一種耐低溫輪胎用橡膠復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及再生橡膠技術領域，尤其涉及一種耐低溫輪胎用橡膠復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的發展，對橡膠的需求也在提升。與此同時，廢舊橡膠的處理也成為人們面臨的嚴重問題之一。橡膠的降解性能差，長時期不能自然降解，大量的廢舊橡膠不僅對自然環境造成了潛在威脅，也浪費了資源。廢舊橡膠綜合利用的主要途徑之一是對廢舊橡膠進行再次加工，使其轉化為再生橡膠，從而物盡其用，實現循環經濟發展。再生橡膠一方面可以代替橡膠，緩解了天然橡膠的嚴重匱乏;另一方面減少了潛在的污染，有利于環保。
[0003]當前再生橡膠存在的一個主要問題就是其力學性能各項指標下降，加工性能差，僅能應用于低檔產品，其使用性能和附加價值不高，限制了其在中高檔產品中的使用。因此，提高再生橡膠制品的綜合性能及附加價值，拓寬其應用范圍是當前再生橡膠制品的重要發展方向。橡膠常應用于制造汽車輪胎，輪胎胎面處于低溫環境中容易變硬變脆，性能大幅度下降，因此長期在冬季寒冷條件下使用的輪胎橡膠材料應具有一定的耐低溫的能力，以保證性能達到正常使用的需求。
【發明內容】
[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種耐低溫輪胎用橡膠復合材料及其制備方法。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種耐低溫輪胎用橡膠復合材料，其是由下述重量份的原料制得:
再生橡膠60-80，凹凸棒土 15-25，白云石粉10-15，松香6-8，娃橡膠10-15，環氧大豆油
3-5，丙烯酸丁酯2-4，過硫酸鉀0.15-0.25，芥酸酰胺1_2，硬脂酸鋅1_2，十二烷基硫酸鈉
0.15-0.25，硫磺 1-2，復合助劑5-10;
其中復合助劑由下列重量份的原料制成:茶籽油30-40，松節油3-5，丙三醇1-2，乙酰檸檬酸三丁酯10-15，植酸0.5-1，山梨醇酐單硬脂酸酯1-2，納米二氧化鈦1-2;復合助劑的制備方法是將丙三醇、植酸、山梨醇酐單硬脂酸酯混合后80-90°C攪拌0.5-lh，然后與其余原料混合，50-60°C、1000-1500r/min攪拌l-2h，冷卻后即得。
[0006]—種耐低溫輪胎用橡膠復合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將凹凸棒土與白云石粉混合后按固液重量比1:4-1:5與水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸鈉90-95°C、1000-1500r/min攪拌5-10min，然后迅速滴入熔融的松香并于同樣條件下攪拌10_15min，最后加入過硫酸鉀70-80°C反應4-6h，冷卻后過濾，100-120°C干燥完全后研磨至100-200目，得改性粉體；
(2)將再生橡膠、硅橡膠與復合助劑混合后80-100°C混合0.5-lh，然后加入硬脂酸鋅和環氧大豆油50-60°C攪拌l_2h，得橡膠混合物； (3 )將(1)中的改性粉體與(2 )中的橡膠混合物共同加入反應釜中先于100-120°C混合10-15min，然后加入其余原料于60-100°C混合0.5-lh，最后用雙螺桿擠出機200-240°C擠出，即得耐低溫輪胎用橡膠復合材料。
[0007]本發明的優點是:
茶籽油中含有豐富的活性成分，包括茶多酚、留醇、角鯊烯等，能起到輔助軟化的效果，同時茶籽油具有較強的滲透性，能迅速且均勻地滲透到橡膠分子鏈的空隙中，增加橡膠分子間距離，有助于改善膠料的柔軟性和流動性，提高再生橡膠的加工性能。
[0008]本發明以茶籽油、松節油與乙酰檸檬酸三丁酯復配，輔以植酸、納米二氧化鈦等活性成分制得復合助劑，能增加膠料的可塑性、流動性、粘著性，有效提升了再生橡膠的耐候性和加工性能;通過乳液共聚反應向凹凸棒土與白云石粉混合粉體表面引入松香及丙烯酸丁酯活性基團，能與橡膠分子鏈基團發生相互作用，有效提升了粉體與膠料的相容性，粉體在膠料中分散均勻，改善了膠料的力學性能;利用各原料的復配以及協同作用，使制得的輪胎用橡膠復合材料具有良好的力學性能和加工性能，其生產的輪胎胎面耐低溫性能好，不易變硬發脆，適合在冬季寒冷環境中使用。
【具體實施方式】
[0009]—種耐低溫輪胎用橡膠復合材料，其是由下述重量份的原料制得:
再生橡膠60，凹凸棒土 15，白云石粉10，松香6，硅橡膠10，環氧大豆油3，丙烯酸丁酯2，過硫酸鉀0.15，芥酸酰胺1，硬脂酸鋅1，十二烷基硫酸鈉0.15，硫磺1，復合助劑5;
其中復合助劑由下列重量份的原料制成:茶籽油30，松節油3，丙三醇1，乙酰檸檬酸三丁酯10，植酸0.5，山梨醇酐單硬脂酸酯1，納米二氧化鈦1;復合助劑的制備方法是將丙三醇、植酸、山梨醇酐單硬脂酸酯混合后80°C攪拌0.5h，然后與其余原料混合，50°C、1000r/min攪拌lh，冷卻后即得。
[0010]—種耐低溫輪胎用橡膠復合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將凹凸棒土與白云石粉混合后按固液重量比1:4與水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸鈉90°C、1000r/min攪拌5min，然后迅速滴入熔融的松香并于同樣條件下攪拌lOmin，最后加入過硫酸鉀70°C反應4h，冷卻后過濾，100°C干燥完全后研磨至100目，得改性粉體；
(2)將再生橡膠、硅橡膠與復合助劑混合后80°C混合0.5h，然后加入硬脂酸鋅和環氧大豆油50°C攪拌lh，得橡膠混合物；
(3 )將(1)中的改性粉體與(2 )中的橡膠混合物共同加入反應釜中先于100°C混合lOmin，然后加入其余原料于60°C混合0.5h，最后用雙螺桿擠出機200°C擠出，即得耐低溫輪胎用橡膠復合材料。
[0011 ]對上述制得的橡膠復合材料進行性能測試，結果如下:
邵爾A型硬度(25°C):61度；
邵爾A型硬度(_25°C):63度；
拉伸強度:22.5MPa;
扯斷伸長率:570%。
【主權項】
1.一種耐低溫輪胎用橡膠復合材料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 再生橡膠60-80，凹凸棒土 15-25，白云石粉10-15，松香6_8，娃橡膠10-15，環氧大豆油3-5，丙烯酸丁酯2-4，過硫酸鉀0.15-0.25，芥酸酰胺1_2，硬脂酸鋅1_2，十二烷基硫酸鈉0.15-0.25，硫磺 1-2，復合助劑5-10; 所述的復合助劑由下列重量份的原料制成:茶籽油30-40，松節油3-5，丙三醇1-2，乙酰檸檬酸三丁酯10-15，植酸0.5-1，山梨醇酐單硬脂酸酯1-2，納米二氧化鈦1-2;復合助劑的制備方法是將丙三醇、植酸、山梨醇酐單硬脂酸酯混合后80-90°C攪拌0.5-lh，然后與其余原料混合，50-60°C、1000-1500r/min攪拌l-2h，冷卻后即得。2.根據權利要求1所述的一種耐低溫輪胎用橡膠復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將凹凸棒土與白云石粉混合后按固液重量比1:4-1:5與水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸鈉90-95°C、1000-1500r/min攪拌5-10min，然后迅速滴入熔融的松香并于同樣條件下攪拌10_15min，最后加入過硫酸鉀70-80°C反應4-6h，冷卻后過濾，100-120°C干燥完全后研磨至100-200目，得改性粉體； (2)將再生橡膠、硅橡膠與復合助劑混合后80-100°C混合0.5-lh，然后加入硬脂酸鋅和環氧大豆油50-60°C攪拌l_2h，得橡膠混合物； (3 )將(1)中的改性粉體與(2 )中的橡膠混合物共同加入反應釜中先于100-120°C混合10-15min，然后加入其余原料于60-100°C混合0.5-lh，最后用雙螺桿擠出機200-240°C擠出，即得耐低溫輪胎用橡膠復合材料。
【專利摘要】本發明公開了一種耐低溫輪胎用橡膠復合材料，其是由下述重量份的原料制得：再生橡膠60-80，凹凸棒土5-10，白云石粉3-5，松香4-6，硅橡膠5-10，環氧大豆油3-5，丙烯酸丁酯2-4，過硫酸鉀0.1-0.2，芥酸酰胺1-2，硬脂酸鋅1-2，十二烷基硫酸鈉0.1-0.2，硫磺1-2，復合助劑20-30。本發明的輪胎用橡膠復合材料具有良好的力學性能和加工性能，其生產的輪胎胎面耐低溫性能好，不易變硬發脆，適合在冬季寒冷環境中使用。
【IPC分類】B60C1/00, C08L91/00, C08L83/04, C08K5/11, C08L17/00, C08K3/34, C08K3/26, C08K3/22, C08K9/04, C08K13/06
【公開號】CN105462019
【申請號】CN201510915580
【發明人】張慶
【申請人】安徽創奇樂智能游樂設備有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月9日