[发明专利]一种丁苯橡胶的混炼生产工艺

说明书

本发明公开一种丁苯橡胶的混炼生产工艺，包括将层状硅酸盐材料、白炭黑与去离子水混合并搅拌分散，得到复合填料悬浮液；制备溶聚丁苯橡胶的溶解液；去除并回收有机溶剂后过滤，将溶聚丁苯橡胶和复合填料悬浮液在搅拌剪切装置中混合，将得到的丁苯橡胶进行后续的混炼、开炼、硫化处理，得到成品橡胶。本发明采用分散‑细分散‑精分散的多级分散方式，首先将填料实现悬浮液的分散，然后将填料悬浮液与物料先经过混合分散后进入高速旋转的分散设备内，解决了工艺中填料在线分散不均匀和难分散问题，优化了工艺过程。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，特别涉及一种丁苯橡胶的混炼生产工艺。

背景技术

丁苯橡胶(SBR)，又称聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。

按聚合工艺，丁苯橡胶分为乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)。通过乳液制备的丁苯橡胶工艺相比在节约成本方面更占优势，工艺成熟，应用广泛，产能、产量和消费量在丁苯橡胶中均占首位。用于胎面橡胶时具有优异的牵引性能和耐磨性，在丁苯橡胶生产工艺中，往往采用白炭黑以提高强度、耐磨性、降低滚动阻力等机械性能。填料与橡胶基体的混合工艺过程控制复杂，且实现高粘度、高精度物料混合是湿法混炼技术工业化建设的难点，本项目中，物料不仅粘度高且对温度等外界条件比较敏感，中试生产可采用高精度称量设备进行批量生产，但严重制约产能和生产效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种丁苯橡胶的混炼生产工艺。针对自身设计的橡胶生产工艺和特点，开发出一套填料加工方法，以及与之配套的分散和橡胶混炼加工方法，提高了整个工艺过程的适配性。

本发明完整的技术方案包括：

一种丁苯橡胶的混炼生产工艺，包括如下步骤：

(1)将层状硅酸盐材料、白炭黑与去离子水混合并搅拌分散，层状硅酸盐材料、白炭黑与水的质量比为层状硅酸盐材料：白炭黑：水＝1∶8∶20；得到复合填料悬浮液；

(2)选用溶聚丁苯橡胶与己烷混合，加入搅拌剪切装置，进行搅拌，得到溶聚丁苯橡胶的溶解液；

(3)将溶聚丁苯橡胶溶解液去除并回收有机溶剂和未反应单体。

(4)加入复合填料悬浮液在搅拌剪切装置中混合分散，得到丁苯橡胶混合液，填料悬浮液与溶聚丁苯橡胶先经过初步混合分散后进入高速旋转的分散设备内，通过分散设备的高切线速度使填料与物料在狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而瞬间达到理想的分散效果。

优选的，白炭黑的制备方法为：采用水玻璃溶液，在雾化塔内通过高速离心甩出，与高速二氧化碳气流碰撞，雾化生成白炭黑。

优选的，所述的层状硅酸盐材料粒径约为4～6μm，白炭黑粒径约为50～80μm。

优选的，雾化塔内的离心转速为800～1200rpm。

本发明相对于现有技术的改进为：本发明通过在填料改性技术和减小填料的粒径的基础上，采用分散-细分散-精分散的多级分散方式，首先将填料实现悬浮液的分散，然后将填料悬浮液与物料先经过混合分散后进入高速旋转的分散设备内，通过分散设备的高切线速度使填料与物料在狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而瞬间达到理想的分散效果。解决了工艺中填料在线分散不均匀和难分散问题，优化了工艺过程。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。