膠乳凝塊復合材料的形成制造技術

制造凝固膠乳復合材料的方法。使第一彈性體膠乳和顆粒填料漿料的凝固混合物沿著管道流動，并將第二彈性體膠乳引入所述凝固混合物的流中。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及向膠乳凝塊復合材料中弓I入另外的彈性體膠乳。
技術介紹
許多具有商業意義的產品由其中顆粒填料分散于多種合成彈性體、天然橡膠或彈性體共混物的任一種中的彈性體組合物形成。例如，炭黑廣泛地用作天然橡膠和其它彈性體中的增強劑。通常制造母料(母煉膠，masterbatch),即，填料、彈性體和多種任選的添加劑例如填充油的預混合物。炭黑母料是使用不同級別的市售炭黑制備的，所述炭黑在每單位重量的表面積和結構兩方面都不同，所述結構描述通過一次炭黑顆粒相互的融合(fusion)形成的炭黑聚集體的尺寸和復雜性。許多具有商業意義的產品由炭黑顆粒填料分散于天然橡膠中的這樣的彈性體組合物形成。這樣的產品包括例如汽車輪胎，其中，不同的 彈性體組合物可用于胎面部分、胎壁、線膜層(金屬線脫脂，wire skim)和胎體。其它產品包括例如發動機支架襯套、傳送帶、風檔刮水器等。存在多種用于制造炭黑母料的方法。在一種公開于美國專利No. 6，841，606 ( “所述‘606專利”)的方法中，將炭黑漿料和彈性體膠乳在大桶中組合，且隨后通過加入促凝劑如酸使其凝固。在公開于日本專利公布No. 2005220187中的該方法的變型中，將天然橡膠膠乳(從約24%的橡膠)稀釋至20%橡膠含量并使其與蛋白酶結合以使所述膠乳的非橡膠組分的酰胺鍵斷開。所述斷開被認為改善了最終橡膠產品的性能。在另一公開于美國專利No. 6，048，923 (其內容引入本文作為參考)中的方法中，將包括彈性體膠乳的第一流體的連續流進料到凝固反應器的混合區。將包括炭黑漿料的第二流體的連續流在壓力下進料到混合區以與所述彈性體膠乳形成混合物。所述兩種流體的混合是充分高能的以使所述彈性體膠乳與所述炭黑在所述凝固反應器的排放端之前基本上完全凝固。如美國專利No. 6，075，084中所公開的，可將另外的彈性體加入到從凝固反應器的排放端排出(emerge)的材料中。如美國專利No. 6，929，783中所公開的，凝固物可隨后進料到脫水擠出機。在高的炭黑負載下，凝固物不是作為炭黑-彈性體復合材料的連續流，而是作為被基本上不含凝固物的含水相攜帶的多個離散的炭黑-彈性體復合材料區域從凝固反應器排出。通常，這樣的不連續的材料不是那么容易地通過脫水擠出機并且可在脫水擠出機內逆流，造成堵塞。因此，期望制備能夠更容易地在設備例如脫水擠出機中處理(handle)的含有高的炭黑體積分數的凝固物的連續流。
技術實現思路
在一個實施方式中，本專利技術為制造凝固膠乳復合材料的方法。所述方法包括使包括第一彈性體的第一彈性體膠乳和顆粒填料衆料的凝固混合物(coagulating mixture)沿著管道流動，和將包括第二彈性體的第二彈性體膠乳引入所述凝固混合物的流中。所述方法可進一步包括在使所述凝固混合物流動之前，通過如下產生所述凝固混合物將所述第一彈性體膠乳的連續流進料到凝固反應器的混合區，所述凝固反應器限定從所述混合區延伸到排放端并包括所述管道的伸長的(細長的)凝固區(a mixing zone of a coagulumreactordefining an elongate coagulum zone extending from the mixing zone toadischarge end and comprising the conduit);和將包括顆粒填料的流體的連續流在壓力下進料到所述凝固反應器的所述混合區以形成所述凝固混合物。所述包括顆粒填料的流體的連續流可具有約30m/s_約250m/s的速度,所述第一彈性體膠乳的連續流可具有至多約10m/S的速度，而且，在這些條件下，在引入所述第二彈性體膠乳之前，所述凝固混合物在所述凝固反應器中的停留時間可為IX KT2S-約6 X KT2S。所述管道可包括具有第一直徑的第一管道部分、具有大于所述第一直徑的第二直徑的第二管道部分和具有從所述第一直徑增加到所述第二直徑的直徑的在所述第一管道部分和所述第二管道部分之間的過渡區，流動可包括使所述凝固混合物從所述第一管道部分流入所述第二管道部分中，且引入可包括將所述第二彈性體膠乳在過渡區引入所述凝固混合物中。使所述凝固混合物流動可包括使所述凝固混合物在湍流條件下流動通過所述過渡區。所述復合材料中的所述第二彈性體的量可為約0. 5重量％-約50重量％，例如，約16重量％-約38重量％。所述第二彈性體可為合成彈性體或天然橡膠膠乳。所述天然橡膠膠乳可包括鮮膠乳、膠乳濃縮物、膠清、或者這些中的兩種或更多種的組合。所述天然橡膠膠乳的組分可已經被化學改性或酶改性。所述顆粒填料可包括具有通過STSA測量的至少95m2/g的表面積和至少80mL/100g的鄰苯二甲酸二丁酯吸附的炭黑，且所述凝固膠乳復合材料可包括至少65phr的這樣的炭黑。所述顆粒填料可包括具有通過STSA測量的至少68m2/g例如至少75m2/g的表面積和至少60mL/100g的鄰苯二甲酸二丁酯吸附的炭黑，且所述凝固膠乳復合材料可包括至少70phr的這樣的炭黑。所述顆粒填料可包括具有至少60mL/100g的鄰苯二甲酸二丁酯吸附的炭黑，且所述炭黑可具有表面積且以滿足L > -0. 26XS+94的量存在于所述凝固膠乳復合材料中，其中L是以份每一百份橡膠(phr)計的所述凝固膠乳復合材料中的所述炭黑的量且S是通過STSA測量的單位為π /g的表面積。在另一實施方式中，本專利技術是通過使第一彈性體膠乳和顆粒填料漿料的凝固混合物沿著管道流動，并將第二彈性體膠乳引入所述凝固混合物的流中的方法形成的彈性體復合材料。所述方法可進一步包括在使所述凝固混合物流動之前，通過如下產生所述凝固混合物將所述第一彈性體膠乳的連續流進料到凝固反應器的混合區，所述凝固反應器限定從所述混合區延伸到排放端并包括所述管道的伸長的凝固區；和將包括顆粒填料的流體的連續流在壓力下進料到所述凝固反應器的所述混合區以形成所述凝固混合物。所述包括顆粒填料的流體的連續流可具有約30m/s_約250m/s的速度,所述第一彈性體膠乳的連續流可具有至多約10m/S的速度，而且，在這些條件下，在 引入所述第二彈性體膠乳之前，所述凝固混合物在所述凝固反應器中的停留時間可為IX KT2S-約6 X KT2S。所述管道可包括具有第一直徑的第一管道部分、具有大于所述第一直徑的第二直徑的第二管道部分和具有從所述第一直徑增加到所述第二直徑的直徑的在所述第一管道部分和所述第二管道部分之間的過渡區，其中流動可包括使所述凝固混合物從所述第一管道部分流入所述第二管道部分中，且引入可包括將所述第二彈性體膠乳在過渡區引入所述凝固混合物中。使所述凝固混合物流動可包括使所述凝固混合物在湍流條件下流動通過所述過渡區。所述復合材料中的所述第二彈性體的量為約O. 5重量％_約50重量％，例如，約16重量％-約38重量％。所述第二彈性體可為合成彈性體或天然橡膠膠乳。所述天然橡膠膠乳可包括鮮膠乳、膠乳濃縮物、膠清、或者這些中的兩種或更多種的組合。所述天然橡膠膠乳的組分可已經被化學改性或酶改性。所述顆粒填料可包括具有通過STSA測量的至少95m2/g的表面積和至少80mL/100g的鄰苯二甲酸二丁酯吸附的炭黑，且所述彈性體復合材料可包括至少6本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王婷，王夢蛟，B馬里亞達斯，TK戈文丹，A達斯西魯赫爾瓦納森，BK李，章絢，
申請(專利權)人：卡博特公司，
類型：發明
國別省市：