的平衡。而传统的白炭黑都是从硅或有机硅的氯化物和非金属矿中获得的，这些原料是不可再生的资源，过渡的开采会给环境带来负担。我国是稻壳生产的大国，稻壳是粮油加工过程中的主要副产品，是不可忽视的可再生资源。稻壳中含有大量的碳化物和硅化物，由稻壳制备的白炭黑我们称之为稻壳源白炭黑。稻壳源白炭黑纯度高，重金属含量极少，减少对二烯烃类橡胶的催化氧化作用。由稻壳为原料制备白炭黑可以充分利用稻壳这种农业垃圾，减少环境污染，变废为宝，成为一种新的可再生资源。

发明内容

本发明的目的是解决丁苯橡胶胎面胶在制备过程中，白炭黑在基体胶中分散不均，容易团聚、发蓝的问题，提供了一种填充环保型白炭黑丁苯橡胶胎面胶及制备方法。

本发明采用如下技术方案：一种填充环保型白炭黑丁苯橡胶胎面胶，包括如下组分，各组分按重量份数计为：天然橡胶25-40份、丁苯橡胶60-75份、炭黑25-45份、白炭黑15-35份、芳烃油2-4份、硬脂酸1.5-2.5份、氧化锌3-4份、增粘树脂1-2份、抗裂口树脂1.5-2份、防老剂4010NA 1.5-2.5份、微晶蜡1.5-2份、促进剂NOBS 1.2-1.5份、促进剂TMTD 0.3-0.5份、硫磺1.5-2份、防焦剂0.1-0.3份。

进一步的，所述白炭黑为经过硅烷偶联剂Si-69改性的稻壳源白炭黑。

进一步的，所述白炭黑的制备方法为：将硅烷偶联剂Si-69与稻壳源白炭黑按质量比为2：25混合后置于高速分散机中，高速分散转动1-1.5小时，转速为1200-1500rpm，然后置于烘箱中2-3小时，烘箱温度设置为140℃。

进一步的，所述炭黑为N220炭黑。

进一步的，所述促进剂为促进剂NOBS和促进剂TMTD。

一种填充环保型白炭黑丁苯橡胶胎面胶的制备方法，包括如下步骤:其中各组分按重量百分数计

(1)一段母炼：将25-40份天然橡胶，60-75份丁苯橡胶，15-35份炭黑，15-35份白炭黑，2-4份芳烃油，1.5-2.5份硬脂酸，3-4份氧化锌，1-2份增粘树脂，1.5-2份抗裂口树脂，同时投入到密炼机中进行混炼，混炼结束，进行排胶，胶料排胶温度为150-165℃，然后进入冷却线冷却至45℃以下，落片、静置，得到一段母胶；

(2)两段母炼：将一段静置好的母胶与余下的10份炭黑、1.5-2.5份防老剂4010NA、微晶蜡1.5-2份一起投入到密炼机中，混炼结束，进行排胶，排胶温度为150-165℃，然后胶料进入冷却线进行冷却至45℃以下，落片、静置，得到两段母胶；

(3)终炼：将两段静置好的母胶与1.5-2份硫磺、1.2-1.5份促进剂NOBS、0.3-0.5份促进剂TMTD，0.1-0.3份防焦剂一起投入到密炼机中进行终炼，混炼结束后排胶，排胶温度为100-105℃，然后胶料进入冷却线进行冷却至45℃以下，落片、静置，得到胎面终炼胶成品。

进一步的，所述步骤(1)中胶料有效填充系数为0.68-0.75，上顶栓压力为5.0-6.0Bar，转子转速一般为40-50转/每分钟，混炼室冷却回路水温为35-45℃，转子温度为30-40℃，炼胶时间为80-200s。

进一步的，所述步骤(2)中密炼机上顶栓压力为5.0-6.0Bar，密炼机转子转速为40-50转/每分钟，冷却室回路水温为35-45℃，转子温度为30-40℃，炼胶时间为80-150s。

进一步的，所述步骤(3)中密炼机的上顶栓压力为5.0-6.0Bar，密炼机转子转速为20-30转/每分钟，冷却室回路水温为35-45℃，转子温度为30-40℃，炼胶时间为140-170s。