專利名稱：改善橡膠輪胎低滯后損失的橡膠輪胎填充油及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橡膠輪胎填充油，尤其涉及一種改善橡膠輪胎低滯后損失的橡膠 輪胎填充油及其制備方法，屬于橡膠輪胎的生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
從2010年1月1日起若輪胎含有不符合歐盟委員會(huì)發(fā)布的(指令2005/69/EC) 就不能進(jìn)入歐洲市場，由于多環(huán)芳烴和多環(huán)芳香族化合物的含量較高，傳統(tǒng)上用作輪胎橡 膠填充油的主要產(chǎn)品(即芳烴油(DAE))不符合新法規(guī)的要求，因而需要用毒性較小的替代 產(chǎn)品來取代。歐盟乃至全球提出替代芳烴油，并且提出了未來10年要將輪胎滾動(dòng)阻力降低 50%，實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)。目前，輪胎配方急需要一種低滯后損失環(huán)保新材料操作油。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種毒性小且能有效改 善橡膠輪胎低滯后損失的橡膠輪胎填充油。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種改善橡膠輪胎低滯后損失的橡膠輪胎填充油，包括以下重量份的各原料制 成飽和異構(gòu)烷烴油30-60份，LAL飽和烴油20_50份，環(huán)烷烴油5_50份，飽和芳烴油 0-35 份；優(yōu)選的，各原料的重量份是飽和異構(gòu)烷烴油40-60份，LAL飽和烴油20_30份，環(huán) 烷烴油8-12份，飽和芳烴油2- 份；其中，所述的飽和異構(gòu)烷烴油是將異構(gòu)烷烴通過去雜環(huán)精制處理加工得到；異構(gòu) 烷烴來自于煉廠減壓餾分油(減壓二三四線)，異構(gòu)烷烴組成為直鏈的正構(gòu)烷占20%，支 鏈的異構(gòu)烷占80%。所述的去雜環(huán)精制處理加工方法包括精制將異構(gòu)烷烴用白土吸附再過濾干 凈；加氫處理將精制后異構(gòu)烷烴進(jìn)行加氫處理，所述加氫化處理的條件優(yōu)選為在金屬鎳 存在下，溫度保持180-300°c，壓力為0. 8-1兆帕，時(shí)間為10-20小時(shí)。 所述LAL飽和烴油的制備方法包括(1)按以下重量份稱取各組分苯乙烯40-45份，茚10-25份，環(huán)戊二烯20_30份， 甲基苯乙烯0-5份，雙陽離子三氯化鋁0. 05-0. 15份，輔助劑100-150份；其中，所述的輔助 劑可以是甲苯或二甲苯；(2)將步驟⑴所述各原料混合在一起進(jìn)行雙陽離子催化低溫反應(yīng)；(3)將步驟( 所得到的產(chǎn)物靜置分層，取下層液體脫去殘余餾分，得到膏狀體；(4)按以下重量稱取各組分步驟(3)所得到的膏狀體40-50份，異構(gòu)烷烴35_45 份，芳烴油10-20份；將上述組分混合后進(jìn)行加氫化處理，即得；其中，所述的加氫化處理包括在金屬鎳存在下，溫度保持180-300°C，壓力為0. 8-1兆帕，加氫化處理10-20小時(shí)。本發(fā)明所述“異構(gòu)烷烴”來自于煉廠減壓餾分油(減壓二三四線)，異構(gòu)烷烴組成 為直鏈的正構(gòu)烷占20%，支鏈的異構(gòu)烷占80%所述的“芳烴油”屬于多環(huán)芳烴混合物，其總成分中只要含有30-45wt%的芳烴即 可滿足本發(fā)明的要求，該芳烴主要包括環(huán)戊二烯-1. 3.雙環(huán)戊二烯，甲基苯乙烯等成分。所述飽和芳烴油是將芳烴油進(jìn)行去雜環(huán)和飽和精制處理加工得到；將芳烴油進(jìn)行 重度加氫飽和處理就得到飽和芳烴油，其加氫化處理的條件優(yōu)選為在金屬鎳存在下，在溫 度為180-300°C，壓力為0. 8-1兆帕的條件下進(jìn)行加氫化處理，處理時(shí)間優(yōu)選為10-20小時(shí)。所述的環(huán)烷烴可以是通式為CnH2Ii的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，分五碳環(huán)及六碳環(huán)，其主 體不是碳鏈而是碳環(huán)，例如可以是環(huán)戊烷，環(huán)己烷或二甲基環(huán)己烷等。本發(fā)明所用到各原料的沸點(diǎn)范圍優(yōu)選是200°C -360°C。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種制備上述改善橡膠輪胎低滯后損 失的橡膠輪胎填充油的方法。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種制備上述改善橡膠輪胎低滯后損失的橡膠輪胎填充油的方法，包括(1)按所述重量份稱取各原料；(2)將各原料混合在一起后，進(jìn)行交聯(lián)化反應(yīng)，得到溴值在15以內(nèi)的產(chǎn)物，降溫排 料，即得。其中，所述的交聯(lián)化反應(yīng)優(yōu)選在溫度為50-400°C的條件下進(jìn)行交聯(lián)化反應(yīng)；更優(yōu) 選的，所述的交聯(lián)化反應(yīng)在以下條件下進(jìn)行在溫度220-300°C，壓力為1.5-2兆帕的條件 下攪拌2-5小時(shí)；其中，在攪拌時(shí)不斷充入CO2保護(hù)氣體(CO2加入量優(yōu)選為每小時(shí)加入2公 斤CO2氣體)。本發(fā)明橡膠輪胎填充油在環(huán)保上達(dá)到歐盟環(huán)保要求，具有低滯后損失特性以及廣 泛的粘度、親膠性及其它物理性能，本發(fā)明橡膠輪胎填充油用于生產(chǎn)輪胎，具有很好的低滯 后損失特性，能有效提高輪胎的性能和質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而 更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式 進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。一、本發(fā)明所用到的各原料的制備1、飽和異構(gòu)烷烴油的制備原料及來源異構(gòu)烷烴，來自于煉廠減壓餾分油(減壓二三四線)，異構(gòu)烷烴組成 為直鏈的正構(gòu)烷占20%，支鏈的異構(gòu)烷占80%。去雜環(huán)精制處理加工方法包括精制將異構(gòu)烷烴用白土吸附再過濾干凈；加 氫處理將精制后異構(gòu)烷烴在以下條件下進(jìn)行加氫處理即得在金屬鎳存在下，溫度保持 180-300°C，壓力為0. 8-1兆帕，處理10-20小時(shí)，即得。2、LAL飽和烴油的制備
1、按以下重量稱取各組分苯乙烯餾分40kg，茚餾分25kg，環(huán)戊二烯餾分30kg，甲 基苯乙烯餾分^g，雙陽離子三氯化鋁(購自青島海佳助劑有限公司樹脂研究所，商品名稱 “雙陽離子三氯化鋁”)0. lkg；2、將上述各組分混合在一起后，以IOOkg的甲苯為輔助劑，在充入(X)2氣體保護(hù)的 條件下，在溫度15°C條件下反應(yīng)30小時(shí)；3、將步驟2所得到的產(chǎn)物在溫度15°C條件下加入甲醇^g，35°C恒溫?cái)嚢?小時(shí)；4、將步驟3所得到的產(chǎn)物常溫下精制分層12小時(shí)，取下層液體在260°C溫度下脫 去殘余餾分，得到在40-50°C溫度范圍流動(dòng)的粘稠液體。5、按以下重量稱取各組分步驟4所制備的粘稠液體45kg，異構(gòu)烷烴40kg，芳烴油 15kg ；將上述各組分混合在一起在300°C條件下進(jìn)行混合反應(yīng)4小時(shí)后，進(jìn)行加氫化處理 在金屬鎳存在下，溫度保持180-300 °C，壓力為0. 8-1兆帕，處理10-20小時(shí)，即得。3、飽和芳烴油的制備原料芳烴油，屬于多環(huán)芳烴混合物，其總成分中只要含有30-45wt%的芳烴即 可，其中所述的芳烴包括環(huán)戊二烯-1.3.雙環(huán)戊二烯，甲基苯乙烯等；將芳烴油進(jìn)行重度加氫飽和處理就得到飽和芳烴油，其加氫化處理的條件為在 金屬鎳存在下，在溫度為180-30(TC，壓力為0. 8-1兆帕的條件下進(jìn)行加氫化處理，處理時(shí) 間為10-20小時(shí)。4、環(huán)烷烴油是通式為CnHai的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，分五碳環(huán)及六碳環(huán)，其主體不是碳鏈而 是碳環(huán)，所包含的主要成分有環(huán)戊烷，環(huán)己烷或/和二甲基環(huán)己烷等。實(shí)施例1按以下重量稱取各原料(單位kg)飽和異構(gòu)烷烴油40，LAL飽和烴油20，環(huán)烷烴 油12，飽和芳烴油28 ；在300°C溫度條件下，壓力1. 5兆帕下攪拌5小時(shí)。攪拌時(shí)不斷充入CO2保護(hù)氣體， 測溴值在15以內(nèi)后，降溫排料，獲得穩(wěn)定飽和油品。實(shí)施例2按以下重量稱取各原料(單位kg)飽和異構(gòu)烷烴油60，LAL飽和烴油30，環(huán)烷烴 油8，飽和芳烴油2 ；在220°C溫度條件下，壓力2兆帕下攪拌2小時(shí)。攪拌時(shí)不斷充入(X)2保護(hù)氣體。 測溴值在15以內(nèi)后，降溫排料，獲得穩(wěn)定飽和油品。實(shí)施例3按以下重量稱取各原料(單位kg)飽和異構(gòu)烷烴油30，LAL飽和烴油20，環(huán)烷烴 油5 ；在280°C溫度條件下，壓力1. 8兆帕下攪拌3小時(shí)。攪拌時(shí)不斷充入(X)2保護(hù)氣體。 測溴值在15以內(nèi)后，降溫排料，獲得穩(wěn)定飽和油品。實(shí)施例4按以下重量稱取各原料(單位kg)飽和異構(gòu)烷烴油60，LAL飽和烴油50，環(huán)烷烴 油50，飽和芳烴油35 ；在250°C溫度條件下，壓力2兆帕下攪拌4小時(shí)。攪拌時(shí)不斷充入(X)2保護(hù)氣體， 測溴值在15以內(nèi)后，降溫排料，獲得穩(wěn)定飽和油品。
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試驗(yàn)例1本發(fā)明橡膠輪胎填充油的環(huán)保檢測結(jié)果檢測對象實(shí)施例1-4所制備的橡膠輪胎填充油；檢測標(biāo)準(zhǔn)2005/69/EC ；檢測要求見表1。表1檢測要求
權(quán)利要求
1.一種改善橡膠輪胎低滯后損失的橡膠輪胎填充油，包括以下重量份的各原料制成 飽和異構(gòu)烷烴油30-60份，LAL飽和烴油20-50份，環(huán)烷烴油5_50份和飽和芳烴油0_35份。
2.按照權(quán)利要求1所述的橡膠輪胎填充油，其特征在于，各原料的重量份是飽和異構(gòu) 烷烴油40-60份，LAL飽和烴油20-30份，環(huán)烷烴油8_12份，飽和芳烴油2-28份。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的橡膠輪胎填充油，其特征在于，所述的飽和異構(gòu)烷烴油的 制備方法包括將異構(gòu)烷烴進(jìn)行重度加氫，即得。
4.按照權(quán)利要求3所述的橡膠輪胎填充油，其特征在于所述異構(gòu)烷烴的組成為直 鏈的正構(gòu)烷占20%，支鏈的異構(gòu)烷占80% ；所述的重度加氫方法包括(1)精制將異構(gòu)烷 烴用白土吸附再過濾干凈；(2)加氫處理將精制后異構(gòu)烷烴進(jìn)行加氫處理，氫化處理的條 件為在金屬鎳存在下，溫度保持180-300°C，壓力為0. 8-1兆帕，氫化處理時(shí)間為10-20小 時(shí)。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的橡膠輪胎填充油，其特征在于，所述的LAL飽和烴油的制 備方法包括(1)按以下重量份稱取各原料苯乙烯40-45份，茚10-25份，環(huán)戊二烯20-30份，甲基 苯乙烯0-5份，雙陽離子三氯化鋁0. 05-0. 15份，輔助劑100-150份；(2)將所述原料混合在一起進(jìn)行雙陽離子催化低溫反應(yīng)；(3)將步驟( 所得到的產(chǎn)物靜置分層，取下層液體脫去殘余餾分，得到膏狀體；(4)按以下重量稱取各組分步驟C3)所得到的膏狀體40-50份，異構(gòu)烷烴35-45份， 芳烴油10-20份；將上述組分混合后進(jìn)行加氫化處理，即得。
6.按照權(quán)利要求5所述的橡膠輪胎填充油，其特征在于所述輔助劑包括甲苯或二甲 苯；所述的加氫化處理包括在金屬鎳存在下，溫度保持180-30(TC，壓力為0. 8-1兆帕，加 氫化處理時(shí)間為10-20小時(shí)。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的橡膠輪胎填充油，其特征在于，所述的飽和芳烴油制備方 法包括將芳烴油進(jìn)行重度加氫，即得。
8.按照權(quán)利要求7所述的橡膠輪胎填充油，其特征在于所述的芳烴油是多環(huán)芳烴 混合物，其總成分中主要含有30-45wt %的芳烴；所述的重度加氫方法包括在金屬鎳存 在下，在溫度為180-300°C，壓力為0. 8-1兆帕的條件下進(jìn)行加氫化處理，氫化處理時(shí)間為 10-20小時(shí)。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的橡膠輪胎填充油，其特征在于所述的環(huán)烷烴油是通式 為CnH2Ii的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含五碳環(huán)及六碳環(huán)，主體屬碳環(huán)結(jié)構(gòu)。
10.按照權(quán)利要求9所述的橡膠輪胎填充油，其特征在于所述的環(huán)烷烴油包括環(huán)戊 烷，環(huán)己烷或/和二甲基環(huán)己烷。
11.一種制備權(quán)利要求1或2所述的橡膠輪胎填充油的方法，包括(1)按所述重量份稱取各原料；(2)將各原料混合在一起后，進(jìn)行交聯(lián)化反應(yīng)，得到溴值在15以內(nèi)的產(chǎn)物，降溫排料， 即得。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述的交聯(lián)化反應(yīng)在溫度為50-400°C 的條件下進(jìn)行。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述的交聯(lián)化反應(yīng)包括在溫度220-300°C、壓力為1. 5-2兆帕的條件下攪拌2_5小時(shí)；其中，在攪拌時(shí)不斷充入保護(hù)氣體 CO2。
14.權(quán)利要求1或2所述的橡膠輪胎填充油在制備輪胎中的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善橡膠輪胎低滯后損失的橡膠輪胎填充油及其制備方法。該橡膠輪胎填充油包括以下重量份的各原料制成飽和異構(gòu)烷烴油30-60份，LAL飽和烴油20-50份，環(huán)烷烴油5-50份和飽和芳烴油0-35份；其制備方法包括將各原料混合在一起后，進(jìn)行交聯(lián)化反應(yīng)，得到溴值在15以內(nèi)的產(chǎn)物，降溫排料，即得。本發(fā)明橡膠輪胎填充油在環(huán)保上達(dá)到歐盟環(huán)保要求，具有低滯后損失特性以及廣泛的粘度、親膠性等物理性能，本發(fā)明橡膠輪胎填充油具有很好的低滯后損失特性，用于生產(chǎn)輪胎能有效提高輪胎的性能和質(zhì)量。
文檔編號(hào)B60C1/00GK102140190SQ20101010480
公開日2011年8月3日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者喬顯榮, 于旭光, 劉順光, 史延明, 孫健, 宮相勤, 徐偉, 林世軍, 魏愛龍 申請人:青島中海嘉新材料有限公司