CN105440383A - 一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料，其是由下述重量份的原料制得：再生橡胶60-80，海泡石粉10-15，导电炭黑10-15，滑石粉10-15，松香6-8，丙烯酸丁酯2-4，三聚氰胺3-5，过硫酸钾0.15-0.25，椰油酸二乙醇酰胺0.5-1，十二烷基硫酸钠0.15-0.25，硬脂酸锌1-2，硫磺1-2，聚磷酸铵1-2，复合助剂5-10。本发明的轮胎用橡胶复合材料具有良好的力学性能和加工性能，其生产的轮胎胎面有较强的耐磨性、耐撕裂性和高强度，并且具有良好的阻燃、防静电功能，使用安全性高，实用性强。

Description

一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及再生橡胶技术领域，尤其涉及一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展，对橡胶的需求也在提升。与此同时，废旧橡胶的处理也成为人们面临的严重问题之一。橡胶的降解性能差，长时期不能自然降解，大量的废旧橡胶不仅对自然环境造成了潜在威胁，也浪费了资源。废旧橡胶综合利用的主要途径之一是对废旧橡胶进行再次加工，使其转化为再生橡胶，从而物尽其用，实现循环经济发展。再生橡胶一方面可以代替橡胶，缓解了天然橡胶的严重匮乏；另一方面减少了潜在的污染，有利于环保。
当前再生橡胶存在的一个主要问题就是其力学性能各项指标下降，加工性能差，仅能应用于低档产品，其使用性能和附加价值不高，限制了其在中高档产品中的使用。因此，提高再生橡胶制品的综合性能及附加价值，拓宽其应用范围是当前再生橡胶制品的重要发展方向。橡胶常应用于制造汽车轮胎，汽车在行驶过程中会产生静电，静电大量积累达到一定程度后就会对外放电，给行车安全带来极大静电起火隐患。因此，改善轮胎用橡胶材料的阻燃、防静电性能十分重要。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料，其是由下述重量份的原料制得：
再生橡胶60-80，海泡石粉10-15，导电炭黑10-15，滑石粉10-15，松香6-8，丙烯酸丁酯2-4，三聚氰胺3-5，过硫酸钾0.15-0.25，椰油酸二乙醇酰胺0.5-1，十二烷基硫酸钠0.15-0.25，硬脂酸锌1-2，硫磺1-2，聚磷酸铵1-2，复合助剂5-10；
其中复合助剂由下列重量份的原料制成：茶籽油30-40，松节油3-5，丙三醇1-2，乙酰柠檬酸三丁酯10-15，植酸0.5-1，山梨醇酐单硬脂酸酯1-2，纳米二氧化钛1-2；复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80-90℃搅拌0.5-1h，然后与其余原料混合，50-60℃、1000-1500r/min搅拌1-2h，冷却后即得。
一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将海泡石粉、导电炭黑和滑石粉混合后按固液重量比1:4-1:5与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90-95℃、1000-1500r/min搅拌5-10min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10-15min，最后加入过硫酸钾70-80℃反应4-6h，冷却后过滤，100-120℃干燥完全后研磨至100-200目，得改性粉体；
（2）将再生橡胶与复合助剂混合后80-100℃混合0.5-1h，然后加入硬脂酸锌和椰油酸二乙醇酰胺50-60℃搅拌1-2h，得橡胶混合物；
（3）将（1）中的改性粉体与（2）中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100-120℃混合10-15min，然后加入其余原料于60-100℃混合0.5-1h，最后用双螺杆挤出机200-240℃挤出，即得阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料。
本发明的优点是：
茶籽油中含有丰富的活性成分，包括茶多酚、甾醇、角鲨烯等，能起到辅助软化的效果，同时茶籽油具有较强的渗透性，能迅速且均匀地渗透到橡胶分子链的空隙中，增加橡胶分子间距离，有助于改善胶料的柔软性和流动性，提高再生橡胶的加工性能。
本发明以茶籽油、松节油与乙酰柠檬酸三丁酯复配，辅以植酸、纳米二氧化钛等活性成分制得复合助剂，能增加胶料的可塑性、流动性、粘着性，有效提升了再生橡胶的耐候性和加工性能；通过乳液共聚反应向海泡石粉、导电炭黑、滑石粉混合粉体表面引入松香及丙烯酸丁酯活性基团，能与橡胶分子链基团发生相互作用，有效提升了粉体与胶料的相容性，粉体在胶料中分散均匀，改善了胶料的力学性能；利用各原料的复配以及协同作用，使制得的轮胎用橡胶复合材料具有良好的力学性能和加工性能，其生产的轮胎胎面有较强的耐磨性、耐撕裂性和高强度，并且具有良好的阻燃、防静电功能，使用安全性高，实用性强。
具体实施方式
一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料，其是由下述重量份的原料制得：
再生橡胶60，海泡石粉10，导电炭黑10，滑石粉10，松香6，丙烯酸丁酯2，三聚氰胺3，过硫酸钾0.15，椰油酸二乙醇酰胺0.5，十二烷基硫酸钠0.15，硬脂酸锌1，硫磺1，聚磷酸铵1，复合助剂5；
其中复合助剂由下列重量份的原料制成：茶籽油30，松节油3，丙三醇1，乙酰柠檬酸三丁酯10，植酸0.5，山梨醇酐单硬脂酸酯1，纳米二氧化钛1；复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80℃搅拌0.5h，然后与其余原料混合，50℃、1000r/min搅拌1h，冷却后即得。
一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将海泡石粉、导电炭黑和滑石粉混合后按固液重量比1:4与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90℃、1000r/min搅拌5min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10min，最后加入过硫酸钾70℃反应4h，冷却后过滤，100℃干燥完全后研磨至100目，得改性粉体；
（2）将再生橡胶与复合助剂混合后80℃混合0.5h，然后加入硬脂酸锌和椰油酸二乙醇酰胺50℃搅拌1h，得橡胶混合物；
（3）将（1）中的改性粉体与（2）中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100℃混合10min，然后加入其余原料于60℃混合0.5h，最后用双螺杆挤出机200℃挤出，即得阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料。
对上述制得的橡胶复合材料进行性能测试，结果如下：
邵尔A型硬度：63度；
拉伸强度：21.4MPa；
扯断伸长率：530%；
阻燃等级：V-0。

Claims (2)

1.一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：
再生橡胶60-80，海泡石粉10-15，导电炭黑10-15，滑石粉10-15，松香6-8，丙烯酸丁酯2-4，三聚氰胺3-5，过硫酸钾0.15-0.25，椰油酸二乙醇酰胺0.5-1，十二烷基硫酸钠0.15-0.25，硬脂酸锌1-2，硫磺1-2，聚磷酸铵1-2，复合助剂5-10；
所述的复合助剂由下列重量份的原料制成：茶籽油30-40，松节油3-5，丙三醇1-2，乙酰柠檬酸三丁酯10-15，植酸0.5-1，山梨醇酐单硬脂酸酯1-2，纳米二氧化钛1-2；复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80-90℃搅拌0.5-1h，然后与其余原料混合，50-60℃、1000-1500r/min搅拌1-2h，冷却后即得。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将海泡石粉、导电炭黑和滑石粉混合后按固液重量比1:4-1:5与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90-95℃、1000-1500r/min搅拌5-10min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10-15min，最后加入过硫酸钾70-80℃反应4-6h，冷却后过滤，100-120℃干燥完全后研磨至100-200目，得改性粉体；
（2）将再生橡胶与复合助剂混合后80-100℃混合0.5-1h，然后加入硬脂酸锌和椰油酸二乙醇酰胺50-60℃搅拌1-2h，得橡胶混合物；
（3）将（1）中的改性粉体与（2）中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100-120℃混合10-15min，然后加入其余原料于60-100℃混合0.5-1h，最后用双螺杆挤出机200-240℃挤出，即得阻燃防静电轮胎用橡胶复合材料。
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