CN106397861B - 一种用peg提高硬质炭黑在nr/sbr/br中的分散方法 - Google Patents
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Abstract
一种用PEG提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,涉及一种提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,本发明所用的基体橡胶为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶三元共混。所用的硫化体系为硫磺硫化体系,所用的硫化促进剂为次磺酰胺类(NOBS),所用的防老剂为胺类防老剂(RD和4010NA),所用的补强剂为N330。本发明使用硫磺做硫化剂,所制得的橡胶材料各项性能均能达到国家标准,且加入适量PEG后,机械性能有所提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,特别是涉及一种用PEG提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法。
背景技术
聚乙二醇(PEG)目前被广泛应用于各行各业,在橡胶里面主要是中和填料酸性,加快硫化速度和交联密度,具有良好的水溶性,并与许多有机物组份有良好的相溶性,具有优良的润滑性、分散性,在使用各种填料和色料的胶料中作为分散剂时,能减少或消除填料对硫化的影响,使各种助剂分散均匀,提高橡胶制品的物理机械性能。
炭黑作为轮胎制品中重要的补强剂,是一种密度低、粒径小、比表面积大的黑色橡胶补强填料,炭黑是颜料中最难分散的品种之一,自身粒子容易相互凝聚成团,它与其他物质,如有机大分子化合物、水和有机溶剂等的亲和力均弱于炭黑粒子之间的粘结力。故炭黑在溶剂或树脂中具有凝聚成较大颗粒的自然倾向,即使研磨至所需的细度,但存放一段时间后,仍会返粗。聚乙二醇因其特有结构(含—OH)与炭黑表面基团相互作用,阻止炭黑团聚,提高炭黑分散性,进而提高硫化胶性能。因此,对于聚乙二醇在橡胶中的应用研究具有很深远的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用PEG提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,本发明所用的基体橡胶为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶三元共混。所用的硫化体系为硫磺硫化体系,制得的橡胶材料各项性能均能达到国家标准,且机械性能有所提高。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种用PEG提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,所述分散方法包括以下步骤:
(1)将双棍开炼机辊距调制1~2mm,将天然橡胶垂直放入辊中,塑炼15min,再加入丁苯橡胶和顺丁橡胶进行混炼,得到均匀混炼胶;
(2)将PEG和入氧化锌,硬脂酸,防老剂和石蜡加入到混炼胶,并分散均匀,得到混炼胶;
(3)将炭黑先后分两次加入,待炭黑混匀后,得到混炼胶;
(4)将辊距调节至0.5mm,加入芳烃油,混匀后依次加入促进剂和硫化剂,吃料后打三角包10次,下片。
所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,所述的橡胶材料由以下质量份的材料组成:天然橡胶50份,丁苯橡胶40份,顺丁橡胶10份,氧化锌5份,硬脂酸1份,防老剂4010NA 0~1份,防老剂RD 0~1份,炭黑N330 50份,石蜡1.5份,芳烃油0~6份,硫化促进剂1.5份,硫化剂2.5份,聚乙二醇(PEG)0~3份。
所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,所述的橡胶材料所用的硫化体系为硫磺硫化体系。
所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,橡胶材料所用的防老剂为胺类防老剂N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)的一种或两种。
所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,橡胶材料所用的硫化促进剂为次磺酰胺类N-氧二乙基撑-2-苯并噻唑(NOBS)。
所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,橡胶材料的PEG型号为PEG2000,PEG4000,PEG6000。
本发明的优点与效果是:
本发明所用的基体橡胶为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶三元共混。所用的硫化体系为硫磺硫化体系,所用的硫化促进剂为次磺酰胺类(NOBS),所用的防老剂为胺类防老剂(RD和4010NA),所用的补强剂为N330。
本发明使用硫磺做硫化剂,所制得的橡胶材料各项性能均能达到国家标准,且加入适量PEG后,机械性能有所提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本实验所用仪器:双辊开放式炼胶机,XK-160,青岛环球机械股份有限公司。橡胶无转子硫化仪,GT-M2000-A,台湾高铁科技股份有限公司。平板硫化机,XLB-DQ400×400×2E,青岛环球机械股份有限公司。冲片机,CP-25,上海化工机械四厂。邵尔橡塑硬度计,XHS,营口市材料试验机厂。微机电子控制万能试验机,RGL-RH2000-A,台湾高铁科技股份有限公司。阿克隆磨耗试验机,GT-7012-A型,台湾高铁科技股份有限公司。
本实验所用原料:NR,SCR5,海南天然橡胶产业集团股份有限公司;SBR,1500,中国石化上海分公司;BR,9000,齐鲁石化;ZnO,工业级,大连氧化锌厂;硬脂酸,工业级,沈阳市新化试剂厂;S,工业级,任县工农化工厂;防老剂4010NA,工业级,市售;防老剂RD,工业级,市售;石蜡,工业级,市售;N330,工业级,章丘市永振炭黑设备厂;聚乙二醇,分析纯,天津市大茂化学试剂厂。
实例一:在双辊开炼机上放入50g天然橡胶(NR SCR5)进行塑炼,再加入SBR150040g、BR9000 10g进行薄通,再依次加入PEG2000 0.5g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g,石蜡 1.5g混匀,补强炭黑N33050g,芳烃油6g,硫化促进剂(NOBS)1.5g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。
实例二:在双辊开炼机上放入50g天然橡胶(NR SCR5)进行塑炼,再加入SBR150040g、BR9000 10g进行薄通,再依次加入PEG2000 1g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g,石蜡 1.5g混匀,补强炭黑N33050g,芳烃油6g,硫化促进剂(NOBS)1.5g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。
实例三:在双辊开炼机上放入50g天然橡胶(NR SCR5)进行塑炼,再加入SBR150040g、BR9000 10g进行薄通,再依次加入PEG2000 1.5g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g,石蜡 1.5g混匀,补强炭黑N33050g,芳烃油6g,硫化促进剂(NOBS)1.5g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。
实例四:在双辊开炼机上放入50g天然橡胶(NR SCR5)进行塑炼,再加入SBR150040g、BR9000 10g进行薄通,再依次加入PEG2000 2g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g,石蜡 1.5g混匀,补强炭黑N33050g,芳烃油6g,硫化促进剂(NOBS)1.5g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。
实例五:在双辊开炼机上放入50g天然橡胶(NR SCR5)进行塑炼,再加入SBR150040g、BR9000 10g进行薄通,再依次加入PEG2000 2.5g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g,石蜡 1.5g混匀,补强炭黑N33050g,芳烃油6g,硫化促进剂(NOBS)1.5g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。
实例六:在双辊开炼机上放入50g天然橡胶(NR SCR5)进行塑炼,再加入SBR150040g、BR9000 10g进行薄通,再依次加入PEG2000 3g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g,石蜡 1.5g混匀,补强炭黑N33050g,芳烃油6g,硫化促进剂(NOBS)1.5g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。
实例七:本实施例的组成物与实施例1基本相同,区别在于用0.5gPEG4000代替0.5gPEG2000。实验方法与实施例1相同,在此不再赘述。
实例八:本实施例的组成物与实施例2基本相同,区别在于用1gPEG4000代替1gPEG2000。实验方法与实施例2相同,在此不再赘述。
实例九:本实施例的组成物与实施例3基本相同,区别在于用1.5gPEG4000代替1.5gPEG2000。实验方法与实施例3相同,在此不再赘述。
实例十:本实施例的组成物与实施例4基本相同,区别在于用2gPEG4000代替2gPEG2000。实验方法与实施例4相同,在此不再赘述。
实例十一:本实施例的组成物与实施例5基本相同,区别在于用2.5gPEG4000代替2.2gPEG2000。实验方法与实施例5相同,在此不再赘述。
实例十二:本实施例的组成物与实施例6基本相同,区别在于用3gPEG4000代替3gPEG2000。实验方法与实施例6相同,在此不再赘述。
实例十三:本实施例的组成物与实施例1基本相同,区别在于用0.5gPEG6000代替0.5gPEG2000。实验方法与实施例1相同,在此不再赘述。
实例十四:本实施例的组成物与实施例2基本相同,区别在于用1gPEG6000代替1gPEG2000。实验方法与实施例2相同,在此不再赘述。
实例十五:本实施例的组成物与实施例3基本相同,区别在于用1.5gPEG6000代替1.5gPEG2000。实验方法与实施例3相同,在此不再赘述。
实例十六:本实施例的组成物与实施例4基本相同,区别在于用2gPEG6000代替2gPEG2000。实验方法与实施例4相同,在此不再赘述。
实例十七:本实施例的组成物与实施例5基本相同,区别在于用2.5gPEG6000代替2.5gPEG2000。实验方法与实施例5相同,在此不再赘述。
实例十八:本实施例的组成物与实施例6基本相同,区别在于用3gPEG6000代替3gPEG2000。实验方法与实施例6相同,在此不再赘述。
表1
。
Claims (1)
1.一种用PEG提高硬质炭黑在NR/SBR/BR中的分散方法,其特征在于,所述分散方法包括以下步骤:
(1)将双辊开炼机辊距调制1~2mm,将天然橡胶垂直放入辊中,塑炼15min,再加入丁苯橡胶和顺丁橡胶进行混炼,得到均匀混炼胶;
(2)将PEG和氧化锌,硬脂酸,防老剂和石蜡加入到混炼胶,并分散均匀,得到混炼胶;
(3)将炭黑先后分两次加入,待炭黑混匀后,得到混炼胶;
(4)将辊距调节至0.5mm,加入芳烃油,混匀后依次加入促进剂和硫化剂,吃料后打三角包10次,下片;
其中橡胶材料由以下质量份的材料组成:天然橡胶50份,丁苯橡胶40份,顺丁橡胶10份,氧化锌5份,硬脂酸1份,防老剂4010NA 0~1份,防老剂RD 0~1份,炭黑N330 50份,石蜡1.5份,芳烃油0~6份,硫化促进剂1.5份,硫化剂2.5份,聚乙二醇PEG 0~3份;
所用的硫化促进剂为次磺酰胺类N-氧二乙基撑-2-苯并噻唑NOBS;PEG型号为PEG2000或PEG4000或PEG6000。
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