[发明专利]一种白炭黑湿法混炼胶的制备方法

摘要

本发明涉及一种白炭黑湿法混炼胶的制备方法，包括橡胶溶液和/或白炭黑分散液的化学和物理处理，其中在橡胶分子主链上引入亲水基团使之具有自乳化功能，对白炭黑进行表面改性使其具有亲油性，橡胶和白炭黑乳液的制备和均化；混合胶乳中溶剂和水的脱除，制得湿法混炼胶。本方法工艺连续可控、高效节能、污染小和产品质量均一稳定，与现有湿法混炼技术相比，由于橡胶和白炭黑分子间相容性得到本质改善，混合乳液比任何填料在橡胶溶液中的机械分散方法更加稳定和均匀，特别能满足大规模生产中各步序必须的停留时间要求，适用于各种橡胶制品用的混炼胶。

主权项

一种白炭黑湿法混炼胶的制备方法，包括下列步骤：1)、橡胶溶液的化学和物理处理在搅拌下，于橡胶溶液中加入极性单体与之反应，使橡胶大分子主链上引入极性单体具有自乳化功能，反应温度在70～120℃，时间5～60分钟，极性单体质量分数为橡胶质量的0.5～5％，然后加入适量的水，维持温度在35～50℃；形成均相稳定的乳液或溶液稳定物料；所述极性单体为含酯基的丙烯酸酯、含氮的丙烯酰氨、含羧基的烯烃酸酐、含硅氧烷基的有机硅类化合物或过氧化合物；所述橡胶溶液为合成橡胶溶液；而后进行物理处理，在搅拌下，加入终止剂及抗氧剂，调节控制其粘度为15000～50000cp，再加入环保增塑油，准确控制其聚合物浓度，维持温度在50～60℃，成为均相乳液或溶液稳定物料；2)、白炭黑表面化学和物理改性处理将微米级至纳米级的白炭黑分散液加入搅拌釜中，然后加入含硫基、氨基、酰氧基、缩水甘油醚基或乙烯基的有机硅化合物的一种或以任何比例的两种以上的混合物对白炭黑分子表面进行改性反应，使其具有亲油性，加入量为白炭黑质量的1～5％，温度在室温～100℃，反应时间30～150分钟；物理处理是指机械杂质去除和大目数网过滤在搅拌釜中，后用去离子水来调节使固含量稳定在10～40wt％，并调节PH值在7±0.5，最终成为均相乳液；3)、混合乳液的制备和均化将各种所需填料及助剂，按其性质，分别加入到经上述步骤1)、2)、的均相乳液或溶液中，其中填料和亲水化合物加入到白炭黑均相乳液中；油性化合物和烃类化合物加入到橡胶均相乳液或溶液稳定物料中，其固含量为5～50wt％之间，分别得到两种掺混配置好的橡胶乳液或溶液和白炭黑均相乳液；将上述已经掺混配置好的橡胶乳液或溶液，送入由一个变速搅拌釜和变速乳液循环泵组成胶乳均化系统中进行均化，在开启搅拌和泵循环条件下，以一定流速将掺混配置好的白炭黑乳液加入搅拌釜中先进行掺混，再以不同的搅拌速度和泵循环量进行均化，制得稳定均一的橡胶与白炭黑混合乳液；4)、脱除混合乳液中的溶剂和水份A)将步骤3)、的混合乳液用泵喷入橡胶凝聚系统，用水蒸汽共沸脱除溶剂，后经振动筛与水分离，再经挤压脱水和膨胀干燥，制得含水量1wt％以下，挥发分小于0.5wt％的白炭黑湿法混炼胶；或B)将步骤3)、的混合乳液用一种封闭的双辊筒压炼机，同时脱除溶剂和水份，制得含水量小于1wt％，挥发分小于0.5wt％的白炭黑湿法混炼胶；或C)将步骤3)、的混合乳液在惰性气体保护下送入专用双螺杆机组中，同时脱除溶剂和水，再将挤出物压块成型，制得白炭黑湿法混炼胶，其中双螺杆机组主要参数为：长/径比为60～100，转速50～500rpm；所述惰性气体压力为0.3Mpa～3Mpa。