微晶石墨填料、应用该填料的胶料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115895028A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211388707.5C08L7/00(2006.01)(22)申请日2022.11.08B60C1/00(2006.01)(71)申请人南方石墨研究院（湖南）有限公司地址410000湖南省长沙市雨花区万家丽中路二段68号双帆华晨大厦1604房(72)发明人谢家振谢圣武张国杰(74)专利代理机构长沙科明知识产权代理事务所(普通合伙)43203专利代理师王明(51)Int.Cl.C08K3/04(2006.01)C08K7/00(2006.01)C08K9/00(2006.01)C08L23/28(2006.01)C08L23/22(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称微晶石墨填料、应用该填料的胶料及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及气体阻隔材料领域，尤其涉及一种微晶石墨填料、应用该填料的胶料及其制备方法和应用，所述微晶石墨填料按如下步骤制备而成：S1，原矿处理：得到3％水分的浮选精矿；S2，浮选精矿预处理：得到粒径小于7μm微晶石墨粉；S3，改性处理：得到初步化学和物理改性的超细微晶石墨粉；S4，造粒：得到高气体阻隔的微晶石墨填料；该填料应用于轮胎气密层胶料的制备。本发明以微晶石墨为原料所制备的填料成本低，加工过程是传统炭黑能耗的25％，且具有碳排放低的特点；制备的填料为片层结构，经过挤出或压延工艺后，在橡胶中会沿压延方向发生取向，可显著增强轮胎气密层的气体阻隔性和减小气体透过率，提高轮胎的节油性能、安全性能和操控性能。CN115895028ACN115895028A权利要求书1/2页1.一种微晶石墨填料，其特征在于，按如下步骤制备而成：S1，原矿处理：将微晶石墨原矿输送至破碎机中进行破碎后，再送入磨机中进行磨矿，磨矿细度为‑200目占比80％，经浮选提纯工艺对破碎后的原矿进行浮选，浮选后得到碳含量为80％～90％的微晶石墨精矿，经多次冲洗，去除微晶石墨表面的浮选药剂后，压滤脱水并烘干获得含3％水分的浮选精矿；S2，浮选精矿预处理：将S1中烘干后的精矿输送至冲击磨中进行研磨，经分级机超细分级，分选出粒径小于7μm的微晶石墨粉直接送入S3中进行改性处理，粒径大于7μm的微晶石墨粉返回超细气流磨再次研磨至7μm以下；S3，改性处理：将S2中粒径小于7μm微晶石墨粉送入配浆桶并加入改性剂配浆，浆液进入改性系统进行湿法球磨改性，改性后的超细微晶石墨浆液在板框压滤机中压滤，得到含45％水分的滤饼，滤液加配适当改性剂循环利用；S4，造粒：将S3中改性后的滤饼破碎后输送到桨叶干燥机内进行干燥，得到初步化学和物理改性的超细微晶石墨粉，并对该改性超细微晶石墨粉挤压造粒，再次输送到桨叶干燥机内进行干燥至含水分1％以下，制备出高气体阻隔的微晶石墨填料。2.一种应用权利要求1所述微晶石墨填料的胶料，其特征在于，包括按质量份数的如下组分：天然橡胶5‑30份、卤化丁基橡胶50～100份、丁基再生胶35～55份、微晶石墨填料50～80份、增粘树脂6～10份、石油树脂6～10份、均匀剂3～10份、氧化镁0.5～1.5份、防老剂0.5～1.5份、硫化体系4～10份、防焦剂0.1～1份。3.根据权利要求2所述的胶料，其特征在于，所述天然橡胶选用10～20份重均分子量在1×106～11×108的天然混合胶STR20；所述卤化丁基橡胶为溴化丁基橡胶，其溴的质量分数为1‑3％，门尼粘度为30‑50。4.根据权利要求2所述的胶料，其特征在于，所述增粘树脂为古马隆树脂、萜烯树脂、辛基酚醛树脂中的一种或者多种的组合；所述石油树脂为C5树脂、C9树脂中的一种或两种树脂的混合物。5.根据权利要求2所述的胶料，其特征在于，所述均匀剂采用均匀剂40MSF，为环保深色芳香烃树脂与链脂烃树脂的混合物。6.根据权利要求2所述的胶料，其特征在于，所述防老剂为防老剂4020、防老剂4010、2‑巯基苯并咪唑(MB)、2,2,4‑三甲基‑1,2‑二氢喹啉聚合物(RD)、9,9‑二甲基吖啶(BLE)和N‑苯基‑β‑萘胺(D)中的一种或者多种的组合。7.根据权利要求2所述的胶料，其特征在于，所述硫化体系由硫化剂和促进剂组成，其中：所述硫化剂为硫黄、不溶性硫黄、氧化锌、溴甲基羟甲基对叔辛基苯酚甲醛树脂、溴甲基对叔丁基苯酚甲醛树脂中的一种或者几种的组合；所述促进剂为2‑硫醇基苯并噻唑(M)、二硫化苯并噻唑(DM)、N‑环己基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、N,N‑二环乙基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺(DZ)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTM)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)、二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDC