CN110078083A - 一种高抗湿滑性轮胎专用白炭黑及其制备方法 - Google Patents

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于方琪
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Abstract

本发明公开了一种高抗湿滑性轮胎专用白炭黑，其性能参数如下：粒径D50：100‑150nm，0℃对应硫化胶的损耗因子tanδ≥0.4，BET比表面积：70‑90m2/g。与现有白炭黑相比，本发明的白炭黑能显著提高轮胎的抗湿滑性。

Description

一种高抗湿滑性轮胎专用白炭黑及其制备方法
技术领域
本发明属于橡胶配合剂领域，具体涉及一种高抗湿滑性轮胎专用白炭黑及其制备方法。
背景技术
抗湿滑性是衡量轮胎行驶安全性，尤其是雨天的行驶安全性的一项重要指标。对于乘用车，因其具有较高的行驶速度，轮胎的抗湿滑性能显得尤为重要，在2012年强制执行的新欧洲法规标签中，已将抗湿滑性能作为强制要求的性能之一。雨天时，当汽车在湿路面行驶时，由于水的存在，轮胎胎面和路面之间存在一层水膜间隔，会使轮胎的湿抓着力大幅度下降，影响行驶安全性，因而改善轮胎的抗湿滑性能对于保障车辆的行驶安全具有重要意义。
发明内容
根据上述现有技术，本发明的目的在于提供一种高抗湿滑性轮胎专用白炭黑。
为实现上述目的，本发明所采用技术方案如下：
一种高抗湿滑性轮胎专用白炭黑，其特点在于：所述的高抗湿滑性轮胎专用白炭黑的性能参数如下：粒径D50：100-150nm，0℃对应硫化胶的损耗因子tanδ≥0.4，BET比表面积：70-90m2/g。
在另一优选的技术方案中，0℃对应硫化胶的损耗因子tanδ＝1～1.1。
上述高抗湿滑性轮胎专用白炭黑的制备方法，包括如下步骤：
(1)形成包含硅酸盐和电解质的初始底料；
(2)将酸加到初始底料中后，调节体系pH值至7.0±0.2，得到母液；
(3)将硅酸盐加入到母液中，同时加酸以保持母液pH值基本不变，当母液中Si的浓度达到2.5～2.7mol/L后，停止加硅酸盐，继续加酸调节pH值至3.0-6.5，反应0.1～0.5h后，分离、干燥，得到所述的高抗湿滑性轮胎专用白炭黑。
在另一优选的技术方案中，所述硅酸盐为硅酸钠，所述电解质为硫酸钠。
在另一优选的技术方案中，所述初始底料中硅酸盐的浓度为0.3～0.6mol/L，电解质的浓度为0.8～1mol/L。
在另一优选的技术方案中，所述酸为浓度为2～4mol/L的硫酸。
在另一优选的技术方案中，反应的温度为70～90℃。
具体实施方式
以下结合优选实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
高抗湿滑性轮胎专用白炭黑的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硅酸钠和硫酸钠溶解于水中，过滤去除不溶物，得到硅酸钠浓度为0.5mol/L，硫酸钠浓度为0.8mol/L的初始底料；
(2)配制浓度为2mol/L的硫酸；
(3)将硫酸加到初始底料中后，调节体系pH值至7.0±0.2，得到母液；
(4)将母液加热至90℃，在搅拌下，向母液中缓慢加入硅酸钠，同时加硫酸以使母液pH值基本保持在7.0不变，当母液中Si的浓度达到2.5mol/L后，停止加硅酸钠，继续加硫酸调节pH值至4.5，反应10min后，板框压滤机压滤，喷雾干燥，得到所述的高抗湿滑性轮胎专用白炭黑。
粒径D50：110nm，0℃对应硫化胶的损耗因子tanδ＝1.0，BET比表面积：77m2/g。
实施例2
高抗湿滑性轮胎专用白炭黑的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硅酸钠和硫酸钠溶解于水中，过滤去除不溶物，得到硅酸钠浓度为0.3mol/L，硫酸钠浓度为0.9mol/L的初始底料；
(2)配制浓度为2mol/L的硫酸；
(3)将硫酸加到初始底料中后，调节体系pH值至7.0±0.2，得到母液；
(4)将母液加热至80℃，在搅拌下，向母液中缓慢加入硅酸钠，同时加硫酸以使母液pH值基本保持在7.0不变，当母液中Si的浓度达到3mol/L后，停止加硅酸钠，继续加硫酸调节pH值至3，反应20min后，板框压滤机压滤，喷雾干燥，得到所述的高抗湿滑性轮胎专用白炭黑。
粒径D50：132nm，0℃对应硫化胶的损耗因子tanδ＝1.1，BET比表面积：74m2/g。
实施例3
高抗湿滑性轮胎专用白炭黑的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硅酸钠和硫酸钠溶解于水中，过滤去除不溶物，得到硅酸钠浓度为0.6mol/L，硫酸钠浓度为1mol/L的初始底料；
(2)配制浓度为4mol/L的硫酸；
(3)将硫酸加到初始底料中后，调节体系pH值至7.0±0.2，得到母液；
(4)将母液加热至70℃，在搅拌下，向母液中缓慢加入硅酸钠，同时加硫酸以使母液pH值基本保持在7.0不变，当母液中Si的浓度达到4mol/L后，停止加硅酸钠，继续加硫酸调节pH值至6.5，反应30min后，板框压滤机压滤，喷雾干燥，得到所述的高抗湿滑性轮胎专用白炭黑。
粒径D50：147nm，0℃对应硫化胶的损耗因子tanδ＝1.03，BET比表面积：85m2/g。
本发明中，依GB/T 19587-2017测定白炭黑的BET比表面积，依GB/T 32698-2016测定白炭黑的粒径(D50)，依GB/T 13937-92测定硫化胶的损耗因子tanδ(0℃)，依HG/T 2404-2008制备硫化胶。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高抗湿滑性轮胎专用白炭黑，其特征在于：所述的高抗湿滑性轮胎专用白炭黑的性能参数如下：粒径D50：100-150nm，0℃对应硫化胶的损耗因子tanδ≥0.4，BET比表面积：70-90m2/g。
2.根据权利要求1所述的高抗湿滑性轮胎专用白炭黑，其特征在于：0℃对应硫化胶的损耗因子tanδ＝1～1.1。
3.权利要求1或2所述的高抗湿滑性轮胎专用白炭黑的制备方法，包括如下步骤：
(1)形成包含硅酸盐和电解质的初始底料；
(2)将酸加到初始底料中后，调节体系pH值至7.0±0.2，得到母液；
(3)将硅酸盐加入到母液中，同时加酸以保持母液pH值基本不变，当母液中Si的浓度达到2.5～2.7mol/L后，停止加硅酸盐，继续加酸调节pH值至3.0-6.5，反应0.1～0.5h后，分离、干燥，得到所述的高抗湿滑性轮胎专用白炭黑。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述硅酸盐为硅酸钠，所述电解质为硫酸钠。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述初始底料中硅酸盐的浓度为0.3～0.6mol/L，电解质的浓度为0.8～1mol/L。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述酸为浓度为2～4mol/L的硫酸。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：反应的温度为70～90℃。
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