CN103756009A - 一种固体粒状环保橡胶操作油及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体粒状环保橡胶操作油及制备方法，由60-70份环保橡胶操作油、10-20份G-100抗湿滑树脂和20-40份高分散白炭黑组成。制备上述固体粒状橡胶油时，先将白炭黑、橡胶操作油和抗湿滑树脂分别预热至100-350℃；然后将预热的白炭黑和橡胶操作油导入混合器中，均匀搅拌进行吸附反应；吸附反应完成后，将预热的抗湿滑树脂倒入混合器中，均匀搅拌下进行包覆反应，反应结束后降至室温出料，即得固体粒状橡胶操作油。本发明的固体粒状环保橡胶操作油可以保持或提高粘稠橡胶油品的性能，并且能够显著提高轮胎的湿地抓着力；固体粒状产品使用时无需加热，易于操作、可以准确称量，可自动运输和储存、节省运输费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶操作油，具体涉及一种固体粒状环保橡胶操作油及制备方法，属于石油化工技术领域。
背景技术
橡胶操作油在橡胶工业中被广泛采用，作为一种重要的助剂，橡胶操作油不仅能够改善橡胶的塑性、降低橡胶料粘度和混融温度、节省动力消耗、改善其他配合剂的分散和混合，并且在压延、挤出和造型过程中起到润滑作用，不但可以降低成本，还可以改善橡胶的实际使用性能。
传统的橡胶操作油分为三种：一种为芳烃油，一种为环保芳烃油，还有一种为环烷油。三种橡胶操作油在环保性和与橡胶的相溶性上各有利弊，但是普遍存在的问题是：三种橡胶操作油均属于膏状粘稠油，在常温下是不流动的，在生产和运输中均需要加热才可以发挥作用；需要单程运输和特定油罐储存，并且在运输和储存过程中油罐需要恒温；另外，由于三种操作油均属于膏状粘稠油，在称量过程中极为不准确，极容易造成生产的橡胶因批次不同而性能有差异。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种固体粒状环保橡胶操作油及制备方法，将传统的粘稠橡胶操作油在改性剂存在的情况下与高分散载体结合为一体，生成易于操作、可自动输送和可准确称量的节能、环保型固态粒状橡胶操作油。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种固体粒状环保橡胶操作油，由以下重量份的原料组成：环保橡胶操作油60-70份、G-100抗湿滑树脂10-20份、高分散白炭黑 20-40份。
进一步的，所述的环保橡胶操作油为符合欧盟瑞士 REACH 法规要求的芳烃油、环保芳烃油、环烷油中的任意一种或几种的混合物；其中，环保橡胶操作油的芳香烃CA含量为12-26%、环烷烃CN含量为30-50%、石蜡烃CP含量为34-50%；所述环保橡胶操作油的苯胺点为70-90℃、闪点为210-250℃、100℃运动粘度为20-28mm2/s、折光率为1.52-1.53。
进一步的，所述的G-100抗湿滑树脂符合欧盟瑞士 REACH 法规要求，其软化点为100± 5℃，灰分含量 ≦ 5%，pH值为6.5 - 7.5。
进一步的，所述的高分散白炭黑为符合欧盟瑞士 REACH 法规要求的低聚高分散型白炭黑，白炭黑外观呈颗粒状、氮吸附比表面积为80-220m2/g、堆积密度为280-340g/L、二氧化硅的含量≧98%。
本发明还提供一种制备上述固体粒状环保橡胶操作油的方法，其步骤如下：
（1）预热：将计量份的白炭黑、环保橡胶操作油和G-100抗湿滑树脂分别预热至100-350℃；
（2）吸附：将预热的白炭黑倒入混合器中，然后将预热后的环保橡胶操作油导入混合器中，均匀搅拌环保橡胶操作油和白炭黑在80-200℃进行吸附反应；
（3）包覆和出料：吸附反应完成后，将预热后的G-100抗湿滑树脂倒入混合器中，在80-200℃下进行包覆反应，反应结束后降至室温出料，即得固体粒状环保橡胶操作油。
优选的，步骤2中所述的匀速搅拌的搅拌速度为50-60 r/min，吸附反应的反应时间为30-60 min。
优选的，步骤3中所述的包覆反应在匀速搅拌条件下进行，搅拌速度为60-70 r/min，反应时间为30-60min。
本发明所述的低聚高分散型白炭黑，比表面积大，不但具有高分散性并且具有超强的吸附性，在加热和搅拌的条件下可以将粘稠的橡胶操作油牢牢吸附在内部微孔和表面介孔中从而形成粒状产品；粒状产品不但方便运输和储存，还可以进行准确的计量，从而可以保证不同批量的添加量准确一致，保证橡胶产品的性能稳定。
本发明所述的G-100抗湿滑树脂为改性剂，具有高软化性，可以牢牢包覆于白炭黑的表面，防止粘稠油从白炭黑中溢出，保证粒状橡胶油的性能稳定；此外G-100抗湿滑树脂具备高的延伸性，添加到轮胎中不但不会影响轮胎的性能，并且在不影响轮胎滚动阻力的条件下，提高其湿地抓着力，提高了轮胎的安全性能。
本发明的固体粒状环保橡胶操作油可以保持或提高粘稠橡胶油品的性能，并且能够显著提高轮胎的湿地抓着力；固体粒状产品使用时无需加热，易于操作、可以准确称量，可自动运输和储存、节省运输费用。
附图说明
图1：本发明制备固体粒状环保橡胶操作油的工艺流程图。
具体实施方式
以下通过实施例进一步阐述本发明的有益效果：
实施例1：
一种固体粒状环保橡胶操作油，由以下重量的原料组成：CHC环保芳烃油 65份、G-100抗湿滑树脂 10份、白炭黑Newsil 90 GR 20份。
制备上述固体粒状环保橡胶操作油时，将计量份的预热至120-150℃白炭黑和100-120℃的环保橡胶操作油导入混合器中，在80-120℃、50-60 r/min下均匀搅拌反应40min；再将预热至150-200℃的G-100抗湿滑树脂倒入混合器中，在80-120℃下搅拌进行包覆反应，搅拌速度为60-70 r/min，反应时间为40min；反应结束后降至室温出料，即得固体粒状环保橡胶操作油。
实施例2：
一种固体粒状环保橡胶操作油，由以下重量的原料组成：德国-汉胜VIVATEC700环保油 65份、G-100抗湿滑树脂 10份、白炭黑Newsil 115 GR 30份。
制备上述固体粒状环保橡胶操作油时，将计量份的预热至150-180℃白炭黑和150-200℃的环保橡胶操作油导入混合器中，在150-200℃、50-60 r/min下均匀搅拌反应30min；再将预热至150-200℃的G-100抗湿滑树脂倒入混合器中，在150-200℃下搅拌进行包覆反应，搅拌速度为60-70 r/min，反应时间为40min；反应结束后降至室温出料，即得固体粒状环保橡胶操作油。
实施例3：
一种固体粒状环保橡胶操作油，由以下重量的原料组成：尼纳斯NYTEX4700环保油 65份、G-100抗湿滑树脂 10份、白炭黑Newsil 165 GR 20份。
制备上述固体粒状环保橡胶操作油时，将计量份的预热至120-150℃白炭黑和150-200℃的环保橡胶操作油导入混合器中，在120-150℃、50-60 r/min下均匀搅拌反应30min；再将预热至150-200℃的G-100抗湿滑树脂倒入混合器中，在120-150℃下搅拌进行包覆反应，搅拌速度为60-70 r/min，反应时间为40min；反应结束后降至室温出料，即得固体粒状环保橡胶操作油。
实施例4：
一种固体粒状环保橡胶操作油，由以下重量的原料组成：中海油ZL-2环保油 70份、G-100抗湿滑树脂 15份、白炭黑Newsil 175 GR 20份。
制备上述固体粒状环保橡胶操作油时，将计量份的预热至120-150℃白炭黑和120-150℃的环保橡胶操作油导入混合器中，在120-150℃、50-60 r/min下均匀搅拌反应45min；再将预热至150-200℃的G-100抗湿滑树脂倒入混合器中，在120-150℃下搅拌进行包覆反应，搅拌速度为60-70 r/min，反应时间为40min；反应结束后降至室温出料，即得固体粒状环保橡胶操作油。
实施例5：
一种固体粒状环保橡胶操作油，由以下重量的原料组成：中海油ZL-2环保油 65份、G-100抗湿滑树脂 15份、白炭黑Newsil 115 GR 30份。
制备上述固体粒状环保橡胶操作油时，将计量份的预热至100-120℃白炭黑和120-150℃的环保橡胶操作油导入混合器中，在80-100℃、50-60 r/min下均匀搅拌反应50min；再将预热至120-150℃的G-100抗湿滑树脂倒入混合器中，在80-100℃下搅拌进行包覆反应，搅拌速度为60-70 r/min，反应时间为40min；反应结束后降至室温出料，即得固体粒状环保橡胶操作油。
对比试验：
将市售的CHC环保芳烃油、德国-汉胜VIVATEC700环保油、尼纳斯NYTEX4700环保油和中海油ZL-2环保油作为对照组，分别命名为对照组1（CHC环保芳烃油）、对照组2（德国-汉胜VIVATEC700环保油）、对照组3（尼纳斯NYTEX4700环保油）和对照组4（中海油ZL-2环保油）；将对照组的环保橡胶操作油和本发明实施例1-5所得的粒状环保橡胶操作油按照表1的配方制备橡胶轮胎，并对制得的橡胶轮胎进行性能测试，测试的指标及测试方法如下：
（1）滚动阻力：试验轮胎规格：205/55R16，试验设备：MTS RW860，试验气压：210kPa ，试验速度：80km/h，试验负荷：4824.9N，试验温度：20-30C，试验方法按照ISO 28580 的标准执行；
（2）抗湿滑性：试验轮胎规格：205/55R16，试验设备：VBOX，试验气压：230kPa ，试验速度：80km/h ；试验方法按照ECE R117 的规定执行；
（3）耐磨里程指数：试验轮胎规格：195/65R15，试验车辆：帕萨特出租车，试验气压：230kPa，试验城市：青岛市，试验方法：每辆出租车的左侧和右侧分别安装2 条不同胎面配方的轮胎，每行驶5000 公里后检测轮胎的花纹沟深度来计算轮胎的使用里程数，同时左侧和右侧的轮胎进行互换；耐磨里程指数以参比轮胎为100，试验轮胎的耐磨里程指数=（试验轮胎的耐磨里程）/（参比轮胎的耐磨里程）X100。
测试结果如表2所示：
表1：橡胶轮胎原料配方
表2 不同种类操作油制得的橡胶轮胎性能指数
由表2可以看出，使用本发明的固体粒状环保橡胶操作油制得的轮胎，在滚动阻力指数和耐磨指数基本保持不变的情况下，轮胎的抗湿滑性有了显著提高，如实施例1相对于对照组1的抗湿滑性提高了4.4%，实施例2相对于对照组2的抗湿滑性提高了3%，实施例3相对于对照组3的抗湿滑性提高了4.9%，实施例4相对于对照组4的抗湿滑性提高了4.0%，实施例5相对于对照组4的抗湿滑性提高了5%。
本发明橡胶操作油呈固体粒状，不但可以自主运输和储存，并且可以精确的称量；制得的橡胶轮胎其抗湿滑性能相对于对照组提高了3-5%，其湿地抓着力大大增加从而提高了轮胎的安全性能。
本发明所述的传统的粘稠环保橡胶油、高分散白炭黑均复合欧盟 REACH法规要求，具体标准如表3和表4所示：
表3 环保油参数标准
表4 高分散白炭黑参数标准
上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种固体粒状环保橡胶操作油，其特征在于，由以下重量份的原料组成：环保橡胶操作油60-70份、G-100抗湿滑树脂10-20份、高分散白炭黑 20-40份。
2.根据权利要求1所述的固体粒状环保橡胶操作油，其特征在于，所述的环保橡胶操作油为符合欧盟瑞士 REACH 法规要求的芳烃油、环保芳烃油、环烷油中的任意一种或几种的混合物，其中，环保橡胶操作油的芳香烃CA含量为12-26%、环烷烃CN含量为30-50%、石蜡烃CP含量为34-50%；所述环保橡胶操作油的苯胺点为70-90℃、闪点为210-250℃、100℃运动粘度为20-28mm2/s、折光率为1.52-1.53。
3.根据权利要求1所述的固体粒状环保橡胶操作油，其特征在于，所述的G-100抗湿滑树脂符合欧盟瑞士 REACH 法规要求，其软化点为100± 5℃，灰分含量 ≦ 5%，pH值为6.5 - 7.5。
4.根据权利要求1所述的固体粒状环保橡胶操作油，其特征在于，所述的高分散白炭黑为符合欧盟瑞士 REACH 法规要求的低聚高分散型白炭黑，白炭黑外观呈颗粒状、氮吸附比表面积为80-220m2/g、堆积密度为280-340g/L、二氧化硅的含量≧98%。
5.根据权利要求1-4任一项所述的固体粒状环保橡胶操作油的制备方法，其特征在于，制备方法步骤如下：
（1）预热：将计量份的白炭黑、环保橡胶操作油和G-100抗湿滑树脂分别预热至100-350℃；
（2）吸附：将预热的白炭黑倒入混合器中，然后将预热后的环保橡胶操作油导入混合器中，均匀搅拌环保橡胶操作油和白炭黑在80-200℃进行吸附反应；
（3）包覆和出料：吸附反应完成后，将预热后的G-100抗湿滑树脂倒入混合器中，在80-200℃下进行包覆反应，反应结束后降至室温出料，即得固体粒状橡胶操作油。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的匀速搅拌的搅拌速度为50-60 r/min，吸附反应的反应时间为30-60 min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所述的包覆反应在匀速搅拌条件下进行，搅拌速度为60-70 r/min，反应时间为30-60min。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Inventor after: Gong Xiangqin Inventor after: Xu Wei Inventor after: Fu Li Inventor after: Wu Yonglin Inventor after: Gong Suying Inventor before: Gong Xiangqin Inventor before: Xu Wei Inventor before: Fu Li Inventor before: Wu Yonglin |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
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Effective date of registration: 20170606 Address after: 266200, room 1208, Dexin building, 788 Ao Ao Road, Jimo, Shandong, Qingdao Patentee after: Qingdao Haijia Ajuvants Co., Ltd. Address before: 266200, Dexin building, 788 Ao Ao Road, Qingdao, Jimo, Shandong Co-patentee before: Xu Wei Patentee before: Gong Xiangqin Co-patentee before: Fu Li Co-patentee before: Wu Yonglin |
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| TR01 | Transfer of patent right |