[发明专利]橡胶粉末及其制备方法

说明书

本申请是1999年12月17日递交的申请号为99127509.8、发明名称为“橡胶粉末及其制备方法”的中国专利申请的分案申请。

                     技术领域

本发明涉及橡胶粉末，其除橡胶组分外还进一步包括对制备可硫化橡胶混合物来说极重要的组分。

                     背景技术

如果除基料组分外，橡胶组分还包括交联剂(促进剂、硫磺)，那么其被称为混炼胶(full compound)。如果橡胶粉末特别地由基料组分组成，那么其被称作半炼胶(semi-compound)。这些阶段之间的中间形式也是存在的。

已经公开了许多与使用橡胶粉末(粉状橡胶)的目标和目的有关的以及涉及到它们制备方法的文献。

采用橡胶工业中现有的制备方法制备橡胶混合物需要投入大量的时间、能量和人力，这主要是因为原材料、粗橡胶是以胶包的形式存在。因此人们对对粉状橡胶非常感兴趣。

在几个加工过程中，粉碎胶包并与填料、矿物油增塑剂和硫化助剂在轧制机或密闭式混合机中完全混合。在每个步骤之间通常需储存混合物。压出机/压片机或压出机/辊压机口型通常布置在密闭式混合机或轧制机的下游。改进这种非常复杂的橡胶加工方法的唯一途径是研制出一种全新的加工技术。

因此，一些时间以来一直讨论使用可浇注橡胶粉末，因为这种方法可以以与粉状热塑料相同的方式简单和快速地加工橡胶混合物。

DE-PS 2822 148公开了一种生产含填料的粉末橡胶的方法。

根据该专利，在橡胶胶乳、橡胶溶液或橡胶的水乳液中加入填料的水乳液，所希望的橡胶粉末被沉淀出。

为了避免由该方法获得的橡胶中填料的含量随粒度而变化，在DE-PS 3723 213和DE-PS 3723 214中提出几种方案，它们也是现有技术的一部分。

根据DE-PS 3723 213，在二步法中，首先在橡胶粉末的颗粒中加入数量≥50％的填料。在第二步中，在所谓的基本胶粒中加入剩余的填料。

这也可以被认为是撒粉的一种变体，因为在填料和橡胶之间未产生粘合。

然而，正如B.T.Italiander已经指出的(Presentation 151，technicalconference of the Rubber Division of the ACS，Anaheim，California，1997年3月6-9日(GAK 6/1997(50)456-464))，尽管在Delphi的报告《橡胶工业中未来的制备方法》(Delphi Report，“KunftigeHerstellverfahren in der Gummiindustrie”，《橡胶杂志》(Rubber Journal)，第154期，第11号，20-34(1972))中已经预言了粉状和粒状橡胶的美好前景以及著名的聚合物制造商从1970年中期至1980年早期多次尝试生产粉状NBR、SBR/炭黑母料和粒状NR，但是目前的聚合物仍然保持橡胶胶包的标准形式。

已知方法的缺陷首先是需要粉碎步骤，以便获得10微米的填料颗粒粒径，该颗粒粒径被认为是最终产品质量所需的。

然而，这不仅需要增大能量输入，而且导致填料结构的破坏，其中填料结构和活性表面积一起是其在橡胶应用中的效力的重要参数。

其次，现有技术产品的加工性能受到储存期间颗粒粘结在一起的影响。

因此，本发明的目的是提供一种含填料的粉状橡胶和其制备方法，其中该粉状橡胶易于加工。

                      发明内容

本发明提供一种细分散的橡胶粉末(粉状橡胶)，其包含：

a)橡胶基质，和

b)橡胶工业中已知的一种或多种白色和/或黑色填料，其任选地被一种或多种式(I)、(II)或(III)的有机硅化合物改性，

c)一种或多种硫化橡胶制备中已知的添加剂。

所有或部分填料可以以预改性的形式使用，或者可以在本发明的方法中进行改性。

根据加工的程度(所加入的混合物组分的特性)，该产品被称为半炼胶或混炼胶。

如果使用硅酸盐填料，特别是沉淀二氧化硅，那么橡胶粉末优选包含以可与填料反应形式存在的有机硅化合物。

本发明的橡胶粉末的颗粒尺寸范围一般是0.05至10毫米，特别是0.5至2毫米。