一種橡膠用高分散性低鋅活性劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種橡膠用高分散性低鋒活性劑及其制備方法，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在橡膠的硫化成型過(guò)程中，除了要加入硫化劑、硫化促進(jìn)劑、防焦劑外，為提高硫 化速度，一般還需要加入硫化活性劑，一般常用的硫化活性劑為氧化鋒、硬脂酸等，其中氧 化鋒不僅可W加快硫化速度，還可W提升橡膠的交聯(lián)密度，從而起到補(bǔ)強(qiáng)作用，為提升氧化 鋒在橡膠中的使用性能，現(xiàn)在使用較多的氧化鋒均為納米氧化鋒，顆粒細(xì)，活性高，在橡膠 行業(yè)用量非常大。
[0003] 但納米氧化鋒由于顆粒細(xì)，比表面積大，易起靜電，特別容易聚集結(jié)團(tuán)，特別是在 橡膠混煉中，容易導(dǎo)致分散不均勻，從而影響膠料性能。另外，納米氧化鋒會(huì)隨著輪胎等橡 膠制品的磨損、廢棄，不可避免的會(huì)進(jìn)入水體、±壤中，造成鋒污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大的 污染隱患，特別是對(duì)動(dòng)物的生殖影響較大。所W橡膠行業(yè)也一直致力于開(kāi)發(fā)新的低鋒或者 無(wú)鋒的橡膠活性劑來(lái)替代納米氧化鋒，W求降低或杜絕鋒污染。
[0004] 中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101352676A公開(kāi)了一種W貝殼粉為載體制作納米氧化鋒的方 法，使用可溶性鋒鹽，最后調(diào)節(jié)PH值使鋒鹽沉淀，會(huì)產(chǎn)生含有鋼鹽的廢水。中國(guó)專利文獻(xiàn) CN102382489A公開(kāi)了一種活性載體制作納米氧化鋒的方法，使用可溶性鋒鹽，并最后使用 沉淀劑將鋒鹽沉淀，也會(huì)產(chǎn)生含鹽廢水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種橡膠用的高分散性低鋒活性劑，該活性劑 分散性高，含鋒量低。
[0006] 本發(fā)明還提供一種橡膠用高分散性低鋒活性劑的其制備方法。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下；
[000引一種橡膠用高分散性低鋒活性劑，該活性劑是由有機(jī)酸鋒鹽與納米氧化鋒組成， 其中，W質(zhì)量百分比計(jì)，有機(jī)酸鋒鹽占活性劑總量的10% -60%，納米氧化鋒占活性劑總量 的 40% -90% ;
[0009] 所述的有機(jī)酸鋒鹽為辛酸鋒、十二酸鋒、十四酸鋒、十六酸鋒、十八酸鋒、棟桐酸 鋒、鄰苯二甲酸鋒或?qū)Ρ蕉姿徜h中的一種或兩種W上混合。
[0010] 本發(fā)明優(yōu)選的，有機(jī)酸鋒鹽占活性劑總量的20% -40%，納米氧化鋒占活性劑總 量的 60% -80%。
[0011] 本發(fā)明優(yōu)選的，有機(jī)酸鋒鹽占活性劑總量的10% -20%，納米氧化鋒占活性劑總 量的 80% -90%。
[0012] 本發(fā)明優(yōu)選的，有機(jī)酸鋒鹽占活性劑總量的40% -60%，納米氧化鋒占活性劑總 量的 60% -40%。
[0013] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述的有機(jī)酸鋒鹽為辛酸鋒棟桐酸鋒、鄰苯二甲酸鋒或?qū)Ρ蕉?酸鋒。
[0014] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述的有機(jī)酸鋒鹽為辛酸鋒或鄰苯二甲酸鋒。
[0015] 本發(fā)明優(yōu)選的，有機(jī)酸鋒鹽的粒度為8-15ym。
[0016] 本發(fā)明優(yōu)選的，納米氧化鋒的粒度為1-8ym。
[0017] 本發(fā)明還提供一種橡膠用高分散性低鋒活性劑的制備方法。
[0018] 一種橡膠用高分散性低鋒活性劑的制備方法，按配比將有機(jī)酸鋒鹽與納米氧化鋒 混合，在混料機(jī)內(nèi)混合1-5小時(shí)，即得橡膠用高分散性低鋒活性劑。
[0019] 本發(fā)明的活性劑，用于制備輪胎胎面膠料。
[0020] 一種配合試驗(yàn)煉膠方法，包括如下重量份的原料：
[0021] 5#天然橡膠70份；了苯橡膠1500 30份；炭黑N234 55份；硬脂酸2份；芳姪油 6份；古馬隆樹(shù)脂2份；微晶蠟冊(cè)241 1份；防老劑畑0. 8份；防老劑4010NA1. 5份；硫黃 1. 75份；促進(jìn)劑CZ1. 1份；低鋒活性劑3份；
[0022] 煉膠步驟如下：
[002引（i)一段混煉；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速60r?min-1，壓巧壓力0. 3MPa，初溫80°C
[0024] 按5#天然橡膠、了苯橡膠、硬脂酸、古馬隆樹(shù)脂、微晶蠟H3241、防老劑RD、防老劑 4010NA、炭黑、芳姪油的加料順序加料，于150~160°C混煉35~45s，于80~100°C排膠， 室溫放置她，得一段混煉膠；
[0025](i:L)二段混煉：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速40r?min-1，壓巧壓力0.3MPa，初溫80°C
[0026] 加入一段混煉膠、硫黃、促進(jìn)劑CZ和低鋒活性劑，于80~100°C混煉50~60s，于 100~110°c排膠。
[0027] 本發(fā)明所用原料均為常規(guī)原料，均可從市場(chǎng)購(gòu)得。
[002引本發(fā)明的有機(jī)酸的鋒鹽粉末由于其具有的有機(jī)結(jié)構(gòu)，在橡膠中非常容易分散，而 且還可W作為潤(rùn)滑劑促進(jìn)低鋒活性劑中氧化鋒的分散，提高活化能力，從而達(dá)到低鋒、高分 散性的效果。
[0029] 本發(fā)明通過(guò)對(duì)高分散低鋒活性劑和納米氧化鋒于胎面配方密煉過(guò)程分析，使用有 機(jī)酸鋒鹽制得的活性劑密煉總時(shí)間比使用氧化鋒的時(shí)間長(zhǎng)6秒，說(shuō)明混煉室內(nèi)部橡膠與配 合劑的分散性提高的速度加快，內(nèi)部體積減小的時(shí)間縮短，摩擦生熱的速度相對(duì)平緩，故分 散性提高。普通氧化鋒或納米氧化鋒的鋒含量在80%左右，而本發(fā)明的高分散性低鋒活性 劑所采用有機(jī)酸鋒鹽的鋒含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于80%，通過(guò)與納米氧化鋒不同比例混合復(fù)配所得即 為低鋒活性劑。
[0030] 本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0031] 1、本發(fā)明由于有機(jī)酸鋒鹽粉末的存在，納米氧化鋒不易結(jié)團(tuán)，并可W促進(jìn)納米氧 化鋒在橡膠中的分散，從而提升了氧化鋒的使用性能。
[0032] 2、本發(fā)明的高分散性低鋒活性劑，通過(guò)在橡膠中應(yīng)用試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，含有40%鄰苯二 甲酸鋒鹽的低鋒活性劑可替代相同量的納米氧化鋒，應(yīng)用效果相當(dāng)，鋒的總含量降低15%。
[0033] 3、本發(fā)明的分散劑制備方法簡(jiǎn)捷、無(wú)污染、節(jié)能環(huán)保，符合國(guó)家綠色化工、清潔化 生產(chǎn)的政策要求。
[0034] 4、本發(fā)明的有機(jī)酸的鋒鹽粉末由于其具有的有機(jī)結(jié)構(gòu)，在橡膠中非常容易分散， 而且還可w作為潤(rùn)滑劑促進(jìn)低鋒活性劑中氧化鋒的分散，提高活化能力，從而達(dá)到低鋒、高 分散性的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面根據(jù)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，如無(wú)特別說(shuō)明，各成分用量 均為重量份。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 一種橡膠用高分散性低鋒活性劑，該活性劑是由鄰苯二甲酸鋒鹽粉末與納米氧化 鋒組成，其中，鄰苯二甲酸鋒鹽粉末200g，納米氧化鋒300g。
[003引制備方法；將鄰苯二甲酸鋒鹽粉末與納米氧化鋒在混合機(jī)中混合比，得到含40% 鄰苯二甲酸鋒鹽的橡膠用高分散性低鋒活性劑。制得的橡膠用高分散性低鋒活性劑鋒含量 為 70. 9%。
[0039] 實(shí)施例2
[0040] 一種橡膠用高分散性低鋒活性劑，該活性劑是由十六酸鋒鹽粉末與納米氧化鋒組 成，其中，十六酸鋒鹽粉末lOOg，納米氧化鋒300g。
[0041] 制備方法；將十六酸鋒鹽粉末與納米氧化鋒在混合機(jī)中混合比，得到含25% 十六酸鋒鹽的橡膠用高分散性低鋒活性劑。制得的橡膠用高分散性低鋒活性劑鋒含量為 63. 0%。
[0042] 實(shí)施例3
[0043] 一種橡膠用高分散性低鋒活性劑，該活性劑是由辛酸鋒鹽粉末與納米氧化鋒組 成，其中，辛酸鋒鹽粉末50g，納米氧化鋒300g。
[0044] 制備方法；將辛酸鋒鹽粉末與納米氧化鋒在混合機(jī)中混合化，得到含14%辛酸鋒 鹽的橡膠用高分散性低鋒活性劑。制得的橡膠用高分散性低鋒活性劑