CN110746668A - 一种低滚动阻力的节能橡胶复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低滚动阻力的节能橡胶复合材料及其制备方法，其选择锡偶联型溶聚丁苯橡胶/天然橡胶/顺丁橡胶为主体材料，低滚动阻力炭黑和高分散白炭黑为补强剂，通过优化配方和工艺，制备的橡胶复合材料具有滚动阻力（60℃时tanδ值）低，耐磨性能好等特点，用于制造汽车轮胎、橡胶输送带、磨机橡胶衬里等橡胶制品，可减少运行阻力，从而达到降低驱动功率，节约能源消耗的目的，同时，本发明工艺简单，易于制造。

Description

一种低滚动阻力的节能橡胶复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶复合材料技术领域，具体地说，是一种低滚动阻力的节能橡胶复合材料及其制备方法。
背景技术
汽车轮胎、橡胶输送带、磨机橡胶衬里等橡胶制品占世界橡胶消耗量的80%以上，科学研究表明，汽车轮胎、橡胶输送带、磨机橡胶衬里等橡胶制品在使用过程中，约有40%左右的动力消耗用于克服因橡胶变形而产生的滚动阻力，因此，开发低滚动阻力的节能橡胶是国内外橡胶工业的迫切要求。我国对低滚动阻力橡胶技术的研究较晚，目前对低滚动阻力轮胎的研究较多，但对有关用于橡胶输送带、磨机橡胶衬里等矿用橡胶制品的低滚动阻力的节能橡胶复合材料的研究报道较少。通常，橡胶材料的滚动阻力用其损耗因子tanδ（60℃时tanδ值）表示，一般将tanδ（60℃时tanδ值）≤0.15的橡胶材料定义为低滚动阻力或节能橡胶材料。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种低滚动阻力的节能橡胶复合材料，除了满足汽车轮胎、橡胶输送带、磨机橡胶衬里等橡胶制品的力学性能外，还具有较低的滚动阻力，用于制造汽车轮胎、橡胶输送带、磨机橡胶衬里等橡胶制品，可减少运行阻力，从而达到降低驱动功率，节约能源消耗的目的。
本发明的第二个目的是提供该节能橡胶复合材料的制备方法，工艺简单，易于制造，。
本发明的目的通过下述方案予以实现：
本发明提供一种低滚动阻力的节能橡胶复合材料及其制备方法，所述的低滚动阻力的节能橡胶复合材料，按重量比由以下组分组成：
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552）50份，天然橡胶（NR）20-30份，顺丁橡胶（BR9000）20-30份，氧化锌4-6份，硬脂酸1-3份，硫磺1.5-2.0份，促进剂1.5-2.0份，防老剂2-3份，防护蜡1-2份，防焦剂CTP 0.5-1份,低滚动阻力炭黑25-30份，高分散白炭黑25-30份，硅烷偶联剂(Si69) 2-4份，古马隆树脂4-6份，芳烃油2-4份。
所述的促进剂选用促进剂CZ与促进剂TMTD的组合， 防老剂选用防老剂RD与防老剂4020的组合，低滚动阻力炭黑选用德固萨EB122、EB123或卡博特CRXTM1436中的任意一种。
所述的制备方法包括以下步骤：
（1）塑炼天然橡胶：
使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；
（2）一段混炼：
一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分钟，首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入白炭黑、氧化锌、防老剂、防焦剂、硅烷偶联剂继续混炼150-180秒，再投入炭黑、硬脂酸、防护蜡、芳烃油、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；
（3）二段混炼：
二段混炼使用密炼机，密炼机转子速度20转/分钟，将一段混炼胶、硫磺、促进剂、投入密炼机中混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，即为本发明的低滚动阻力的节能橡胶复合材料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明选择锡偶联型溶聚丁苯橡胶/天然橡胶/顺丁橡胶为主体材料，低滚动阻力炭黑和高分散白炭黑为补强剂，通过优化配方和工艺，制备的橡胶复合材料具有滚动阻力（60℃时tanδ值）低，耐磨性能好等特点，用于制造汽车轮胎、橡胶输送带、磨机橡胶衬里等橡胶制品，可减少运行阻力，从而达到降低驱动功率，节约能源消耗的目的。同时，本发明工艺简单，易于制造，。
具体实施方式
通过下述实施例有助于对本发明的理解，但不能限制本发明的内容。
实施例1
本实施例提供一种低滚动阻力的节能橡胶复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的复合材料按重量比由以下组分组成：
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552）50份，天然橡胶（NR）20份，顺丁橡胶（BR9000）30份，氧化锌4份，硬脂酸3份，硫磺1.5份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 1份，防老剂RD 1份，防老剂4020 1份，防护蜡2份，防焦剂CTP 0.5份,德固萨炭黑EB122 25份，高分散白炭黑30份，硅烷偶联剂(Si69) 4份，古马隆树脂4份，芳烃油4份。
所述的制备方法包括以下步骤：
（1）塑炼天然橡胶：
使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；
（2）一段混炼：
一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分钟，首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入白炭黑、氧化锌、防老剂、防焦剂、硅烷偶联剂继续混炼150-180秒，再投入炭黑、硬脂酸、防护蜡、芳烃油、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；
（3）二段混炼：
二段混炼使用密炼机，密炼机转子速度20转/分钟。将一段混炼胶、硫磺、促进剂、投入密炼机中混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，即为本实施例的低滚动阻力的节能橡胶复合材料。
实施例2
本实施例提供一种低滚动阻力的节能橡胶复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的复合材料按重量比由以下组分组成：
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552）50份，天然橡胶（NR）25份，顺丁橡胶（BR9000）25份，氧化锌5份，硬脂酸2份，硫磺1.8份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 0.8份，防老剂RD 1.5份，防老剂4020 1份，防护蜡1.5份，防焦剂CTP 0.8份,德固萨炭黑EB123 27份，高分散白炭黑28份，硅烷偶联剂(Si69) 3份，古马隆树脂5份，芳烃油3份。
本实施例的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例提供一种低滚动阻力的节能橡胶复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的复合材料按重量比由以下组分组成：
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552）50份，天然橡胶（NR）30份，顺丁橡胶（BR9000）20份，氧化锌6份，硬脂酸1份，硫磺2份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 0.5份，防老剂RD 2份，防老剂4020 1份，防护蜡1份，防焦剂CTP 1份,卡博特炭黑CRXTM1436 30份，高分散白炭黑25份，硅烷偶联剂(Si69) 2份，古马隆树脂6份，芳烃油2份。
本实施例的制备方法同实施例1。
上述实施例的检测数据见下表：
Figure 126884DEST_PATH_IMAGE001

Claims (5)

1.一种低滚动阻力的节能橡胶复合材料，其特征在于按重量比由以下组分组成：
锡偶联型溶聚丁苯橡胶SSBR-SL552 50份，天然橡胶NR 20-30份，顺丁橡胶BR9000 20-30份，氧化锌4-6份，硬脂酸1-3份，硫磺1.5-2.0份，促进剂1.5-2.0份，防老剂2-3份，防护蜡1-2份，防焦剂CTP 0.5-1份,低滚动阻力炭黑25-30份，高分散白炭黑25-30份，硅烷偶联剂Si69 2-4份，古马隆树脂4-6份，芳烃油2-4份。
2.如权利要求1所述的低滚动阻力的节能橡胶复合材料，其特征在于：所述的促进剂选用促进剂CZ与促进剂TMTD的组合。
3.如权利要求1所述的低滚动阻力的节能橡胶复合材料，其特征在于：所述的防老剂选用防老剂RD与防老剂4020的组合。
4.如权利要求1所述的低滚动阻力的节能橡胶复合材料，其特征在于：所述的低滚动阻力炭黑可选用德固萨EB122、EB123或卡博特CRXTM1436中的任意一种。
5.如权利要求1所述的低滚动阻力的节能橡胶复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）塑炼天然橡胶：
使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；
（2）一段混炼：
一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分钟，首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入白炭黑、氧化锌、防老剂、防焦剂、硅烷偶联剂继续混炼150-180秒，再投入炭黑、硬脂酸、防护蜡、芳烃油、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；
（3）二段混炼：
二段混炼使用密炼机，密炼机转子速度20转/分钟，将一段混炼胶、硫磺、促进剂、投入密炼机中混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，即为低滚动阻力的节能橡胶复合材料。
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