N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺預(yù)分散母膠粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橡膠助劑及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺預(yù)分散母膠粒及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(即TBBS)為白色或淡黃色粉末，是一種橡膠硫化促進(jìn)劑，適用于天然橡膠和合成橡，硫化速度快，硫化膠模量高，在輪胎或橡膠工業(yè)制品配方中單用或并用少量的超速促進(jìn)劑，可以有效代替MBTS/DPG系統(tǒng)。N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺在橡膠中分散的均勻性直接影響橡膠制品的外觀和性能的穩(wěn)定性。但是N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺為粉末狀，混煉時若直接添加，在橡膠混煉過程中存在分散不均勻和粉塵污染的問題。為解決N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺在橡膠中的分散性問題，提高其分散均勻性，通常的做法是提高橡膠混煉溫度和延長混煉時間等，但這會造成交聯(lián)過度，降低生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)成本，不利于節(jié)能降耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺粉末在橡膠混煉過程中存在的分散不均勻和粉末飛揚(yáng)等不足，提供一種環(huán)境友好的N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺預(yù)分散母膠粒及其制備方法，經(jīng)本發(fā)明方法制得的母膠?？捎行ПＡ鬘-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的原有活性，配料混煉后在橡膠制品中分散均勻，可確保橡膠制品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺預(yù)分散母膠粒，按重量份數(shù)計，該母膠粒的組成為:N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺75?81份，橡膠基體9?15份，環(huán)烷油7?9份，脂肪酸醇酯I份，三乙醇胺I份；所述的橡膠基體由主體橡膠和加工助劑組成。
[0005]所述的主體橡膠為二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠，所述的加工助劑為EVA樹脂和硬脂酸鋅，二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、EVA樹脂和硬脂酸鋅的重量比為(6?8): (2?4):1:1。優(yōu)選地，按重量份數(shù)計，該母膠粒的組成為:N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺80份，二元乙丙橡膠6份，三元乙丙橡膠2份，EVA樹脂I份，硬脂酸鋅I份，環(huán)烷油8份，脂肪酸醇酯I份，三乙醇胺I份。
[0006]所述的主體橡膠為丁苯橡膠或天然橡膠，所述的加工助劑為EVA樹脂和橡膠油，丁苯橡膠或天然橡膠、EVA樹脂和橡膠油的重量比為(7?10):1:(2?3)。優(yōu)選地，按重量份數(shù)計，該母膠粒的組成為:N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺76份，丁苯橡膠或天然橡膠10份，EVA樹脂I份，橡膠油3份，環(huán)烷油8份，脂肪酸醇酯I份，三乙醇胺I份。
[0007]上述N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺預(yù)分散母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
I)制備橡Jj父基體； 2)按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料；
3)將步驟2)中稱取的各原料分三次投料加至密煉機(jī)內(nèi)，混合均勻，混煉至溫度達(dá)到85°C，出料，得到膠料；
4)控制主機(jī)給定轉(zhuǎn)速為75?85r/min，將步驟3)中得到的膠料喂料至擠出機(jī)，喂料轉(zhuǎn)速為28?33r/min，該擠出機(jī)的溫控區(qū)域從進(jìn)料口到出料口依次分為七段，其中第一段的溫度為28?32°C，第二段至第七段的溫度為42?48°C，經(jīng)70?90目的濾網(wǎng)過濾后擠出切粒，得到N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺預(yù)分散母膠粒。
[0008]作為優(yōu)選，步驟I)中制備橡膠基體的具體過程為:首先按照配比準(zhǔn)確稱取所需主體橡膠和加工助劑，并將加工助劑均分為三份；之后將主體橡膠放入密煉機(jī)內(nèi)，混煉2?4分鐘；然后向密煉機(jī)內(nèi)加入1/3的加工助劑，混煉3?5分鐘；再向密煉機(jī)內(nèi)加入1/3的加工助劑，混煉至密煉機(jī)內(nèi)的溫度升至80?85°C，加入余下的1/3的加工助劑，混煉至密煉機(jī)內(nèi)的溫度升至93?98°C，排膠，得到橡膠基體膠料；將橡膠基體膠料在開煉機(jī)上常溫薄通三次導(dǎo)膠下片，停放待用。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明以橡膠基體為載體，提供的N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺預(yù)分散母膠粒的制備方法簡單、易操作，制備時預(yù)先混煉制備得到橡膠基體，可有效減少后續(xù)制備母膠粒所需混煉時間；該母膠粒造粒時同時過濾，確保最終制得的母膠粒無雜質(zhì)、灰塵，用于制造擠出制品時不會產(chǎn)生濾網(wǎng)堵塞現(xiàn)象，尤其適用于對質(zhì)量及精度要求$父尚的擠出制品，能降低擠出制品的廢品率，提尚生廣效率；制備得到的N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺預(yù)分散母膠?？捎行ПＡ鬘-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的原有活性，室溫下不結(jié)塊，易于配料混煉，流動性好，無粉塵飛揚(yáng)，不會造成操作人員的皮膚過敏現(xiàn)象，原料利用率高；配料混煉后在橡膠制品中分散均勻，可確保橡膠制品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，對橡膠制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0011]實(shí)施例一的N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺預(yù)分散母膠粒的組成為:N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺80份，二元乙丙橡膠6份，三元乙丙橡膠2份，EVA樹脂I份，硬脂酸鋅I份，環(huán)烷油8份，脂肪酸醇酯I份，三乙醇胺I份，該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
O制備橡膠基體:首先按照配比準(zhǔn)確稱取二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、EVA樹脂和硬脂酸鋅，并將EVA樹脂和硬脂酸鋅均分為三份；之后將二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠放入容積為75L的密煉機(jī)內(nèi)，混煉2分鐘；然后向密煉機(jī)內(nèi)加入1/3的EVA樹脂和硬脂酸鋅，混煉3分鐘；再向密煉機(jī)內(nèi)加入1/3的EVA樹脂和硬脂酸鋅，混煉至密煉機(jī)內(nèi)的溫度升至80°C，加入余下的1/3的EVA樹脂和硬脂酸鋅，混煉至密煉機(jī)內(nèi)的溫度升至95°C，排膠，得到橡膠基體膠料；將橡膠基體膠料在開煉機(jī)上常溫薄通三次導(dǎo)膠下片，停放待用；
2)按照配比準(zhǔn)確稱取N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、環(huán)烷油、脂肪酸醇酯和三乙醇胺；
3)將N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、環(huán)烷油、脂肪酸醇酯、三乙醇胺連同制得的橡膠基體一起，分三次投料加至密煉機(jī)內(nèi)，混合均勻，混煉至溫度達(dá)到85°C，出料，得到膠料； 4)控制主機(jī)給定轉(zhuǎn)速為80r/min，將步驟3)中得到的膠料喂料至擠出機(jī)，喂料轉(zhuǎn)速為30/min，該擠出機(jī)的溫控區(qū)域從進(jìn)料口到出料口依次分為七段，其中第一段的溫度為30°C，第二段至第七段的溫度為45°C，經(jīng)80目的濾網(wǎng)過濾后擠出切粒，即得到實(shí)施例一的TBBS-80預(yù)分散母膠粒。經(jīng)檢測，該母膠粒的總硫含量為20.6%，20°C的密度為1.08g/cm3，50°C的門尼粘度ML (1+4)為53.5。
[0012]實(shí)施例二的N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺預(yù)分散母膠粒的組成為:N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺76份，丁苯橡膠10份，EVA樹脂I份，橡膠油3份，環(huán)烷油8份，脂肪酸醇酯I份，三乙醇胺I份，該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
O制備橡膠基體:首先按照配比準(zhǔn)確稱取丁苯橡膠、EVA樹脂和橡膠油，并將EVA樹脂和橡膠油均分