一种炭黑偶联剂及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种炭黑偶联剂，其特征在于，包含式(ⅰ)所示结构的化合物：其中，r1选自直链或支链的c6～c30的不饱和烃基的任一种；r2选自直链或支链的c1～c30烷基链的烷基、直链或支链的c1～c30的不饱和烃基、c3-c6的环芳烃基、c3-c6环烷烃基、长链酰基和烷基氨基中的任一种或多种；n＝1～1200的整数。2.根据权利要求1所述的炭黑偶联剂，其特征在于，其结构包含至少1个悬挂的氨基官能团以及包含至少一个不饱和双键。3.一种炭黑偶联剂的制备方法，其特征在于，将脂肪酸类有机物与多元胺类化合物进行酰胺化反应，制备得到所述炭黑偶联剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的脂肪酸类有机物为c6～c30的不饱和烃基链的碳烯酸中的一种或多种；所述的多元胺类化合物为c1-c30的饱和或不饱和多元胺、聚乙烯亚胺、环己二胺、对苯二胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯中的一种或多种。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸类有机物与多元胺类化合物的摩尔比为1.0：(0.00001-1.0)。6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为10-190℃；所述反应的时间为1-7h。7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸类有机物与多元胺类化合物的反应在无溶剂条件下进行。8.如权利要求3-7之任一项所述方法制备得到的炭黑偶联剂。9.如权利要求1、2、8之任一项所述的炭黑偶联剂在橡胶、轮胎中的应用。10.一种橡胶组合物，其特征在于，其含有如权利要求1、2、8之任一项所述的炭黑偶联剂。11.如权利要求10所述的橡胶组合物，其特征在于，以100重量份的橡胶为基准，所述橡胶组合物中含有：橡胶100重量份、炭黑5-80重量份、环保芳烃油2-8重量份、氧化锌1～6重量份、硬脂酸0.5～4重量份、防护蜡0.5-3重量份、硫磺0.5～3重量份、促进剂0.5～3重量份、防老剂1～4重量份、炭黑偶联剂1-10重量份。12.如权利要求10或11所述的橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤(1)：将100重量份天然橡胶先加入密炼机中进行塑炼30s，然后加入15重量份炭黑和环保芳烃油进行混炼4.5min后排胶，排胶温度140℃，获得天然橡胶炭黑母炼胶，冷却静置至室温；步骤(2)：将步骤(1)中所述天然橡胶炭黑母炼胶加入密炼机塑炼30s，随后加入顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、防护蜡、防老剂、剩余炭黑以及炭黑偶联剂进行混炼2.5min后排胶，排胶温度155℃获得一段母炼胶，随后冷却静置至室温；步骤(3)：将步骤(2)中所述一段母炼胶在密炼机塑炼30s，随后加入硫黄、促进剂进行
混炼1.5min后排胶，排胶温度105℃，获得二段母炼胶，冷却静置至室温；步骤(4)：将步骤(3)中所述二段母炼胶开炼机出片，获得所述包含炭黑偶联剂的橡胶组合物。

技术总结
本发明公开了一种炭黑偶联剂及其制备方法和应用，以及包含所述炭黑偶联剂的橡胶组合物。本发明所述的炭黑偶联剂通过将多元胺类化合物与脂肪酸类有机物混合反应制备而成。本发明所述的炭黑偶联剂其结构包含至少一个悬挂的氨基官能团和至少一个不饱和双键，将其用于制备橡胶组合物，其悬挂的氨基官能团能与炭黑表面存在的活性基团发生反应，削弱炭黑分子间作用力，改善炭黑在橡胶中的分散；炭黑偶联剂还可以与橡胶发生偶联作用，改善橡胶与炭黑结合性，防止胶料在储存和硫化过程中发生絮凝。本发明的炭黑偶联剂在橡胶硫化过程中与橡胶发生交联反应，有效改善胶料的物理性能。本发明所述的炭黑偶联剂的制备方法简单高效、原料价格低廉且来源广泛。且来源广泛。


技术研发人员：谢治国 杨帆 范汝良 董栋 张宁
受保护的技术使用者：彤程新材料集团股份有限公司
技术研发日：2020.08.19
技术公布日：2022/2/23