[发明专利]一种改性裂解炭黑及其制备方法和耐老化的混炼胶

说明书

本发明提出一种改性裂解炭黑及其制备方法和耐老化的混炼胶，属于橡胶技术领域。所述改性裂解炭黑，包括如下重量份的组分：裂解炭黑50～80份、裂解轻油30～50份、钛酸酯偶联剂5～10份、表面处理剂1～6份。本发明提供的改性裂解炭黑分散性好，制备得到的橡胶物性好。

技术领域

本发明属于橡胶制品技术领域，具体涉及一种改性裂解炭黑及其制备方法和耐老化的混炼胶。

背景技术

橡胶具有良好的物理性能和化学稳定性，广泛应用于轮胎、输送带、胶管、胶带、密封胶等橡胶制品中。为改善橡胶制品的使用性能，延长使用寿命，降低含胶量，在橡胶制品中要加入一定的填充补强剂，如炭黑、碳酸钙等。传统的填充补强剂为粉末状固体，直接加入橡胶中，飞扬大，加工环境恶劣，且不易分散均匀。

废旧轮胎经热裂解碳化，可以变成有价值的油品、裂解炭黑和钢丝资源等。裂解炭黑因价格低，性价比高，可以替代工业炭黑应用于橡胶制品中。但裂解炭黑表面活性低，在橡胶中分散性差，导致橡胶物性降低，大大限制了其应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性裂解炭黑及其制备方法和耐老化的混炼胶，可以提高裂解炭黑在橡胶中的分散性，且制备得到的混炼胶耐老化性能好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种改性裂解炭黑，包括如下重量份的组分：裂解炭黑50～80份、裂解轻油30～50份、钛酸酯偶联剂5～10份、表面处理剂1～6份。

优选的，按重量百分比计，所述裂解轻油中含有13～25％的烯烃。

优选的，所述表面处理剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素和纳米纤维素中的一种或几种。

优选的，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯、螯合型钛酸酯和配位型钛酸酯中的一种或几种。

优选的，所述裂解炭黑为废旧轮胎经高温裂解、无氧碳化处理和研磨制备得到。

本发明提供了一种上述方案任意一项所述的改性裂解炭黑的制备方法，包括以下步骤：

将裂解轻油、裂解炭黑混合，研磨至裂解炭黑溶解，过滤，得到裂解炭黑轻油溶液；

将钛酸酯偶联剂与所述裂解炭黑轻油溶液混合，升温至90～95℃保温1h，加入表面处理剂，搅拌，得到黑色膏状物；

将所述黑色膏状物在110～125℃干燥2h，造粒，得到改性裂解炭黑。

本发明提供了一种混炼胶，包括如下重量份的组分：橡胶100份、炭黑30～40份、上述方案任意一项所述的改性裂解炭黑10～30份、硬脂酸1～5份、氧化锌2～10份、防老剂0.5～6份、硫磺0.5～5份、2-巯基苯并噻唑0.1～3份和芳烃油0.5～5份。

优选的，所述橡胶为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、卤化丁基橡胶和丁腈橡胶中的一种或几种。

优选的，所述炭黑为N330、N660和N550中的一种或几种。

本发明提供了一种上述方案任意一项所述的混炼胶的制备方法，在密炼机中进行，所述密炼机转子转速为40～90rpm，上顶栓压力50～60N/cm²，包括以下步骤：

将橡胶、硬脂酸、氧化锌、防老剂、芳烃油在密炼机中混炼45～60S，加入炭黑和改性裂解炭黑，提砣压砣，使胶料在130～150℃恒温混炼180～210S，升栓排料，母炼胶在开练机薄通，下片，得到预炼胶；

将预炼胶混炼20～30S，加入2-巯基苯并噻唑和硫磺，提砣压砣，在110～130℃恒温混炼40～60S，升栓排料，得到终炼胶；

将终炼胶在开练机薄通，下片三次，得到混炼胶。