CN102234387B - 一种硫酸钙晶须改性橡胶及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种硫酸钙晶须改性橡胶及其制备工艺，该硫酸钙晶须改性橡胶由以下重量份数的原料制成：NR10～20,BR20～40,SBR50～60,氧化锌1～6，硬脂酸2～5，石蜡1～3，S1～3,NOBS2～6,HAF40～70，ISAF35～60，硫酸钙晶须20～40。其制备方法是，按重量配比称取物料；将硫酸钙晶须与硅烷偶联剂于高混机中处理2～7min；再将NR、BR、SBR、HAF、NOBS及硫酸钙晶须在开炼机上混炼5~10min，加入S、硬脂酸、石蜡和氧化锌，混炼2-4min，出片。使用本发明之硫酸钙晶须改性橡胶作为制作轮胎胎侧胶料，可以有效改善轮胎耐环境应力性能，使轮胎不易开裂。特别适于作高性能大中型载重轮胎胎侧壁胶料。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性橡胶及其制备工艺，尤其是涉及一种制造轮胎用硫酸钙晶须改性橡胶及其制备工艺。
背景技术
目前国际上子午线轮胎占市场的80%，轿车和载重子午线轮胎分别为90%和63%。由于子午线轮胎具有耐磨，节油，乘坐舒适，牵引性，稳定性及高速性能好等特点，使其获得了极快的发展。
但是，子午线轮胎侧壁较薄，胎冠较厚，使用现有公知橡胶制造的子午线轮胎，胎侧壁与胎冠的过渡区耐环境应力性能差，易产生裂口；侧壁变形大，从而导致汽车的侧向稳定性差，制造技术要求高，成本也高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种性价比高的制造轮胎用硫酸钙晶须改性橡胶及其制备工艺，。
本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是：
本发明之硫酸钙晶须改性橡胶轮胎由以下重量份数的原料制成：天然橡胶（NR）10～20, 顺丁橡胶（BR） 20～40, 丁苯橡胶（SBR ）50～60, 氧化锌 1～6，硬脂酸 2～5，石蜡 1～3，硫磺S 1～3, 促进剂NOBS 2～6, 高耐磨炭黑（HAF ）40～70，中超耐磨炉法炭黑（ISAF ）35～60，硫酸钙晶须20～40，硅烷偶联剂1～3。
优选的重量份数配比为：天然橡胶10, 顺丁橡胶15, 丁苯橡胶55, 氧化锌 2，硬脂酸2，石蜡1，硫2, 促进剂NOBS 3, 高耐磨炭黑50，中超耐磨炉法炭黑I 40，硫酸钙晶须30，硅烷偶联剂1。 本发明之硫酸钙晶须改性橡胶的制备工艺，包括如下步骤：
（1）将硫酸钙晶须与硅烷偶联剂放到高混机中处理2～7min，得到改性硫酸钙晶须；所得改性硫酸钙晶须长径比一般为10~40，平均直径0.5~3 
；
（2）将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、高耐磨炭黑、促进剂NOBS及改性硫酸钙晶须在开炼机上混炼5~10min，辊间距0.5mm~2mm，辊温90℃~130℃；
（3）加入硫磺、硬脂酸、石蜡和氧化锌，混炼2~4 min (优选3min)，出片。
硫酸钙晶须，又称石膏晶须，是一种硫酸钙的纤维状单晶体。研究表明，本发明使用之改性硫酸钙晶须具有均匀的横截面，完整的内部结构，这一特征赋予其接近晶体理论值-原子间价键的强度。由于其具有极高的强度，细微的尺寸，易与NR、BR、SBR等界面粘合，提高与基体的相容性和界面黏结力，当受外力强迫取向时，NR、BR和SBR中的残余应力能很好地传递给硫酸钙晶须，从而提高橡胶的耐环境应力性能，并改善橡胶的强度，使轮胎在重压下也不易开裂；由于硫酸钙晶须为无机物，在橡胶基质中分散均匀，不易团聚，使复合材料性能稳定；同时，硫酸钙晶须原料易得，价格低廉，因而能有效地降低成本，因而本发明之硫酸钙晶须改性橡胶性价比高。
本发明之硫酸钙晶须改性橡胶，特别适于作高性能大中型载重轮胎胎侧壁胶料。自然也不排除作其它用途。
具体实施方式：
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
本实施例硫酸钙晶须改性橡胶由以下重量份数的原料制成：NR 15, BR 15, SBR 50, 氧化锌 3，硬脂酸2，石蜡 1，硫 1, NOBS 2, HAF 50，ISAF 40，硅烷偶联剂1，硫酸钙晶须20。
制备方法：
（1）将硫酸钙晶须与硅烷偶联剂放到高混机中处理6 min，得到改性硫酸钙晶须,所得改性硫酸钙晶须长径比27，平均直径2
。
（2）将NR 、BR 、SBR、HAF 、NOBS 及改性硫酸钙晶须在开炼机上混炼7 min，辊间距1.5mm，辊温110℃；
(3)加入硫、硬脂酸 、石蜡和氧化锌，混炼3min，出片。
本实施例产品力学性能测试按ATSM规定方法进行，结果见表1。
实施例2：
本实施例硫酸钙晶须改性橡胶由以下重量份数的原料制成：NR 10, BR 15, SBR 55, 氧化锌 2，硬脂酸2，石蜡 1，硫 2, NOBS 3, HAF 50，ISAF 40，硅烷偶联剂1，硫酸钙晶须30。
制备方法：
（1）将硫酸钙晶须与硅烷偶联剂放到高混机中处理5分钟，得到改性硫酸钙晶须；所得改性硫酸钙晶须长径比30，平均直径3
；
（2）将NR、BR 、 SBR 、HAF、NOBS及改性硫酸钙晶须在开炼机上混炼6 min，辊间距1.5mm，辊温110℃；
（3）加入硫 、硬脂酸 、石蜡和氧化锌，混炼3min，出片；
本实施例产品力学性能测试按ATSM规定方法进行，，结果见表1。
实施例3：
本实施例硫酸钙晶须改性橡胶轮胎由以下重量份数的原料制成：NR 10, BR 15, SBR 40, 氧化锌 2，硬脂酸2，石蜡 1，硫 2, NOBS 2, HAF 40，ISAF 30，硅烷偶联剂1，硫酸钙晶须40。
制备方法：
（1）将硫酸钙晶须与硅烷偶联剂放到高混机中处理7分钟，得到改性硫酸钙晶须,所得改性硫酸钙晶须长径比25，平均直径
；
（2）将NR、BR、 SBR、HAF、NOBS 及改性硫酸钙晶须在开炼机上混炼8min，辊间距1.5mm，辊温110℃；
（3）加入S、硬脂酸、石蜡和氧化锌，混炼3min，出片；
本实施例产品力学性能测试按ATSM规定方法进行，结果见表1。
表1 实施例1-3产品力学性能比较
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 硬度（邵尔A）J×m-1 | 87 | 98 | 93 |
| 撕裂强度 N×mm-1 | 37 | 54 | 49 |
| 拉伸强度 MPa | 6.7 | 13.5 | 12.1 |
| 扯断伸长率% | 532 | 676 | 634 |
Claims (3)
1. 一种硫酸钙晶须改性橡胶，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：天然橡胶15, 顺丁橡胶15, 丁苯橡胶50, 氧化锌3，硬脂酸 2，石蜡 1，硫磺S 1, 促进剂NOBS 2, 高耐磨炭黑50，中超耐磨炉法炭黑 40，硫酸钙晶须20，硅烷偶联剂1。
2.一种硫酸钙晶须改性橡胶，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
天然橡胶10, 顺丁橡胶15, 丁苯橡胶55, 氧化锌2，硬脂酸 2，石蜡 1，硫磺S 2, 促进剂NOBS 3, 高耐磨炭黑50，中超耐磨炉法炭黑 40，硫酸钙晶须30，硅烷偶联剂1。
3.一种硫酸钙晶须改性橡胶，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
天然橡胶10, 顺丁橡胶15, 丁苯橡胶40, 氧化锌2，硬脂酸 2，石蜡 1，硫磺S 2, 促进剂NOBS 2, 高耐磨炭黑40，中超耐磨炉法炭黑 30，硫酸钙晶须40，硅烷偶联剂1。
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