一種復(fù)合橡膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然橡膠初加工領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)合橡膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)輪胎產(chǎn)業(yè)十幾年的急劇擴(kuò)張引發(fā)了對(duì)天然橡膠和合成橡膠的強(qiáng)大需求。受制于地域限制，我國(guó)天然橡膠的產(chǎn)量只占世界產(chǎn)量的7%，而消費(fèi)量卻占世界的35%以上，進(jìn)口依賴度高達(dá)80%。由于我國(guó)天然橡膠進(jìn)口的高關(guān)稅，橡膠制品企業(yè)的材料成本壓力很大，因此根據(jù)關(guān)稅稅則，低關(guān)稅(現(xiàn)在免關(guān)稅)的復(fù)合橡膠應(yīng)運(yùn)而生。2006年制定的《復(fù)合橡膠自律規(guī)范》對(duì)復(fù)合橡膠的定義為:以天然橡膠(含量在95%?99.5%)為主，添加少量的硬脂酸和/或丁苯橡膠、順丁橡膠、氧化鋅、炭黑、或塑解劑，經(jīng)混煉復(fù)合而成的橡膠。這一特殊的天然橡膠衍生品極大緩解了輪胎企業(yè)的壓力，2014年其進(jìn)口量占天然橡膠總進(jìn)口量的42%。然而2014年12月31日國(guó)家發(fā)布的新標(biāo)準(zhǔn)《復(fù)合橡膠通用技術(shù)規(guī)范》規(guī)定:復(fù)合橡膠為含量不高于88%的生橡膠與炭黑、二氧化硅(白炭黑)等配合劑的均勻混合物。目前，天然橡膠復(fù)合橡膠的加工工藝一般是在標(biāo)準(zhǔn)膠加工后期，利用干攪機(jī)將2-3%的合成橡膠或硬脂酸摻入共混而成。而根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)，這一加工工藝及設(shè)備很難將不低于12%的配合劑均勻混合于標(biāo)準(zhǔn)膠中并使該膠具有相當(dāng)?shù)耐ㄓ眯?，必須由新的工藝方法?lái)替代:
[0003]其一是企業(yè)定制的方式，即復(fù)合膠加工企業(yè)與輪胎企業(yè)定向合作，更新煉膠設(shè)備，根據(jù)不同的輪胎配方將生膠加入不同的配合劑混煉而成，實(shí)際上是將輪胎企業(yè)的密煉工序前置到橡膠原材料的生產(chǎn)中。但輪胎配方種類繁多，相應(yīng)地復(fù)合膠也將多種多樣，這會(huì)不可避免地增加生產(chǎn)和使用的管理成本；同時(shí)，干法共混能耗較高，容易粉塵飛揚(yáng)，綜合來(lái)看，此法可行性較差。
[0004]其二是濕法共混。根據(jù)綠色輪胎的發(fā)展理念，人們?cè)诎滋亢诘膹V泛利用方面取得了一致共識(shí)。將12%的白炭黑以漿液的形式加入到天然膠乳中進(jìn)行共混，然后按全乳膠的生產(chǎn)方式，經(jīng)過(guò)凝固、壓薄、縐片、造粒、干燥等工藝步驟制備天然橡膠/白炭黑復(fù)合橡膠，此法能耗較低，白炭黑分散較好，是一種較理想的白炭黑共混工藝，但目前輪胎企業(yè)普遍使用的是凝膠標(biāo)準(zhǔn)膠或以其為基礎(chǔ)制成的復(fù)合膠，況且全乳膠的產(chǎn)量較少，以這種方法加工的復(fù)合橡膠也不太符合輪胎企業(yè)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)當(dāng)前已有工藝技術(shù)存在的不足，創(chuàng)新地將通用標(biāo)準(zhǔn)橡膠加工工藝與濕法天然膠乳/白炭黑共混技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，將濕法共混制備出的高含量白炭黑母煉膠濕縐片加入到凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠的縐片加工中，二者一起經(jīng)縐片、造粒而得以混合，然后干燥制得白炭黑含量大于12%的標(biāo)準(zhǔn)膠復(fù)合膠；或者將白炭黑母煉膠膠粒和標(biāo)準(zhǔn)膠膠粒分別干燥，利用已有的復(fù)合膠加工設(shè)備，將已得到良好分散的白炭黑加入到標(biāo)準(zhǔn)膠中，制備出符合輪胎生產(chǎn)及國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)要求的天然橡膠復(fù)合橡膠。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種復(fù)合橡膠，包含白炭黑母煉膠和凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠，其中白炭黑的含量為12% -40%。
[0008]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述白炭黑母煉膠中白炭黑含量為15% -60%。
[0009]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述白炭黑母煉膠是由白炭黑漿液與天然膠乳經(jīng)濕法共混制得。
[0010]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述天然膠乳中干膠含量為20 % -60 %。
[0011]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述白炭黑漿液中白炭黑的質(zhì)量濃度為20% -30%。
[0012]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述白炭黑為沉淀法白炭黑。
[0013]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述白炭黑的比表面積為141_190m2/g。
[0014]一種如上所述的復(fù)合橡膠的制備方法，由白炭黑母煉膠濕縐片加入到凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠濕縐片中，二者一起經(jīng)縐片、造粒得到共混，然后經(jīng)干燥制得；或者將凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠干燥膠粒與白炭黑母煉膠干燥膠粒用經(jīng)過(guò)共混制得。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016]首先，本發(fā)明可充分利用現(xiàn)有的天然膠生產(chǎn)設(shè)備制備出滿足國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)要求的、配合劑含量不低于12%的標(biāo)準(zhǔn)膠復(fù)合橡膠，且工藝中能耗少，無(wú)粉塵污染，這是傳統(tǒng)復(fù)合膠加工工藝無(wú)法做到的；其次，所選用的配合劑一白炭黑，是綜合性能優(yōu)秀的補(bǔ)強(qiáng)填料，符合綠色輪胎的發(fā)展理念，同時(shí)液相共混的方法確保了白炭黑的良好分散，因此，本發(fā)明是一項(xiàng)創(chuàng)新的復(fù)合膠生產(chǎn)技術(shù)，利用本發(fā)明制得的復(fù)合橡膠具有較好的通用性和功能性；最后，本發(fā)明從原料的選取、各組分用量的限定及制備方法等是一個(gè)不可分割的整體，整體中任何一個(gè)因素的變動(dòng)都會(huì)改變本發(fā)明的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明中沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明的方法均為本領(lǐng)域常用的方法，本發(fā)明工藝中用到的設(shè)備均為本領(lǐng)域常用設(shè)備。
[0018]實(shí)施例1
[0019](一 )白炭黑/天然橡膠母煉膠濕縐片的制備
[0020]將10Kg質(zhì)量濃度為25%的沉淀法白炭黑漿液(白炭黑比表面積141m2/g)加入到10Kg攪拌中的固含量為37.5%的天然膠乳中，高速攪拌30分鐘，然后按常規(guī)全乳膠生產(chǎn)工藝加酸凝固、壓片、縐片，制得白炭黑母煉膠濕縐片。
[0021](二)復(fù)合橡膠的制備
[0022]1、按常規(guī)生產(chǎn)工藝制備出凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠濕縐片。
[0023]2、用快速水分測(cè)定儀測(cè)得上述凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠濕縐片水分含量為26.6%，即固含量73.4% ；
[0024]3、將步驟(一)制得的白炭黑母煉膠濕縐片(固成分62.5Kg，其中白炭黑25Kg，)加入到198.7Kg凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠濕縐片中(固成分145.8Kg)進(jìn)行混合縐片、造粒、干燥，制得白炭黑含量為12%的復(fù)合橡膠。
[0025]實(shí)施例2
[0026](一 )白炭黑/天然橡膠母煉膠濕縐片的制備
[0027]將10Kg質(zhì)量濃度為28%的沉淀法白炭黑漿液(白炭黑比表面積190m2/g)加入到80Kg攪拌中的固含量為35 %的天然膠乳中，高速攪拌30分鐘，然后按常規(guī)全乳膠生產(chǎn)工藝加酸凝固、壓片、縐片，制得白炭黑母煉膠濕縐片。
[0028]( 二)復(fù)合橡膠的制備
[0029]1、按常規(guī)生產(chǎn)工藝制備出凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠濕縐片。
[0030]2、用快速水分測(cè)定儀測(cè)得上述凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠濕縐片水分含量為22.4%，即固含量77.6% ；；
[0031]3、將步驟(一)制得的白炭黑母煉膠濕縐片(固成分56Kg，其中白炭黑28Kg，)加入到185.6Kg凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠濕縐片(固成分144Kg)中進(jìn)行混合縐片、造粒、干燥，制得白炭黑含量為14%的復(fù)合橡膠。
[0032]實(shí)施例3
[0033](一)白炭黑/天然橡膠母煉膠干燥膠粒的制備
[0034]將10Kg質(zhì)量濃度為25%的沉淀法白炭黑漿液(白炭黑比表面積141m2/g)加入到10Kg攪拌中的固含量為37.5%的天然膠乳中，高速攪拌30分鐘，然后按常規(guī)全乳膠生產(chǎn)工藝加酸凝固、壓片、縐片、干燥，制得白炭黑含量為40%的母煉膠膠粒。
[0035]( 二)復(fù)合橡膠的制備
[0036]1、按常規(guī)生產(chǎn)工藝制備出凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠干燥膠粒。
[0037]2、將步驟(一)制得的白炭黑母煉膠膠粒60Kg和140Kg凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠膠粒加入到干攪機(jī)中進(jìn)行混合，制得白炭黑含量為12%的復(fù)合橡膠。
[0038]實(shí)施例4
[0039](一)白炭黑/天然橡膠母煉膠干燥膠粒的制備
[0040]將10Kg質(zhì)量濃度為28%的沉淀法白炭黑漿液(白炭黑比表面積190m2/g)加入到80Kg攪拌中的固含量為35 %的天然膠乳中，高速攪拌30分鐘，然后按常規(guī)全乳膠生產(chǎn)工藝加酸凝固、壓片、縐片、干燥，制得白炭黑含量為50%的母煉膠膠粒。
[0041](二)復(fù)合橡膠的制備
[0042]1、按常規(guī)生產(chǎn)工藝制備出標(biāo)準(zhǔn)膠干燥膠粒。
[0043]2、將56Kg步驟(一)制得的白炭黑母煉膠膠粒和144Kg標(biāo)準(zhǔn)膠膠粒加入到干攪機(jī)中進(jìn)行混合，制得白炭黑含量為14%的復(fù)合橡膠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合橡膠，其特征在于:包含白炭黑母煉膠和凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠，其中白炭黑的含量為 12% -40% O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合橡膠，其特征在于:所述白炭黑母煉膠中白炭黑含量為15% -60%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合橡膠，其特征在于:所述白炭黑母煉膠是由白炭黑漿液與天然膠乳經(jīng)濕法共混制得。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合橡膠，其特征在于:所述天然膠乳中干膠含量為20% -60%。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合橡膠，其特征在于:所述白炭黑漿液中白炭黑的質(zhì)量濃度為 20% -30%。6.根據(jù)權(quán)利要求3、4和5中任一項(xiàng)所述的復(fù)合橡膠，其特征在于:所述白炭黑為沉淀法白炭黑。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合橡膠，其特征在于:所述白炭黑的比表面積為141-190m2/g。8.一種如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的復(fù)合橡膠的制備方法，其特征在于:由白炭黑母煉膠濕縐片加入到凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠濕縐片中，二者一起經(jīng)縐片、造粒得到共混，然后經(jīng)干燥制得；或者將凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠干燥膠粒與白炭黑母煉膠干燥膠粒用經(jīng)過(guò)共混制得。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合橡膠，包含白炭黑母煉膠和凝膠標(biāo)準(zhǔn)橡膠，其中白炭黑的含量為12％-40％。本發(fā)明的有益效果：首先，本發(fā)明可充分利用現(xiàn)有的天然膠生產(chǎn)設(shè)備制備出滿足國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)要求的、配合劑含量不低于12％的標(biāo)準(zhǔn)膠復(fù)合橡膠，且工藝中能耗少，無(wú)粉塵污染，這是傳統(tǒng)復(fù)合膠加工工藝無(wú)法做到的；其次，所選用的配合劑——白炭黑，是綜合性能優(yōu)秀的補(bǔ)強(qiáng)填料，符合綠色輪胎的發(fā)展理念，同時(shí)液相共混的方法確保了白炭黑的良好分散，因此，本發(fā)明是一項(xiàng)創(chuàng)新的復(fù)合膠生產(chǎn)技術(shù)，利用本發(fā)明制得的復(fù)合橡膠具有較好的通用性和功能性。
【IPC分類】C08L7/00, C08K3/36
【公開(kāi)號(hào)】CN104910449
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510296886
【發(fā)明人】傅秀成
【申請(qǐng)人】青島福凱橡塑新材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日