CN107603108A - 一种抗湿滑树脂复合材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗湿滑树脂复合材料，该复合材料按照重量份数计原料包括：改性萜烯树脂60～85份、芳香基聚砜树脂12～20份、脂环烃树脂10～20、增容剂4～10份；该复合材料是一种直接内添加型的试剂，以克服需要进行大量调整和产生巨大波动的使用白炭黑和溶聚丁苯橡胶的方案，该复合材料在混炼时和其它小料一起加入，不需要进行赔付和工艺的调整，使用后明显提高硫化胶的抗湿滑性能，提高橡胶制品尤其是轮胎的行驶安全性，且原材料易得，成本较低廉，制备工艺简单易行。

Description

一种抗湿滑树脂复合材料

技术领域

本发明属于新型精细化工材料的技术领域，具体涉及到一种抗湿滑树脂复合材料。

背景技术

轮胎是汽车安全行驶的一个很重要的部件，由于轮胎的原因而造成的事故屡见不鲜，其后果也很严重，近年来，人们对汽车安全、舒适、节能的要求逐年提高，新的欧洲法规标签已于2012年强制执行，主要内容是针对轮胎胎面的三大基本性能抗湿滑、滚动阻力和噪声作为乘用车胎替换胎的硬性指标提出了限制，抗湿滑性能作为强制要求的性能之一，可见其是保证轮胎使用安全最重要的性能之一，是衡量汽车使用过程中的行驶安全性，尤其是在复杂的湿滑、雨天路面条件下行驶安全的关键指标，轮胎抗湿滑性能的改善，能够使得轮胎在雨天潮湿路上的机动性提高，即湿地抓着力提高，具体体现在诸如湿地刹车、湿地转向和湿地制动等性能的提升，极大保障雨天潮湿路面的行车安全；因此，轮胎抗湿滑性能的改善，对于行车安全性具有重大的意义，已成为轮胎设计工作者不断关注和致力于解决的迫切问题。

对于轮胎抗湿滑性能的改善研究，近二十年的关注越来越多，但同时又是充满挑战的，因此迄今没有得到系统的解决，目前，提高轮胎的抗湿滑性能，主要是通过添加大量白炭黑和使用溶聚丁苯橡胶两个方案，由于白炭黑特有的亲水特性以及自团聚性的影响，添加大量白炭黑势必带来工艺加工难度的极大增加，由此带来设备负荷和能耗的极大提升；使用溶聚丁苯橡胶替代主体橡胶，势必要对整体配方、工艺参数进行较大幅度调整，一定程度上限制了其的推广使用，因此，在整体配方体系、生产装备、工艺参数保持稳定不变的前提下，使用直接内添加的抗湿滑助剂以改善轮胎的抗湿滑性能，成为轮胎制造生产工作者青睐和理想的选项，本发明一种抗湿滑树脂复合材料就是在这种技术背景下研发的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种抗湿滑树脂复合材料，该复合材料是一种直接内添加型的试剂，以克服需要进行大量调整和产生巨大波动的使用白炭黑和溶聚丁苯橡胶的方案，该复合材料在混炼时和其它小料一起加入，不需要进行赔付和工艺的调整，使用后明显提高硫化胶的抗湿滑性能，提高橡胶制品尤其是轮胎的行驶安全性，且原材料易得，成本较低廉，制备工艺简单易行。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种抗湿滑树脂复合材料，该复合材料按照重量份数计原料包括：改性萜烯树脂60～85份、芳香基聚砜树脂12～20份、脂环烃树脂10～20、增容剂4～10份。

前述抗湿滑树脂复合材料，该抗湿滑树脂复合材料的制备工艺具体按以下步骤进行：

步骤（1）：将改性萜烯树脂投入反应釜中，加热融化；

步骤（2）：当步骤（1）中反应釜中料温升至135-140℃时，开始保温，投入增容剂，开启搅拌，搅拌时间20-25min；

步骤（3）：降温，当反应釜中料温达到125℃时，投入全部芳香基聚砜树脂和脂环烃树脂，随后保温在120-125℃之间搅拌45-50min，得到浅黄色半透明状均一溶液；

步骤（4）：继续保温在120-125℃范围，将步骤（3）所得浅黄色半透明状均一溶液注入回旋冷凝钢带造粒机开始造粒，获得半圆形融滴粒子成品即为该抗湿滑树脂复合材料。

本发明还设计一种抗湿滑树脂复合材料，该复合材料由甲乙两组分混合而成，按质量比计甲：乙=2:1，其中：

甲组份按重量份数计包括：改性萜烯树脂60～85份、芳香基聚砜树脂12～20份、脂环烃树脂10～20、增容剂4～10份；

乙组份按重量份数计包括：

淀粉：10-15份，促进剂D：1-3份，防老剂4020：1-2份，硬脂酸：3-5份，硅烷偶联剂：4-6份，硫磺：5-7份，炭黑：1-3份，纳米氢氧化铝：10-13份，萜烯酚醛树脂：30-35份，C5石油树脂：20-25份。

本发明进一步限定的技术方案为：

前述抗湿滑树脂复合材料，改性萜烯树脂为有机硅改性萜烯树脂。

前述抗湿滑树脂复合材料，增容剂为乙烯-乙酸乙烯共聚蜡。

前述抗湿滑树脂复合材料，该抗湿滑树脂复合材料的制备工艺具体按以下步骤进行：

（一）甲组份的制备

步骤（1）：将改性萜烯树脂投入反应釜中，加热融化；

步骤（2）：当步骤（1）中反应釜中料温升至135-140℃时，开始保温，投入增容剂，开启搅拌，搅拌时间20-25min；

步骤（3）：降温，当反应釜中料温达到125℃时，投入全部芳香基聚砜树脂和脂环烃树脂，随后保温在120-125℃之间搅拌45-50min，得到浅黄色半透明状均一溶液；

步骤（4）：继续保温在120-125℃范围，将步骤（3）所得浅黄色半透明状均一溶液注入回旋冷凝钢带造粒机开始造粒，获得半圆形融滴粒子；

（二）乙组份的制备

将淀粉、萜烯酚醛树脂、C5石油树脂搅拌，并加热至120-150℃，转速为70-100r/min，混合均匀后，加入一半量的炭黑和硅烷偶联剂，继续搅拌20-25min，然后加入剩余的炭黑和硅烷偶联剂以及促进剂D、防老剂4020、硬脂酸、硫磺、纳米氢氧化铝一次性加入，混合均匀后排料；

（三）成品的制备

将步骤（二）排出的料注入钢带造粒机开始造粒，将获得粒子与步骤（一）中得到的半圆形融滴粒子搅拌混合均匀，得到成品即为该抗湿滑树脂复合材料。

本发明的有益效果是：

本发明抗湿滑树脂复合材料，主要针对于改善各种橡胶制品（尤其是汽车轮胎）的抗湿滑性性能，本发明复合材料为直接内添加型的助剂，可以实现不大动干戈改变配方和工艺的前提下，仅通过额外添加少量助剂的形式就可以实现改善抗湿滑性能的目的，本发明产品通过在橡胶混炼阶段的加入，会在胶料中均匀融化分散开，多种组分构成、不同长度分子链和不同极性的特性设计组合，使得该复合材料和各种橡胶基体高分子材料都具有很好的相容亲和性，能够快速和橡胶分子链形成紧密、牢固的分子键力结合，在胶料进行高温交联硫化时，复合树脂材料的特殊官能团具有很强的反应活性，将积极参与到硫化反应中，采用穿插键合、偶联共聚的形式共同组成硫化网络，使得硫化胶网络结构会在局部分布一系列经过强化的交联点，该交联点具有结构牢固、耐冲击强度大、稳定性高和疏水性强的特点，体现在潮湿积水路况下行驶的轮胎，表面局部密布的疏水性强化交联点，会使得轮胎表面的排水性加大，更易击穿频繁接触的水膜，从而增大与行驶路面的接触频率和面积，最终实现增大轮胎的湿滑路面抓着力，提升轮胎的制动性能和汽车的行驶安全性。

同时，本发明抗湿滑树脂复合材料绿色环保，是无毒无害环保产品，符合欧盟ROHS指令于国家环保产品质量监督检验中心检测达标的相关指标，本本发明抗湿滑树脂复合材料原材料易得，成本较低廉，降低了轮胎等橡胶企业的原材料成本，保证了本项目产品的更大竞争力，另外，本发明抗湿滑树脂复合材料的生产过程对环境不产生废水、废渣、废气的污染，属于绿色环保的制造工艺，此项新技术达到了橡胶加工助剂清洁化生产要求。

本发明采用甲乙两组份，两种组分的复配扬长避短，能有效避免一种成分带来的弊端，增强最终的性能，乙组分中硅烷偶联剂的加入可以改善淀粉与其他成分之间的界面结合，进一步提高复合材料的物理性能。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种抗湿滑树脂复合材料，该复合材料按重量份数计包括以下组分：改性萜烯树脂70份、芳香基聚砜树脂13份、脂环烃树脂12、增容剂5份。

该复合材料的制备工艺具体如下：

步骤（1）：将改性萜烯树脂投入反应釜中，加热至融化，然后开启搅拌，继续升温；

步骤（2）：当反应釜中料温升至135-140℃时，开始保温，投入全部增容剂，保温搅拌时间20-25min；步骤（3）：然后开始降温，当反应釜中料温降到125℃时，投入全部芳香基聚砜树脂和脂环烃树脂，随后保温在120-125℃之间继续搅拌45-50min，得到浅黄色半透明状均一溶液；

步骤（4）：继续保温在120-125℃范围，将所得浅黄色半透明状均一溶液注入回旋冷凝钢带造粒机开始造粒，获得半圆形融滴粒型抗湿滑树脂复合材料成品即为该抗湿滑树脂复合材料。

实施例2

本实施例提供一种抗湿滑树脂复合材料，该复合材料按重量份数计包括以下组分：改性萜烯树脂68份、芳香基聚砜树脂14份、脂环烃树脂14、增容剂4份。

该复合材料的制备工艺具体如下：

步骤（1）：将改性萜烯树脂投入反应釜中，加热至融化，然后开启搅拌，继续升温；

步骤（2）：当反应釜中料温升至135-140℃时，开始保温，投入全部增容剂，保温搅拌时间20-25min；

步骤（3）：然后开始降温，当反应釜中料温降到125℃时，投入全部芳香基聚砜树脂和脂环烃树脂，随后保温在120-125℃之间继续搅拌45-50min，得到浅黄色半透明状均一溶液；

步骤（4）：继续保温在120-125℃范围，将所得浅黄色半透明状均一溶液注入回旋冷凝钢带造粒机开始造粒，获得半圆形融滴粒型抗湿滑树脂复合材料成品。

实施例3

本实施例提供一种抗湿滑树脂复合材料，该复合材料按重量份数计包括以下组分：改性萜烯树脂62份、芳香基聚砜树脂15份、脂环烃树脂16、增容剂7份。

该复合材料的制备工艺具体如下：

步骤（1）：将改性萜烯树脂投入反应釜中，加热至融化，然后开启搅拌，继续升温；

步骤（2）：当反应釜中料温升至135-140℃时，开始保温，投入全部增容剂，保温搅拌时间20-25min；

步骤（3）：然后开始降温，当反应釜中料温降到125℃时，投入全部芳香基聚砜树脂和脂环烃树脂，随后保温在120-125℃之间继续搅拌45-50min，得到浅黄色半透明状均一溶液；

步骤（4）：继续保温在120-125℃范围，将所得浅黄色半透明状均一溶液注入回旋冷凝钢带造粒机开始造粒，获得半圆形融滴粒型抗湿滑树脂复合材料成品。

本发明提供了一种抗湿滑树脂复合材料及其制备方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

实施例4

本实施例提供一种抗湿滑树脂复合材料，该复合材料由甲乙两组分混合而成，按质量比计甲：乙=2:1，其中：

改性萜烯树脂70份、芳香基聚砜树脂13份、脂环烃树脂12、增容剂5份。

乙组份按重量份数计包括：

淀粉：12份，促进剂D：2份，防老剂4020：2份，硬脂酸：4份，硅烷偶联剂：5份，硫磺：6份，炭黑：2份，纳米氢氧化铝：11份，萜烯酚醛树脂：32份，C5石油树脂：22份。

该抗湿滑树脂复合材料的制备工艺具体按以下步骤进行：

（一）甲组份的制备

步骤（1）：将改性萜烯树脂投入反应釜中，加热融化；

步骤（2）：当步骤（1）中反应釜中料温升至138℃时，开始保温，投入增容剂，开启搅拌，搅拌时间23min；

步骤（3）：降温，当反应釜中料温达到125℃时，投入全部芳香基聚砜树脂和脂环烃树脂，随后保温在123℃之间搅拌48min，得到浅黄色半透明状均一溶液；

步骤（4）：继续保温在123℃范围，将步骤（3）所得浅黄色半透明状均一溶液注入回旋冷凝钢带造粒机开始造粒，获得半圆形融滴粒子；

（二）乙组份的制备

将淀粉、萜烯酚醛树脂、C5石油树脂搅拌，并加热至130℃，转速为80r/min，混合均匀后，加入一半量的炭黑和硅烷偶联剂，继续搅拌23min，然后加入剩余的炭黑和硅烷偶联剂以及促进剂D、防老剂4020、硬脂酸、硫磺、纳米氢氧化铝一次性加入，混合均匀后排料；

（三）成品的制备

将步骤（二）排出的料注入钢带造粒机开始造粒，将获得粒子与步骤（一）中得到的半圆形融滴粒子搅拌混合均匀，得到成品即为该抗湿滑树脂复合材料。

实施例5

本实施例提供一种抗湿滑树脂复合材料，该复合材料由甲乙两组分混合而成，按质量比计甲：乙=2:1，其中：

改性萜烯树脂68份、芳香基聚砜树脂14份、脂环烃树脂14、增容剂4份。

乙组份按重量份数计包括：

淀粉：15份，促进剂D：3份，防老剂4020：2份，硬脂酸：5份，硅烷偶联剂：6份，硫磺：7份，炭黑：3份，纳米氢氧化铝：13份，萜烯酚醛树脂：35份，C5石油树脂：25份。

该抗湿滑树脂复合材料的制备工艺具体按以下步骤进行：

（一）甲组份的制备

步骤（1）：将改性萜烯树脂投入反应釜中，加热融化；

步骤（2）：当步骤（1）中反应釜中料温升至140℃时，开始保温，投入增容剂，开启搅拌，搅拌时间25min；

步骤（3）：降温，当反应釜中料温达到125℃时，投入全部芳香基聚砜树脂和脂环烃树脂，随后保温在125℃之间搅拌50min，得到浅黄色半透明状均一溶液；

步骤（4）：继续保温在125℃范围，将步骤（3）所得浅黄色半透明状均一溶液注入回旋冷凝钢带造粒机开始造粒，获得半圆形融滴粒子；

（二）乙组份的制备

将淀粉、萜烯酚醛树脂、C5石油树脂搅拌，并加热至150℃，转速为100r/min，混合均匀后，加入一半量的炭黑和硅烷偶联剂，继续搅拌25min，然后加入剩余的炭黑和硅烷偶联剂以及促进剂D、防老剂4020、硬脂酸、硫磺、纳米氢氧化铝一次性加入，混合均匀后排料；

（三）成品的制备

将步骤（二）排出的料注入钢带造粒机开始造粒，将获得粒子与步骤（一）中得到的半圆形融滴粒子搅拌混合均匀，得到成品即为该抗湿滑树脂复合材料。

实施例6

本实施例提供一种抗湿滑树脂复合材料，该复合材料由甲乙两组分混合而成，按质量比计甲：乙=2:1，其中：

改性萜烯树脂62份、芳香基聚砜树脂15份、脂环烃树脂16、增容剂7份。

乙组份按重量份数计包括：

淀粉：10份，促进剂D：1份，防老剂4020：1份，硬脂酸：3份，硅烷偶联剂：4份，硫磺：5份，炭黑：1份，纳米氢氧化铝：10份，萜烯酚醛树脂：30份，C5石油树脂：20份。

该抗湿滑树脂复合材料的制备工艺具体按以下步骤进行：

（一）甲组份的制备

步骤（1）：将改性萜烯树脂投入反应釜中，加热融化；

步骤（2）：当步骤（1）中反应釜中料温升至135℃时，开始保温，投入增容剂，开启搅拌，搅拌时间20min；

步骤（3）：降温，当反应釜中料温达到125℃时，投入全部芳香基聚砜树脂和脂环烃树脂，随后保温在120℃之间搅拌45min，得到浅黄色半透明状均一溶液；

步骤（4）：继续保温在120℃范围，将步骤（3）所得浅黄色半透明状均一溶液注入回旋冷凝钢带造粒机开始造粒，获得半圆形融滴粒子；

（二）乙组份的制备

将淀粉、萜烯酚醛树脂、C5石油树脂搅拌，并加热至120℃，转速为70r/min，混合均匀后，加入一半量的炭黑和硅烷偶联剂，继续搅拌20min，然后加入剩余的炭黑和硅烷偶联剂以及促进剂D、防老剂4020、硬脂酸、硫磺、纳米氢氧化铝一次性加入，混合均匀后排料；

（三）成品的制备

将步骤（二）排出的料注入钢带造粒机开始造粒，将获得粒子与步骤（一）中得到的半圆形融滴粒子搅拌混合均匀，得到成品即为该抗湿滑树脂复合材料。

在实施例1-6中3改性萜烯树脂为有机硅改性萜烯树脂，增容剂为乙烯-乙酸乙烯共聚蜡。

本发明中的复合材料的物理性能见表1所示；

表1 实施例1-6中复合材料的物理性能

由表1看见本发明的复合材料具有良好的拉伸强度、邵尔A型硬度/度、撕裂强度等良好的物理性能，更能复合使用要求，延长使用寿命。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种抗湿滑树脂复合材料，其特征在于：该复合材料按照重量份数计原料包括：改性萜烯树脂60～85份、芳香基聚砜树脂12～20份、脂环烃树脂10～20、增容剂4～10份。

2.一种抗湿滑树脂复合材料，其特征在于：该复合材料由甲乙两组分混合而成，按质量比计甲：乙=2:1，其中：

所述甲组份按重量份数计包括：改性萜烯树脂60～85份、芳香基聚砜树脂12～20份、脂环烃树脂10～20、增容剂4～10份；

所述乙组份按重量份数计包括：

淀粉：10-15份，促进剂D：1-3份，防老剂4020：1-2份，硬脂酸：3-5份，硅烷偶联剂：4-6份，硫磺：5-7份，炭黑：1-3份，纳米氢氧化铝：10-13份，萜烯酚醛树脂：30-35份，C5石油树脂：20-25份。

3.根据权利要求1或2所述的抗湿滑树脂复合材料，其特征在于：所述改性萜烯树脂为有机硅改性萜烯树脂。

4.根据权利要求1或2所述的抗湿滑树脂复合材料，其特征在于，所述增容剂为乙烯-乙酸乙烯共聚蜡。

5.根据权利要求1所述的抗湿滑树脂复合材料，其特征在于，该抗湿滑树脂复合材料的制备工艺具体按以下步骤进行：

步骤（1）：将改性萜烯树脂投入反应釜中，加热融化；

步骤（2）：当步骤（1）中反应釜中料温升至135-140℃时，开始保温，投入增容剂，开启搅拌，搅拌时间20-25min；

步骤（3）：降温，当反应釜中料温达到125℃时，投入全部芳香基聚砜树脂和脂环烃树脂，随后保温在120-125℃之间搅拌45-50min，得到浅黄色半透明状均一溶液；

步骤（4）：继续保温在120-125℃范围，将步骤（3）所得浅黄色半透明状均一溶液注入回旋冷凝钢带造粒机开始造粒，获得半圆形融滴粒子成品即为该抗湿滑树脂复合材料。

6.根据权利要求2所述的抗湿滑树脂复合材料，其特征在于，该抗湿滑树脂复合材料的制备工艺具体按以下步骤进行：

（一）甲组份的制备

步骤（1）：将改性萜烯树脂投入反应釜中，加热融化；

步骤（2）：当步骤（1）中反应釜中料温升至135-140℃时，开始保温，投入增容剂，开启搅拌，搅拌时间20-25min；

步骤（3）：降温，当反应釜中料温达到125℃时，投入全部芳香基聚砜树脂和脂环烃树脂，随后保温在120-125℃之间搅拌45-50min，得到浅黄色半透明状均一溶液；

步骤（4）：继续保温在120-125℃范围，将步骤（3）所得浅黄色半透明状均一溶液注入回旋冷凝钢带造粒机开始造粒，获得半圆形融滴粒子；

（二）乙组份的制备

将淀粉、萜烯酚醛树脂、C5石油树脂搅拌，并加热至120-150℃，转速为70-100r/min，混合均匀后，加入一半量的炭黑和硅烷偶联剂，继续搅拌20-25min，然后加入剩余的炭黑和硅烷偶联剂以及促进剂D、防老剂4020、硬脂酸、硫磺、纳米氢氧化铝一次性加入，混合均匀后排料；

（三）成品的制备

将步骤（二）排出的料注入钢带造粒机开始造粒，将获得粒子与步骤（一）中得到的半圆形融滴粒子搅拌混合均匀，得到成品即为该抗湿滑树脂复合材料。