CN103642067A - 一种橡胶制品用白炭黑分散剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种橡胶制品用白炭黑分散剂,其特殊之处在于,它有下述重量配比的原料制成,C16-C18天然脂肪醇45-50份、十二羟基硬脂酸50-55份;其制备方法包括部分融化、共融、混合、冷却和破碎、包装工艺步骤;能使白炭黑均匀分散在混炼胶中,解决粘结团聚问题,提高制品的质量,节省能源,同时降低成本。

Description

一种橡胶制品用白炭黑分散剂及其制备方法
技术领域:
本发明涉及白炭黑补强的橡胶制品技术领域,具体地讲是一种橡胶制品用白炭黑分散剂及其制备方法,特别适用于半钢轿车子午线轮胎和其它浅色、艳色、白色橡胶制品。
背景技术:
白炭黑作为一种高补强低比重的填充材料而大量的应用在部分橡胶制品中,如在半钢轿车子午线轮胎生产工艺中,半钢子午线轮胎混炼胶配方中白炭黑一般应用份数(份数是指原材料重量,以下均同)都在45-55份之间;对于浅色、艳色、白色橡胶制品因炭黑污染性极大,所以用白炭黑补强填充也较为普遍。白炭黑在混炼胶中分散性能极差,这是因为白炭黑材质本身具有一定的粘性,在混炼胶中团聚现象较为严重,流动迟滞,相比较炭黑补强材料流动性能更低,这给橡胶制品生产带来极大的麻烦,为了解决这一技术难题只能采取延长混炼胶的混炼时间,达到尽可能的分散白炭黑在混炼胶中的团聚问题,由于混炼胶混炼时间长,白炭黑与其它助剂材料共混时极易发生胶料硫化后期焦烧现象,造成胶料的极大浪费和损失。由于白炭黑在混炼胶中分散性能低下,故而造成胶料门尼粘度较大,混炼胶的混炼时间长,挤出率低,产品生产速度和生产效率低,造成了生产成本较高。目前也有类似白炭黑分散剂在部分橡胶制品中应用,但这种类似的白炭黑分散剂并没有充分解决白炭黑在混炼胶中粘结问题,这主要原因是目前在橡胶制品中应用的这种类似的白炭黑分散剂采用的技术手段和材料组分不能完全形成对白炭黑在混炼胶中需充分分散的技术性能,材料组分流动性能不强,材料本身技术指标灰分较大,在增强胶料流动的技术要求上存在一定的阻碍,最终不能完全达到白炭黑分散功效。
发明内容:
本发明的目的是克服上述已有技术的不足,而提供一种橡胶制品用白炭黑分散剂。
本发明的另一目的是提供一种橡胶制品用白炭黑分散剂的制备方法。
本发明主要解决现有的半钢轿车子午线轮胎和其它浅色、艳色、白色橡胶制品添加大量白炭黑进行胶料补强时,白炭黑在混炼胶中分散不均匀而造成的补强效果达不到技术要求的问题。
本发明的技术方案是:一种橡胶制品用白炭黑分散剂,其特殊之处在于,它有下述重量配比的原料制成,C16-C18天然脂肪醇45-50份、十二羟基硬脂酸50-55份。
进一步的,它由下述最佳重量配比的原料制成,C16-C18天然脂肪醇 45份、十二羟基硬脂酸55份。
本发明的一种橡胶制品用白炭黑分散剂的制备方法,其特殊之处在于,它包括如下工艺步骤:
a部分融化,将准确计量后的C16-C18天然脂肪醇首先投置在用导热油导热的夹层罐中,通电后导热油升温至50℃时,C16-C18天然脂肪醇 开始融化;
b共融,在C16-C18天然脂肪醇融化至质量的2/3时,再将准确计量后的十二羟基硬脂酸投置在C16-C18天然脂肪醇的半液体中进行共融;
c混合,在C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸混合的过程中每隔30分钟开动一次搅拌桨搅动3-5分钟,促进均匀混合,以此类推,直至全部混合完成,在混合过程中严格控制罐内温度在75℃以内;
d冷却,将C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸混合的液体从放料管中放出至盛料盘中,冷却成硬块;
e破碎、包装,将完全冷却成硬块的C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸的混合物在2.5马力的轻型破碎机中进行物料破碎,将破碎成粒状的物料进行计量包装。
本发明所述的一种橡胶制品用白炭黑分散剂及其制备方法与已有的其它类型技术相比具有突出的实质性特点和显著进步,1、全部生产工艺过程不存在四废排放,完全符合环保要求(无废水、废气、废渣、无粉尘);2、混合物原材料是卫生级天然脂肪醇,达到医用和化妆品标准要求,且价格低于现已有的其它类型产品;3、由于白炭黑分散剂是天然脂肪醇制成,具有无毒、无味、无污染的特性,给浅色、艳色、白色橡胶制品及儿童玩具橡胶制品和医用橡胶制品都提供了较安全理想的加工助剂材料;4、在白炭黑胶料中由于白炭黑分散剂具备的天然脂肪醇混合物的特性,所以在混炼胶中流动性能极佳,分散白炭黑粘结团聚的效果非常理想;5、在混炼胶中由于天然脂肪醇的特性之所以与其它共混物料亲和性极强,帮助促进了共混物料的各自特有的技术性能(因均匀分散而提高的共混物料的技术性能);6、能使白炭黑均匀分散在混炼胶中,解决粘结团聚问题,从而体现出了极具价值的白炭黑补强特性,整体增强了半钢子午线轮胎及白炭黑其它橡胶制品的质量;7、缩短了胶料的混炼时间,节省了可观的能源消耗,降低了门尼粘度,提高了胶料挤出率和生产效率;8、节约了人工成本和制品报废损失的一种白炭黑分散剂的制备方法。
具体实施方式:
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1,将准确计量后C16-C18天然脂肪醇45Kg首先投置在用导热油导热的夹层罐中,通电后导热油升温至50℃时C16-C18天然脂肪醇开始融化;在C16-C18天然脂肪醇融化至质量的2/3时,再将准确计量后的十二羟基硬脂酸55Kg投置在已多半数融化的C16-C18天然脂肪醇半液体中进行共融;在C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸混合的过程中每隔30分钟开动一次搅拌桨(慢速)搅动3-5分钟促进均匀混合,以此类推,直至全部混合完成,在混合过程中严格控制罐内温度在75℃以内;将C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸完成均匀混合的液体从放料管中放出至盛料盘中(此盘应是不锈材料制成)冷却成硬块;将完全冷却成硬块的C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸的混合物在2.5马力的轻型破碎机中进行物料破碎,将破碎成粒状的物料进行计量包装。
实施例2,将准确计量后的C16-C18天然脂肪醇50Kg首先投置在用导热油导热的夹层罐中,通电后导热油升温至50℃时C16-C18天然脂肪醇开始融化;在C16-C18天然脂肪醇融化至质量的2/3时,再将准确计量后的十二羟基硬脂酸50Kg投置在已多半数融化的C16-C18天然脂肪醇半液体中进行共融;在C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸混合的过程中每隔30分钟开动一次搅拌桨(慢速)搅动3-5分钟促进均匀混合,以此类推,直至全部混合完成,在混合过程中严格控制罐内温度在75℃以内;将C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸完成均匀混合的液体从放料管中放出至盛料盘中(此盘应是不锈材料制成)冷却成硬块;将完全冷却成硬块的C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸的混合物在2.5马力的轻型破碎机中进行物料破碎,将破碎成粒状的物料进行计量包装。
上述实施例1的白炭黑分散剂,其相关特性及实施效果:
1、特性:
外观:白色颗粒;
加热减量:≤2.0%(105±2℃)×1h;
灰分:≤0.10%。
2、检验方法:
外观:目测;加热减量:GB/T11409.4-1989;灰分:GB/T11409.7-1989执行。
3、应用性能:
3.1 以100份橡胶制品配方中添加2-3份白炭黑分散剂,可以充分达到白炭黑在混炼胶中粘结团聚得以充分均匀分散的效果,以半钢轿车子午线轮胎为例,通常混炼胶配方白炭黑所占比例大都在45-55份之间,用量较大,团聚现象更为严重,白炭黑分散剂优良的流动特性使之粘结团聚问题得以良好的解决;
3.2、由于白炭黑分散剂是天然脂肪醇材料构成,在混炼胶中优良的流动特性促进了共混材料的均匀分散,充分体现了共混材料各自的技术性能,不但整体提高了轮胎及其它橡胶制品的产品质量,而且还显著的降低了轮胎及其它橡胶制品的返赔率,大量的降低了生产成本,并提高了轮胎及其它制品的社会认可度和知名度,创造显著的经济效益;
3.3、白炭黑分散剂在胶料配方中极佳的均匀分散白炭黑,真正使白炭黑优良的补强作用得以充分体现,特别对于轮胎制品使胎冠胶的磨耗系数显著降低,胎侧胶耐撕裂强度显著提高,胎肩胶防止肩空,轮胎安全系数得以充分保障。
4、工艺性能:
4.1、因白炭黑分散剂极佳的流动性能使之白炭黑较快速的在胶料混炼中得以充分均匀分散,因而缩短了混炼时间,以每车胶料混炼时间缩短50秒,那么一车胶料即可降低用电19.5kmh,大量的节约了电能;
4.2、缩短了胶料混炼时间,白炭黑在混炼胶中充分均匀的分散,降低了混炼胶的门尼粘度,提高了胶料挤出率,增加了胶料再生产的数量,提高了生产率,增加了橡胶制品的产能,其社会经济效益非常显著。
5、白炭黑分散剂降低生产成本,节能降耗:
5.1、以年产能1000万条规模的半钢轿车子午线轮胎为例;
5.1.1、可节约用电1500-2000万元;
5.1.2、提高胶料挤出率节约胶料成本5500-6000万元;
5.1.3、缩短混炼胶时间50秒,每天可多出轮胎产能80-90条;
5.1.4、扣除每年设备检修15天,以每年生产时间350天计算,可多出轮胎产能2.8万条至3.15万条;
5.1.4、降低生产成本和节能降耗给轮胎制造企业增长了非常可观的经济效益。
6、本白炭黑分散剂的应用方法:
在半钢轿车子午线轮胎混炼胶配方中添加2-3份,无需对其它混炼材料做任何调整,随同白炭黑混炼段同时加入即可。
总之,本发明的白炭黑分散剂是一种在混炼胶中流动性能极强的白炭黑均匀分散的橡胶加工助剂材料,在体现出了白炭黑良好的补强特性的同时,大幅度的提高轮胎及其它橡胶制品的质量并能显著降低生产成本,提高轮胎及其它橡胶制品的社会认可度和品牌知名度,社会经济效益显著。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种橡胶制品用白炭黑分散剂,其特征在于,它有下述重量配比的原料制成,C16-C18天然脂肪醇45-50份、十二羟基硬脂酸50-55份。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶制品用白炭黑分散剂,其特征在于,它由下述重量配比的原料制成,C16-C18天然脂肪醇45份、十二羟基硬脂酸55份。
3.上述权利要求1或2所述的一种橡胶制品用白炭黑分散剂的制备方法,其特征在于,它包括如下工艺步骤:
a部分融化,将准确计量后的C16-C18天然脂肪醇首先投置在用导热油导热的夹层罐中,通电后导热油升温至50℃时,C16-C18天然脂肪醇开始融化;
b共融,在C16-C18天然脂肪醇融化至质量的2/3时,再将准确计量后的十二羟基硬脂酸投置在C16-C18天然脂肪醇的半液体中进行共融;
c混合,在C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸混合的过程中每隔30分钟开动一次搅拌桨搅动3-5分钟,促进均匀混合,以此类推,直至全部混合完成,在混合过程中严格控制罐内温度在75℃以内;
d冷却,将C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸混合的液体从放料管中放出至盛料盘中,冷却成硬块;
e破碎、包装,将完全冷却成硬块的C16-C18天然脂肪醇和十二羟基硬脂酸的混合物在2.5马力的轻型破碎机中进行物料破碎,将破碎成粒状的物料进行计量包装。
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