CN116496554A - 一种恒黏炭黑母胶及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及母胶湿法混炼技术领域,公开了一种恒黏炭黑母胶,包括以下重量份的原料:炭黑10-100份,胶乳40-160份,以及带羧基的腰果酚酯类化合物1-25份;其制备过程如下:将炭黑与水混合得到炭黑悬浮液,研磨并加入带羧基的腰果酚酯类化合物,得到炭黑浆液;所述炭黑浆液与胶乳经高速射流在混合腔内发生碰撞,共同沉降,经洗涤、干燥后得到炭黑母胶。本发明通过引入带羧基的腰果酚酯类化合物,以及严格限定炭黑浆液、胶乳的固含量,浆液流与胶乳流流速等,可以在提高填料分散性的同时提高母胶产率,并且有效提高胶料的耐磨性能、降低滞后生热性能以及有效抑制胶乳的硬化,延长母胶贮存时间。
Description
技术领域
本发明涉及母胶湿法混炼技术领域,特别是涉及一种高性能的恒黏炭黑母胶及其制备方法和应用。
背景技术
炭黑的小粒径、大比表面积使其可以广泛应用于橡胶的补强,但是采用传统干法混炼工艺制备炭黑填充橡胶复合材料,难以使炭黑达到其最佳补强效果,且存在粉尘飞扬、污染严重以及高耗能等问题。液相混炼技术的提出使得生产高分散、高性能的炭黑/橡胶复合材料成为可能,自此,湿法混炼技术成为填料/橡胶混炼技术研究热点之一。国内外对连续液相湿法混炼技术做了大量改进研究,诸如对炭黑进行改性以及填料并用、改进剪切和混炼工艺等、改进炭黑胶乳凝絮方法及凝絮工艺,目的主要是通过胶乳与炭黑更好的亲和吸附,达到同步沉降,实现炭黑在胶乳基体中均匀分散,减弱填料的聚集。
湿法混炼制备的炭黑/橡胶复合材料产物中橡胶相并未发生交联,所以此时炭黑有明显的聚集倾向,实际生产中母胶的烘干是后续处理中耗时较长的一个程序,以及在后期停放储存过程中母胶会产生硬化现象,而母胶硬化会使得后续混炼过程难度提升:一方面橡胶中醛基与非胶组份发生缩合反应,导致橡胶黏度提高;另一方面在胶料储存过程中会有结合胶不断形成,橡胶有效体积减小,橡胶黏度增加。因此,在进行混炼前需要对其进行塑炼或者通过挤出机等降低门尼,以达到生产所需门尼值,而在对母胶塑炼之后进行混炼容易出现胶料过炼现象,门尼黏度降至很低,不仅会影响胶料的老化性能,并且在硫化过程中填料会更容易聚集,导致滞后损失增大。
因此,如何提供一种抑制母胶硬化,提高炭黑分散性能、各项力学性能优异的炭黑母胶是本领域人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种恒黏炭黑母胶及其制备方法,以解决传统母胶硬度过高、难以储存、混炼困难,以及现有湿法混炼过程中填料聚集现象严重影响炭黑母胶力学性能的问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种恒黏炭黑母胶,包括以下重量份的原料:炭黑10-100份,胶乳40-160份,以及带羧基的腰果酚酯类化合物1-25份。
优选的,在上述恒黏炭黑母胶中,所述胶乳包括天然胶乳和/或合成胶乳。
优选的,在上述恒黏炭黑母胶中,所述带羧基的腰果酚酯类化合物由二羧酸类化合物与腰果酚经酯化反应得到。
优选的,在上述恒黏炭黑母胶中,所述带羧基的腰果酚酯类化合物由以下方法制备得到:
以有机溶剂作为反应溶剂,将二羧酸类化合物与腰果酚进行混合,在催化剂的催化作用下发生酯化反应,反应结束后经减压蒸馏,得到带羧基的腰果酚酯类化合物;
所述酯化反应的反应温度为45-70℃,反应时间为2-8h。
优选的,在上述恒黏炭黑母胶中,所述腰果酚与所述二羧酸类化合物的摩尔比为1:1-2;
所述有机溶剂包括但不限于二甲基亚砜、氯仿、丙酮中的任意一种;
所述催化剂包括但不限于浓硫酸、浓盐酸、氧化锌、氯化亚锡、二丁基二月桂酸锡中的任意一种。
以及本发明还公开了一种上述恒黏炭黑母胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)将炭黑与水混合得到炭黑悬浮液,研磨并加入带羧基的腰果酚酯类化合物,得到炭黑浆液;
(2)所述炭黑浆液与胶乳经高速射流在混合腔内发生碰撞,共同沉降,经洗涤、干燥后得到炭黑母胶。
优选的,在上述恒黏炭黑母胶的制备方法中,步骤(1)中所述炭黑悬浮液由炭黑与水混合配制成固含量为1-10%的混合液后搅拌均匀得到;
所述搅拌转速为100-500rpm,搅拌时间为20-60min;
所述研磨转速为1000-4000r/min,研磨时间为20-60min。
优选的,在上述恒黏炭黑母胶的制备方法中,步骤(2)中所述胶乳是将浓缩胶乳加水稀释至固含量为10-40%得到的。
优选的,在上述恒黏炭黑母胶的制备方法中,步骤(2)中所述炭黑浆液流出口的流速为100-500m/s、流量为15-40kg/min,所述胶乳流出口流速为0.5-5m/s、流量为2-12kg/min;
所述干燥温度为80-110℃,干燥时间为1-3h。
另外,本发明还提供了一种上述恒黏炭黑母胶或上述任一方法制备得到的恒黏炭黑母胶在硫化胶中的应用。
本发明提供了一种恒黏炭黑母胶及其制备方法,与现有技术相比,其有益效果在于:
(1)带羧基的腰果酚酯类化合物上的羧基能够与炭黑表面含氧官能团亲和,间位的长脂肪烃链能够与橡胶分子链结合,从而使得炭黑在橡胶基体中的分散性提高,烘干以及停放过程中自聚集现象减弱,良好的填料—橡胶交联网络使得胶料耐磨性能提高,复合材料内填料间相对滑动较少,故滞后生热较低;
(2)腰果酚与二羧酸类化合物按照比例发生酯化反应,带羧基的腰果酚酯类化合物上的羧基可以打破橡胶粒子的稳定性使其破乳,起到胶乳絮凝剂的作用,同时避免了强酸导致的胶乳提前破乳,炭黑和胶乳结合更加充分和完全,提高分散性的同时提高母胶产率;
(3)将腰果酚用于炭黑母胶的制备过程中,其可以与使胶乳分子链之间发生交联,将刚性基团苯环引入胶乳中,使得胶乳的力学强度得到提升,解决了湿法混炼胶与干法混炼胶相比存在的定伸低、硬度低等致命缺陷,同时满足了橡胶物理性能、滞后性能和耐磨性能的优化;
(4)在对母胶高温干燥的过程中,腰果酚苯环上的酚羟基可以活化邻、对位氢原子,其能够与胶乳分子链上的醛基发生反应,有效抑制胶乳的硬化,进而解决炭黑母胶的硬化现象,延长母胶的贮存时间,并且利于炭黑母胶的后续混炼,简化了母胶的降低门尼程序,降低混炼能耗和吃料难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为对比例1及实施例1-4中乙二酸单腰果酚酯对母胶门尼黏度的影响;
图2为乙二酸单腰果酚酯的制备反应式;
图3为乙二酸单腰果酚酯与炭黑和橡胶的相互作用示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种高性能恒黏炭黑母胶及其制备方法,利用本发明方法制备的炭黑母胶可以解决母胶硬度过高、难储存和混炼困难的问题;并且能够提高湿法复合过程中的絮凝效率,进而提高母胶产率,进一步改善炭黑在橡胶中的分散,制备出力学性能优异、高耐磨、低生热的炭黑/橡胶纳米复合材料。
本发明的一个实施例提供了一种恒黏炭黑母胶,包括以下重量份的原料:炭黑10-100份,胶乳40-160份,以及带羧基的腰果酚酯类化合物1-25份和适量的水;具体的,例如炭黑可以为10份、30份、50份、80份、100份等,胶乳可以为40份、80份、120份、160份等,带羧基的腰果酚酯类化合物可以为1份、5份、10份、15份、20份、25份等,各原料的添加量在上述范围内即可。
带羧基的腰果酚酯类化合物上的羧基能够与炭黑表面含氧官能团亲和,间位的长脂肪烃链能够与橡胶分子链结合,从而使得炭黑在橡胶基体中的分散性提高,减弱自聚集现象减弱,进而提高胶料的耐磨性能、各项力学性能以及优化滞后生热性能。
在本发明的一些实施例中,所述胶乳包括天然胶乳和/或合成胶乳,其中合成胶乳可以为丁苯胶乳、丁二烯胶乳、丁基胶乳、氯丁胶乳、乙丙胶乳、异戊胶乳、丁腈胶乳、丙烯酸胶乳等。
进一步地,所述炭黑为橡胶用炭黑,例如N115、N134、N219、N220、N234、N326、N330、N339、N375、N351、N550、N660、N774等型号。
在本发明的一些实施例中,所述带羧基的腰果酚酯类化合物由二羧酸类化合物与腰果酚经酯化反应得到;具体的,以有机溶剂作为反应溶剂,将二羧酸类化合物与腰果酚进行混合,在催化剂的催化作用下发生酯化反应,反应结束后经减压蒸馏除掉溶剂,得到带羧基的腰果酚酯类化合物。
进一步地,酯化反应的反应温度为45-70℃,可以为45℃、55℃、65℃、70℃等,酯化反应的反应时间为2-8h,可以为2h、4h、6h、8h等;腰果酚与二羧酸类化合物的摩尔比为1:1-2,例如可以为1:1、1:1.2、1:1.5、1:2.0等,即二羧酸类化合物的添加量与腰果酚相等或者过量,原因在于,二羧酸类化合物与腰果酚反应掉一个羧基,另外的羧基起到打破胶乳电荷稳定性的作用,使胶乳发生破乳凝固,促进炭黑与胶乳的絮凝,同时与炭黑亲和;更进一步地,二羧酸类化合物可以为乙二酸、对苯二甲酸、萘二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、二苯醚二甲酸等;所述有机溶剂可以为二甲基亚砜、氯仿、丙酮等;催化剂可以为浓硫酸、浓盐酸等强酸类催化剂,氯化亚锡、二丁基二月桂酸锡等锡类催化剂,氧化锌等。
腰果酚与二羧酸类化合物发生酯化反应,带羧基的腰果酚酯类化合物上的羧基可以打破胶乳的稳定性使其破乳,起到胶乳絮凝剂的作用,同时避免了强酸导致的胶乳提前破乳,炭黑和胶乳结合更加充分和完全,提高分散性的同时提高母胶产率。
在本发明的另一些实施例中公开了一种上述恒黏炭黑母胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤S100.将炭黑与水混合得到炭黑悬浮液,研磨并加入带羧基的腰果酚酯类化合物,得到炭黑浆液;
具体的,炭黑悬浮液由以下方法制备得到:炭黑与水混合配制成固含量为1-10%的炭黑混合液,其中固含量可以为1%、5%或10%等,炭黑混合液在搅拌机中搅拌混合均匀得到炭黑悬浮液,其中搅拌机的搅拌转速为100-500rpm,搅拌时间为20-60min。
进一步地,研磨并加入带羧基的腰果酚酯类化合物过程具体为:将炭黑悬浮液加入胶体磨中进行研磨,胶体磨的转速为1000-4000r/min,研磨时间为20-60min,在研磨过程中加入带羧基的腰果酚酯类化合物继续乳化10-30min,得到分散性能良好的炭黑浆液。
可以理解的,在随炭黑悬浮液研磨一段时间比如10-30min后,加入带羧基的腰果酚酯类化合物继续研磨10-30min进行乳化,带羧基的腰果酚酯类化合物上的羧基能够与炭黑表面含氧官能团亲和,间位的长脂肪烃链能够与橡胶分子链结合,从而使得炭黑在橡胶基体中的分散性提高。
步骤S200.所述炭黑浆液与胶乳经高速射流在混合腔内发生碰撞,共同沉降,经洗涤、干燥后得到炭黑母胶。
具体的,炭黑浆液与胶乳经高速射流在混合腔内发生碰撞,设定浆液流出口流速为100-500m/s,胶乳流出口流速为0.5-5m/s,利用浆液流与胶乳流巨大的速度差异,使得炭黑与胶乳充分混合分散,共同沉降,得到颗粒均匀的炭黑母胶湿品,继续经洗涤后在鼓风干燥烘箱中80-110℃下干燥1-3h后得到炭黑母胶。
高温干燥过程中,腰果酚苯环上酚羟基可以活化邻、对位氢原子,其能够与胶乳分子链上的醛基发生反应,有效抑制胶乳的硬化,进而解决炭黑母胶的硬化现象,延长母胶的贮存时间,并且利于炭黑母胶的后续混炼,简化了母胶的降低门尼程序,降低混炼能耗和吃料难度。
在本发明的一些实施例中,所述胶乳是将浓缩胶乳加水稀释至固含量为10-40%得到的;其中胶乳的固含量可以为10%、20%、30%、40%等。
另外本发明实施例还提供可一种由上述恒黏炭黑母胶或者由上述方法制备得到的恒黏炭黑母胶在硫化胶中的应用,由于硫化胶中包括上述恒黏炭黑母胶,因此由其制备得到的硫化胶也具有优异的力学性能、耐磨性能及压缩生热性能等,对此不再进行赘述。
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1
本实施例提供了一种炭黑母胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)带羧基的腰果酚酯类化合物的制备:以二甲基亚砜作为溶剂,浓硫酸作催化剂,将腰果酚和乙二酸按照1:1的摩尔比进行混合,发生酯化反应,反应温度在45-70℃,反应时间2-8h,反应结束后进行减压蒸馏,得到乙二酸单腰果酚酯;如图2所示为乙二酸单腰果酚酯的制备反应式;
(2)炭黑浆液的制备:将50份炭黑与水混合配制成固含量为3%的混合液,在搅拌机中搅拌混合均匀得到炭黑悬浮液,搅拌机转速为300rpm,搅拌时间为30min,然后将炭黑悬浮液加入胶体磨中进行研磨,胶体磨转速为3000r/min,先研磨30min,然后加入1份乙二酸单腰果酚酯,继续研磨30min得到炭黑浆液;
(3)天然胶乳的制备:将100份浓缩天然胶乳加水稀释至固含量为20%的天然胶乳;
(4)炭黑母胶的制备:炭黑浆液与天然胶乳经高速射流在混合腔内发生碰撞,共同沉降,得到颗粒均匀的炭黑母胶湿品,经洗涤后在鼓风干燥烘箱中105℃下干燥2h后得到炭黑母胶;
其中浆液流出口流速为350m/s,流量为22kg/min,胶乳流出口流速为1m/s,流量为8.8kg/min。
采用本实施例的炭黑母胶制备硫化胶,步骤如下:将上述炭黑母胶与氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、促进剂CZ、硫磺以150:5:2:1:1.2:2的质量比进行炼胶,停放8h后在150℃条件下进行硫化,即得硫化胶。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同,其区别仅在于:加入10份乙二酸单腰果酚酯。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同,其区别仅在于:加入15份乙二酸单腰果酚酯。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同,其区别仅在于:加入25份乙二酸单腰果酚酯。
对比例1
本对比例提供了一种炭黑母胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)炭黑浆液的制备:将50份炭黑与水混合配制成固含量为3%的混合液,在搅拌机中搅拌混合均匀得到炭黑悬浮液,搅拌机转速为300rpm,搅拌时间为30min,然后将炭黑悬浮液加入胶体磨中进行研磨,胶体磨转速为3000r/min,研磨时间为60min,得到炭黑浆液;
(2)天然胶乳的制备:将100份浓缩天然胶乳加水稀释至固含量为20%的天然胶乳;
(3)炭黑母胶的制备:炭黑浆液与天然胶乳经高速射流在混合腔内发生碰撞,共同沉降,得到颗粒均匀的炭黑母胶湿品,经洗涤后在鼓风干燥烘箱中105℃下干燥2h后得到炭黑母胶;
采用本对比例的炭黑母胶制备硫化胶,步骤如下:将上述炭黑母胶与氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、促进剂CZ、硫磺以150:5:2:1:1.2:2的质量比进行炼胶,停放8h后在150℃条件下进行硫化,即得硫化胶。
对比例2
本对比例提供了一种炭黑母胶的制备方法,包括以下步骤:在密炼机内加入100份天然橡胶、50份炭黑(N234)、5份氧化锌、2份硬脂酸和1份防老剂4020进行混炼,混炼完成后排胶,接着在开炼机上加入1.2份促进剂CZ和2份硫磺,混炼均匀后出胶片,停放8h后用平板硫化机在150℃条件下硫化,制得硫化胶。
对实施例1-4及对比例1-2制备得到的炭黑母胶产率进行计算,并对硫化胶性能测试,结果参见表1,其中阿克隆磨耗测定标准依据GB/T 1689-2014硫化橡胶耐磨性能的测定,压缩生热测定标准依据GB/T 1687-93硫化橡胶在屈挠试验中温升和耐疲劳性能的测定第2部分压缩屈挠试验,硬度测定标准依据GB/T 531.1-2008硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分:邵氏硬度计法(邵尔硬度)。
表1
由实施例1-4与对比例1可知,当不添加带羧基的腰果酚酯类化合物时,湿法混炼母胶产率只有84.3%,随着带羧基的腰果酚酯类化合物用量的增加,由于带羧基的腰果酚酯类化合物上的羧基起到了絮凝的作用,因此母胶产率逐渐提高;
由实施例1-4及对比例2可知,通过湿法混炼制备制备的胶料压缩生热较干法混炼可降低12.4-36.2%,即带羧基的腰果酚酯类化合物的加入能够提高炭黑在胶乳中的分散,进而使得胶料滞后性能改善,压缩生热随着带羧基的腰果酚酯类化合物用量的增加逐渐降低,耐磨性能得到改善;
对比例1是湿法混炼不加带羧基的腰果酚酯类化合物制备的胶料,与对比例2干法混炼相比硬度降低了16.2%,而胶料硬度降低对于轮胎的制造是不利的,本发明实施例通过加入带羧基的腰果酚酯类化合物可以将刚性基团苯环引入其中,进而提高胶料硬度。
另外,如图1所示,为带羧基的腰果酚酯类化合物对母胶门尼黏度的影响,由图中可知,对比例1对应的母胶初始门尼值最高,且母胶硬化现象很明显,门尼值在初期迅速升高,随着带羧基的腰果酚酯类化合物的加入量增加,母胶初始门尼逐渐降低,且门尼变化趋势比较平缓,利于母胶的进一步加工与使用。
实施例5
本实施例与实施例4基本相同,其区别仅在于:步骤(1)中将乙二酸替换为对苯二甲酸;步骤(2)中将50份炭黑与水混合配制成固含量为10%的混合液;步骤(3)中将100份顺丁胶乳加水稀释至固含量为40%的顺丁胶乳。
实施例6
本实施例与实施例4基本相同,其区别仅在于:步骤(1)中将乙二酸替换为二苯醚二甲酸;步骤(2)中将50份炭黑与水混合配制成固含量为1%的混合液;步骤(3)中将100份浓缩丁苯胶乳加水稀释至固含量为10%的丁苯胶乳。
对比例3
本对比例与实施例4基本相同,其区别仅在于:步骤(2)中将50份炭黑与水混合配制成固含量为15%的混合液。
对比例4
本对比例与实施例4基本相同,其区别仅在于:步骤(3)中将100份浓缩天然胶乳加水稀释至固含量为45%的天然胶乳。
对比例5
本对比例与实施例4基本相同,其区别仅在于:步骤(3)中将100份浓缩天然胶乳加水稀释至固含量为5%的天然胶乳。
对实施例5-6及对比例3-5制备得到的炭黑母胶产率进行计算,并对硫化胶性能测试,结果参见表2。
表2
实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | |
母胶产率/% | 95.4 | 93.2 | 90.5 | 89.0 | 89.2 | 86.2 |
压缩生热/℃ | 19.0 | 19.5 | 19.2 | 23.5 | 23.4 | 24.1 |
阿克隆磨耗/cm3 | 0.270 | 0.272 | 0.275 | 0.295 | 0.291 | 0.298 |
由表2可知,炭黑浆液和天然胶乳在配制过程中固含量的改变会导致母胶产率下降以及炭黑分散性变差,进而影响硫化胶的压缩生热和磨耗性能,尤其当固含量较高时,体系粘度过大不利于炭黑的均匀分散,进而告知胶料的压缩生热性能及耐磨性能发生明显的变化,因此,本发明优选炭黑浆液的固含量为1-10%,天然胶乳的固含量为10-40%。
实施例7
本实施例与实施例4基本相同,其区别仅在于:浆液流出口流速为100m/s,胶乳流出口流速为0.5m/s。
实施例8
本实施例与实施例4基本相同,其区别仅在于:浆液流出口流速为500m/s,胶乳流出口流速为5m/s。
对比例6
本对比例与实施例4基本相同,其区别仅在于:浆液流出口流速为350m/s,胶乳流出口流速为350m/s。
对比例7
本对比例与实施例4基本相同,其区别仅在于:浆液流出口流速为1m/s,胶乳流出口流速为1m/s。
对比例8
本对比例与实施例4基本相同,其区别仅在于:浆液流出口流速为350m/s,胶乳流出口流速为10m/s。
对比例9
本对比例与实施例4基本相同,其区别仅在于:浆液流出口流速为80m/s,胶乳流出口流速为1m/s。
对比例10
本对比例与实施例4基本相同,其区别仅在于:浆液流出口流速为550m/s,胶乳流出口流速为1m/s。
对实施例7-8及对比例6-10制备得到的炭黑母胶产率进行计算,并对硫化胶性能测试,结果参见表3。
表3
由表3中实施例4、7-8及对比例6-10可知,由于本发明主要是利用浆液流与胶乳流巨大的速度差异使得炭黑与胶乳充分混合分散,进而得到颗粒均匀的炭黑母胶,因此当浆液流与胶乳流的速度一致或者某一流体的速度超出限定范围,均会影响母胶生产效率以及胶料整体性能,尤其是当浆液流与胶乳流速度一致时,会严重降低母胶的生产效率且胶料整体性能很差,导致无法有效利用。
综上所述,本发明通过引入带羧基的腰果酚酯类化合物,以及严格限定炭黑浆液、胶乳的固含量,浆液流与胶乳流流速等,可以在提高填料分散性的同时提高母胶产率,并且有效提高胶料的耐磨性能、降低滞后生热性能以及有效抑制胶乳的硬化,延长母胶贮存时间。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方案而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种恒黏炭黑母胶,其特征在于,包括以下重量份的原料:炭黑10-100份,胶乳40-160份,以及带羧基的腰果酚酯类化合物1-25份。
2.根据权利要求1所述的恒黏炭黑母胶,其特征在于,所述胶乳包括天然胶乳和/或合成胶乳。
3.根据权利要求1所述的恒黏炭黑母胶,其特征在于,所述带羧基的腰果酚酯类化合物由二羧酸类化合物与腰果酚经酯化反应得到。
4.根据权利要求1所述的恒黏炭黑母胶,其特征在于,所述带羧基的腰果酚酯类化合物由以下方法制备得到:
以有机溶剂作为反应溶剂,将二羧酸类化合物与腰果酚进行混合,在催化剂的催化作用下发生酯化反应,反应结束后经减压蒸馏,得到带羧基的腰果酚酯类化合物;
所述酯化反应的反应温度为45-70℃,反应时间为2-8h。
5.根据权利要求4所述的恒黏炭黑母胶,其特征在于,所述腰果酚与所述二羧酸类化合物的摩尔比为1:1-2。
6.一种权利要求1-5任一项所述的恒黏炭黑母胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将炭黑与水混合得到炭黑悬浮液,研磨并加入带羧基的腰果酚酯类化合物,得到炭黑浆液;
(2)所述炭黑浆液与胶乳经高速射流在混合腔内发生碰撞,共同沉降,经洗涤、干燥后得到炭黑母胶。
7.根据权利要求6所述的恒黏炭黑母胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述炭黑悬浮液由炭黑与水混合配制成固含量为1-10%的混合液后搅拌均匀得到;
所述搅拌转速为100-500rpm,搅拌时间为20-60min;
所述研磨转速为1000-4000r/min,研磨时间为20-60min。
8.根据权利要求6所述的恒黏炭黑母胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述胶乳是将浓缩胶乳加水稀释至固含量为10-40%得到的。
9.根据权利要求6所述的恒黏炭黑母胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述炭黑浆液流出口的流速为100-500m/s,所述胶乳流出口流速为0.5-5m/s;
所述干燥温度为60-120℃,干燥时间为1-3h。
10.一种权利要求1-5任一项所述的恒黏炭黑母胶或权利要求6-9任一项所述方法制备得到的恒黏炭黑母胶在硫化胶中的应用。
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