本发明属于橡胶生产技术领域，具体涉及一种天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶的制备方法。
背景技术：
天然橡胶是橡胶领域应用广泛的一种橡胶品系。与合成胶不同的是，天然橡胶来源于大自然的植物提取，在石油资源日益紧张的今天，更加具有绿色可持续的资源优势。天然橡胶在下游制品企业(如轮胎行业等)应用时都需要加入炭黑、白炭黑等补强材料，用以提高橡胶制品的强度以及降低成本。其中以二氧化硅为主体成分的白炭黑在填充橡胶后兼具有降低轮胎滚动阻力、生热、提升抓地力的功效，是绿色轮胎的重要原材料之一。
目前传统的橡胶制品行业，包括轮胎行业在使用白炭黑作为补强材料时，都会面临干法白炭黑在混炼过程中出现的白炭黑分散困难、炼胶能耗大、材料粉尘压力大等困扰。为解决以上问题，近几年在橡胶制品行业已出现一些在液体状态下将白炭黑分散到橡胶基体中的做法。但是由于液相状态下使用的天然胶体系原料为天然胶乳，其虽然具有液相分散度高的特点，但与干法固体天然胶相比，天然胶乳原料在加工过程中缺少了传统5#、10#、20#等天然胶产品的蛋白质发酵环节，原始性能偏低。同样采用天然胶乳作为原料生产的液相法天然胶乳与白炭黑共沉混合胶的力学性能也普遍具有一定瓶颈，难以被下游轮胎客户接受，这也是目前液相法天然胶乳与白炭黑共沉混合胶在下游行业还未大批量应用的原因之一。
技术实现要素：
为了进一步提高橡胶制品行业中现有的液相法天然胶乳与白炭黑共沉混合胶的力学性能，本发明提供了一种天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶的制备方法。在本发明的天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶的制备方法中，加入了在印染行业经常用到的阻降剂。通过在天然胶乳与白炭黑体系中加入阻降剂，可以有效地阻止半成品共沉混合胶在后期干燥过程中的热氧降解，使得天然胶力学性能方面有比较明显的提升。此外，通过本发明的方法制备共沉混合胶时，还大大缩短了天然胶乳与白炭黑共沉混合胶的干燥时间，有效的降低了能源消耗。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶的制备方法，包括以下步骤：
1)天然胶乳预处理：调节天然胶乳的ph值至7.5-8.0，然后与aeo-9表面活性剂水溶液混合均匀后放置0.5-1.0小时，其中aeo-9的用量为天然胶乳固含量的0.1-1.0％；
(2)白炭黑乳液预处理：将硅溶胶水溶液稀释至质量浓度15％，然后加入分散剂，其中，加入的分散剂为硅溶胶水溶液中sio2重量的0.1％-2.0％；
(3)阻降剂预处理：将阻降剂与op-10表面活性剂水溶液混合均匀得到混合物，将混合物与甲酸溶液按质量比1:2混合均匀后，再用水稀释；其中阻降剂的用量为天然胶乳固含量的0.05-1.0％，op-10的用量为天然胶乳固含量的0.1-1.0％；水的用量为混合物与甲酸溶液质量的50-100倍；
(4)将步骤(1)预处理的天然胶乳与步骤(3)预处理的阻降剂混合，搅拌均匀后放置0.5-1.5小时，然后在搅拌条件下加入步骤(2)中预处理的白炭黑乳液，搅拌混合均匀得到混合液，其中天然胶乳固含量与预处理的白炭黑乳液中sio2的重量的比为100:10-70；
(5)在步骤(4)得到的混合液中加入凝固剂进行凝固造粒后放置0.5-1.0小时，干燥后即得天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶成品。
优选地，所述天然胶乳的固含量为15-40％。
优选地，所述硅溶胶水溶液的质量浓度为20％-25％。
优选地，所述阻降剂是海南顺韬化工有限公司生产的dh-08阻降剂。
优选地，所述的分散剂为脂肪酸山梨坦、聚丙烯酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种混合；
优选地，所述甲酸溶液的浓度为85％。
优选地，所述凝固剂是甲酸、乙酸中的一种或两种混合。
目前，阻降剂常用于印染行业中，而在橡胶行业液相法生产天然胶乳与白炭黑共沉混合胶中并无加入阻降剂的先例。本发明中，在共沉混合胶的生产过程中加入了阻降剂，其能够有效阻止体系中天然胶组分在干燥过程中的热氧降解。在共沉混合胶的生产过程中加入阻降剂，其会迁移到橡胶表层，并与空气中的氧气发生反应，形成一层深色的氧化膜，在后期的半成品干燥过程中起到阻降的效果，进而使成品共沉混合胶在力学性能方面有比较明显的提升。此外，在液相法天然胶乳与白炭黑共沉混合胶的生产过程中加入阻降剂，使得共沉混合胶的干燥时间明显缩短，进而降低了干燥时的能耗。
本发明的有益效果：
(1)相比传统的共沉混合胶生产方法，本发明的方法制备的天然胶乳与白炭黑共沉混合胶的力学性能提升了4-5mpa，提升幅度为15-20％，使得制备出的共沉混合胶能够满足轮胎生产的需求；
(2)相比传统的共沉混合胶生产方法，本发明的方法制备的共沉混合胶的干燥时间缩短了约20％，极大的降低了橡胶行业生产的能耗水平。
附图说明
图1是本发明的方法和传统方法液相法生产天然胶乳与白炭黑共沉混合胶时，天然胶力学性能随干燥时间变化的示意图，其中a代表是本发明的方法，b代表传统方法。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行进一步说明，实施例只用作说明的目的，而不是对本发明保护范围的限制。
实施例1
一种天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)天然胶乳预处理：调节天然胶乳的ph值至7.5-8.0，然后与aeo-9表面活性剂水溶液混合均匀后放置0.5小时，其中aeo-9的用量为天然胶乳固含量的0.3％；
(2)白炭黑乳液预处理：将质量浓度为25％的硅溶胶水溶液稀释至15％，然后加入十二烷基苯磺酸钠，其中十二烷基苯磺酸钠的用量为硅溶胶水溶液中sio2重量的0.3％；
(3)阻降剂预处理：将阻降剂与op-10表面活性剂水溶液混合均匀得到混合物，将混合物与浓度为85％的甲酸溶液按质量比1:2混合均匀后，再用水稀释；其中阻降剂的用量为天然胶乳固含量的0.2％，op-10的用量为天然胶乳固含量的0.3％；水的用量为混合物与甲酸溶液质量的75倍；
(4)将步骤(1)预处理的天然胶乳与步骤(3)预处理的阻降剂混合，搅拌均匀后放置1小时，然后在搅拌条件下加入步骤(2)中预处理的白炭黑乳液，搅拌混合均匀得到混合液，其中天然胶乳固含量与预处理的白炭黑乳液中sio2的重量的比为100:30；
(5)在步骤(4)得到的混合液中加入甲酸进行凝固造粒后放置0.5小时，干燥后即得天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶成品。
实施例2
一种天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)天然胶乳预处理：调节天然胶乳的ph值至7.5-8.0，然后与aeo-9表面活性剂水溶液混合均匀后放置0.5小时，其中aeo-9的用量为天然胶乳固含量的0.5％；
(2)白炭黑乳液预处理：将质量浓度为20％的硅溶胶水溶液稀释至15％，然后加入脂肪酸山梨坦，其中脂肪酸山梨坦的用量为硅溶胶水溶液中sio2重量的0.5％；
(3)阻降剂预处理：将阻降剂与op-10表面活性剂水溶液混合均匀得到混合物，将混合物与浓度为85％的甲酸溶液按质量比1:2混合均匀后，再用水稀释；其中阻降剂的用量为天然胶乳固含量的0.3％，op-10的用量为天然胶乳固含量的0.5％；水的用量为混合物与甲酸溶液质量的75倍；
(4)将步骤(1)预处理的天然胶乳与步骤(3)预处理的阻降剂混合，搅拌均匀后放置1小时，然后在搅拌条件下加入步骤(2)中预处理的白炭黑乳液，搅拌混合均匀得到混合液，其中天然胶乳固含量与预处理的白炭黑乳液中sio2的重量的比为100:30；
(5)在步骤(4)得到的混合液中加入乙酸进行凝固造粒后放置0.5小时，干燥后即得天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶成品。
实施例3
一种天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)天然胶乳预处理：调节天然胶乳的ph值至7.5-8.0，然后与aeo-9表面活性剂水溶液混合均匀后放置0.5小时，其中aeo-9的用量为天然胶乳固含量的0.8％；
(2)白炭黑乳液预处理：将质量浓度为20％的硅溶胶水溶液稀释至15％，然后加入聚丙烯酸钠，其中聚丙烯酸钠的用量为硅溶胶水溶液中sio2重量的0.8％；
(3)阻降剂预处理：将阻降剂与op-10表面活性剂水溶液混合均匀得到混合物，将混合物与浓度为85％的甲酸溶液按质量比1:2混合均匀后，再用水稀释；其中阻降剂的用量为天然胶乳固含量的0.4％，op-10的用量为天然胶乳固含量的0.8％；水的用量为混合物与甲酸溶液质量的75倍；
(4)将步骤(1)预处理的天然胶乳与步骤(3)预处理的阻降剂混合，搅拌均匀后放置1小时，然后在搅拌条件下加入步骤(2)中预处理的白炭黑乳液，搅拌混合均匀得到混合液，其中天然胶乳固含量与预处理的白炭黑乳液中sio2的重量的比为100:30；
(5)在步骤(4)得到的混合液中加入乙酸进行凝固造粒后放置0.5小时，干燥后即得天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶成品。
对比例
按照表1的配方，将实施例1、2、3制备的共沉混合胶以及传统方法制备的共沉胶按照nyt1403标准进行开炼机炼胶，并测试炼胶后产品的性能，结果列在表2中。
表1炼胶配方表
注：lsr30为30份添加的液相法天然胶乳与白炭黑共沉混合胶；
表2性能测试结果
由上表可以看出：在生产天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶时加入阻降剂后，样品的干燥时间明显减少，表明本发明的方法能够明显降低共沉混合胶干燥时的能耗；此外，样品的门尼、p0、拉伸强度等参数都有明显提升，表明采用本发明的方法生产的天然胶乳与白炭黑液相共沉混合胶的力学性能都比传统方法生产的共沉混合胶性能更好。