CN101519510A - 一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，涉及一种橡胶的制备方法，提供了一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法。橡胶配方中，采用淀粉或改性淀粉与偶联剂结合为实现低生热、抗疲劳助剂，其他助剂如炭黑、硬脂酸、氧化锌、促进剂、硫黄、防老剂、操作油不变；选用的橡胶主料为聚二烯烃类橡胶，如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁晴橡胶及其并用。通过普通橡胶加工艺与设备，以淀粉或改性淀粉为功能性橡胶助剂，制备低生热、高疲劳寿命橡胶，可使硫化橡胶在生热、抗曲折寿命方面得到明显的改善。此类橡胶可用于轮胎和其他橡胶制品中。

Description

一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶的制备方法，特别是涉及一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法。

背景技术

在橡胶工业中，传统的橡胶主要补强剂是以炭黑型填料为主。但由于炭黑在生产过程中会对周围环境造成严重破坏，同时，炭黑作为橡胶补强剂所获得的硫化橡胶存在着生热较高、弹性低等问题，这对于提高橡胶制品的使用寿命不利，如高速下的汽车轮胎经常由于生热而发生爆破而提前报废，因此，人们一直在寻求一种功能助剂代替部分炭黑，制备出低生热、高疲劳寿命的硫化橡胶用于轮胎胎面、胎侧以及其他橡胶部件。目前，采用填料来降低轮胎生热国内外尚未见到报道。国外采用淀粉/增塑剂复合物用于轮胎弹性体中，以减少轮胎滚动阻力。如美国专利US5,672,637，采用通常的加工工艺，将淀粉复合物与橡胶混合，可以得到滚动阻力轮胎。淀粉的密度在1.3-1.5g/cm³之间，比一般的橡胶用填料低。同时，淀粉表面的大量的羟基可以实施改性，使其具备与橡胶间产生较强的间接界面粘合的可能。同时弹性得以增大，这是因为淀粉分子链的柔顺性较大，当橡胶受到外力时，橡胶分子链和醚酯化淀粉分子链的链运动能够比较迅速的适应所受外力而改变分子链的构象使分子链舒展开来，当外力去除时，其分子链又可以很好的恢复到原来的状态。因此，将淀粉作为橡胶的新型的补强剂是有较强的理论基础。将淀粉发展成为橡胶的主功能助剂，将会有效提高硫化橡胶的弹性、降低橡胶生热，大幅度提高橡胶的疲劳寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，该方法采用淀粉或改性淀粉为功能助剂，通过普通工艺设备，制备出低生热、耐疲劳橡胶。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，它是由下列方法制成的：

a、橡胶配方中，采用淀粉或改性淀粉与偶联剂结合为实现低生热、抗疲劳助剂，其他助剂如炭黑、硬脂酸、氧化锌、促进剂、硫黄、防老剂、操作油不变；

b、选用的橡胶主料为聚二烯烃类橡胶，如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁晴橡胶及其并用。

所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，所述淀粉为玉米以及薯类淀粉。

所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，所述的改性淀粉为磺化、醚化、酯化、氧化类改性淀粉。

所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，所述的偶联剂为硅烷类、钛酸酯类偶联剂。

所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，所述的选用的橡胶主料的单一或并用橡胶为100份。

所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，所述的淀粉或改性淀粉为5-30份。

所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，所述的的硅烷类或钛酸酯类偶联剂用量为1-4份。

所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，所述的其他助剂炭黑、硬脂酸、氧化锌、促进剂、硫黄、防老剂、操作油用量为：

炭黑              30-60份；

硬脂酸            3-7份；

氧化锌            2-6份；

促进剂            0.5-4份；

硫黄              1-3份；

防老剂            1.5-4份；

操作油            4-8份。

本发明的优点与效果是：

本发明采用淀粉或改性淀粉作为橡胶功能助剂。采用正常工艺、设备进行加工，获得与同用量炭黑以及其他无机填料(如白炭黑、碳酸钙等)相比生热低率降低10％以上，耐疲劳寿命提高10％以上的硫化橡胶，同时可以改善加工环境。

具体实施方式

实施例1

实施例1橡胶主要配方组成如表1。

表1：实施方案与对比方案配方(份)

按照实施例1所列配方，按照正常工艺制得的改性淀粉，进行硫化后橡胶试验，获得结果如表2。

表2：硫化橡胶物理性能比较

实施例2

实施例2橡胶主要配方组成如表3。

表3：实施方案与对比方案配方(份)

按照实施例2所列配方，按照正常工艺制得的改性淀粉，进行硫化后橡胶试验，获得性能结果如表4。

表4：实施例2硫化橡胶物理性能比较

Claims (8)

1.一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，其特征在于它是由下列方法制成的：

a、橡胶配方中，采用淀粉或改性淀粉与偶联剂结合为实现低生热、抗疲劳助剂，其他助剂如炭黑、硬脂酸、氧化锌、促进剂、硫黄、防老剂、操作油不变；

b、选用的橡胶主料为聚二烯烃类橡胶，如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁晴橡胶及其并用。

2.根据权利要求1所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，其特征在于所述淀粉为玉米以及薯类淀粉。

3.根据权利要求1所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，其特征在于所述的改性淀粉为磺化、醚化、酯化、氧化类改性淀粉。

4.根据权利要求1所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，其特征在于所述的偶联剂为硅烷类、钛酸酯类偶联剂。

5.根据权利要求1所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，其特征在于所述的选用的橡胶主料的单一或并用橡胶为100份。

6.根据权利要求1所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，其特征在于所述的淀粉或改性淀粉为5-30份。

7.根据权利要求1所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，其特征在于所述的的硅烷类或钛酸酯类偶联剂用量为1-4份。

8.根据权利要求1所述的一种低生热、耐疲劳硫化橡胶的制备方法，其特征在于所述的其他助剂炭黑、硬脂酸、氧化锌、促进剂、硫黄、防老剂、操作油用量为：

炭黑        30-60份；

硬脂酸      3-7份；

氧化锌      2-6份；

促进剂      0.5-4份；

硫黄        1-3份；

防老剂      1.5-4份；

操作油      4-8份。