环保型橡胶轮胎软化剂 【技术领域】
本发明涉及一种橡胶轮胎软化剂，尤其是指一种满足环保要求的绿色无污染的橡胶轮胎软化剂。
背景技术
为了制得符合实际使用性能要求的橡胶制品，必须改善橡胶的老化工艺性能以及降低产品的生产成本等等，所以必须加入软化剂，其统称为配合剂中的一种化学物质。所述的软化剂是一种能使胶料具有一定柔性的低分子物质，其能增加胶料的可塑性、流动性和粘着性，以便于压延和成型，以及有助于粉末状的配合剂分散和降低混炼温度，同时还降低了橡胶的粘流温度和玻璃化温度，提高了橡胶的耐低温性能。
目前在橡胶加工中使用最多的软化剂是石油系软化剂。石油系软化剂是炼厂在提炼润滑油时的炼油副产品——芳烃抽出油，也称芳烃型橡胶软化剂或橡胶操作油，其具有软化效果好，来源丰富，成本低廉等特点，所以目前在市场是该芳烃型橡胶软化剂逐渐替代了其他软化剂而被广泛使用。
根据现有的国内外的研究来看，芳烃型橡胶软化剂按烃类组成，可大致分为石蜡基软化剂、环烷基软化剂和芳香基软化剂这三种橡胶软化剂。但是所述的这三种烃类的橡胶软化剂(操作油)，如果各自单一使用，是基本上不能满足橡胶制品的质量要求的。因为这三种烃类的橡胶软化剂虽然各自具备一定的优点，但同时都存在不可避免的缺点。相对而言，石蜡基橡胶软化剂的抗氧化性和稳定性较好，制得橡胶的弹性较好，但是其乳化性、相溶性和低湿性相对较差；而芳香基橡胶软化剂则是相溶性最好，制得橡胶产品的强度高，具有高填充指数，混炼快速，但是其稳定性和润滑性较差，制得橡胶产品的弹性也较差；至于环烷基橡胶软化剂，其乳化性和相溶性好，并且有较好的抗变色性，同时具有低凝点，高密度，颜色浅的优点，但是其稳定性较差，较易挥发。由此可见，如果单一使用石蜡基橡胶软化剂、芳香基橡胶软化剂或环烷基橡胶软化剂中的一种，无法满足理想的橡胶剂性能要求。
通过对众多的橡胶制品生产单位的调研发现，上述所述的问题存在于实际的生产过程中，也就是说单一选用以上三种烃类橡胶软化剂中的一种，将会出现许多橡胶制品的质量问题，例如：橡胶密封带产品易起泡，粘结性差，并且产品生产成本高，成本高的原因是因为单一的烃类软化剂不能满足橡胶制品的加工要求，所以必须添加其他的一些配合剂来补偿其某些性能缺陷；又如发现橡胶制品的强度不够或弹性差等，以及因互溶性不好而引起增塑剂的混炼困难，其分散效果也不佳，容易从橡胶的表面渗透出，并且硫化胶的物理性能也不佳。
另外，目前国内普遍生产的橡胶轮胎所用的软化剂都属高芳烃型橡胶软化剂。当在一定的环境温度大，橡胶轮胎中的软化剂中的一部分芳烃会散发至大气中。由于芳烃内含有相当量的致癌物质，所以不仅会污染大气环境，更会影响人体的健康。
所以，欧盟已经对此做出了专门规定，即橡胶轮胎软化剂中所含的多环芳烃(PAHS)的含量必须符合环保标准。所以目前世界上橡胶轮胎软化剂的发展趋势是必须健康安全、无污染、满足“绿色”环保的要求。而当前国内所生产的满足环保要求的橡胶轮胎软化剂，其原料选择单一；而且在生产过程中需要采用异构化高压加氢的生产工艺，生产条件限制较大，成本高，故产业化程度很小。
基于上述，根据生产以及市场要求，非常有必要研发一种新型的符合环保要求的橡胶轮胎复合软化剂，使其具有较为理想的软化剂所应具备的各个条件，包括：1、相溶性好；2、不易挥发；3、易于橡胶轮胎产品的加工，抗损伤，润滑性好；4、对硫化胶的物理性能无不利影响；5、稳定性好；6、制得的橡胶轮胎产品的强度高；7、制得的橡胶轮胎产品地弹性好；8、软化剂本身健康安全，不污染环境，达到环保要求；9、采用的原料廉价，降低生产成本。
【发明内容】
本发明提供一种环保型橡胶轮胎软化剂，其是对符合环保要求的现有的三种烃类橡胶软化剂进行复合所得到，既安全无害，满足环保要求，同时又结合了三种烃类橡胶软化剂各自的优点，满足橡胶轮胎的质量要求。
为了实现上述目的，本发明提供了一种环保型橡胶轮胎软化剂，其所包含的组分以及各组分的重量百分比为：22％～30％的芳香基软化剂，30％～35％的环烷基软化剂，35％～40％的石蜡基软化剂，以及2.5％～3％的增粘剂。
所述的增粘剂具有高粘度，也称为粘度指数改进剂，用于调整本发明的橡胶轮胎软化剂的粘度指数。该增粘剂所包含的组分以及各组分的重量百分比为：30％～35％的三元乙丙橡胶，和65％～70％的环烷基软化剂。
所述的增粘剂在温度为100℃时的运动粘度≥200mm2/S；该增粘剂的开口闪点≥200℃；该增粘剂中的水溶性酸及碱的含量为0；
所述的芳香基软化剂(又称芳香基油)中：镉的含量≤0.01％；铅的含量≤0.1％；汞的含量≤0.1％；六价铬的含量≤0.1％；多溴联苯的含量≤0.1％；多溴二苯醚的含量≤0.1％。
所述的芳香基软化剂在温度为100℃时的运动粘度(粘度指数)为27～33mm2/S；凝点≤-10℃；开口闪点≥200℃；该芳香基软化剂中的水分含量为0(即不含有水分)。
所述的环烷基软化剂(又称环烷基油)中：镉的含量≤0.01％；铅的含量≤0.1％；汞的含量≤0.1％；六价铬的含量≤0.1％；多溴联苯的含量≤0.1％；多溴二苯醚的含量≤0.1％。
所述的环烷基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为21～27mm2/S；凝点≤-10℃；开口闪点≥200℃；该环烷基软化剂中的水分含量为0。
所述的石蜡基软化剂(又称石蜡基油)中：镉的含量≤0.01％；铅的含量≤0.1％；汞的含量≤0.1％；六价铬的含量≤0.1％；多溴联苯的含量≤0.1％；多溴二苯醚的含量≤0.1％。
所述的石蜡基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为11～15mm2/S；凝点≤-10℃；开口闪点≥210℃；该石蜡基软化剂中的水分含量为0。
本发明提供的环保型橡胶轮胎软化剂是一种复合软化剂，由三种烃类橡胶软化剂复合得到。所以一方面，该橡胶轮胎软化剂结合了各个烃类橡胶软化剂的优点，同时又弥补了各自所具有的缺点，使得本发明产品更好的满足橡胶轮的质量要求，即相溶性好，不易挥发，易于橡胶轮胎的加工，抗损伤，润滑性好，对硫化胶的物理性能无不利影响，稳定性好，以及制得的橡胶轮胎的强度高和弹性好等优点。
另一方面，复合得到本发明的橡胶轮胎软化剂的三种烃类橡胶软化剂均符合环保要求，也就是说，在这三种烃类橡胶软化剂中，有害致癌物质(如镉、铅、汞、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚等)的含量被控制在一定范围内，从而使得本发明产品达到安全健康，无害无污染的“绿色”环保要求。
最后，由于本发明的环保型橡胶轮胎软化剂所使用的原料价格相对比较低廉，所以可降低生产成本。
综上，本发明所提供的环保型橡胶轮胎软化剂是较为理想的橡胶复合软化剂。
【具体实施方式】
以下结合具体的优选实施例对本发明做具体说明。
实施例1
一种环保型橡胶轮胎软化剂，其所包含的组分以及各组分的重量百分比为：25％的芳香基软化剂，34％的环烷基软化剂，38％的石蜡基软化剂，以及3％的增粘剂。
所述的增粘剂所包含的组分以及各组分的重量百分比为：33％的三元乙丙橡胶和67％的环烷基软化剂。
所述的增粘剂在温度为100℃时的运动粘度为200mm2/S；该增粘剂的开口闪点为200℃；该增粘剂中的水溶性酸及碱的含量为0；
所述的芳香基软化剂中：镉的含量为0.005％(即每千克芳香基软化剂中，含有50毫克的镉)；铅的含量为0.01％；汞的含量为0.01％；六价铬的含量为0.01％；多溴联苯的含量为0.05％；多溴二苯醚的含量为0.05％。
所述的芳香基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为30mm2/S；凝点为-10℃；开口闪点为220℃；该芳香基软化剂中的水分含量为0。
所述的环烷基软化剂中：镉的含量0.003％；汞的含量为0.006％；铅的含量为0.006％；六价铬的含量为0.006％；多溴联苯的含量为0.03％；多溴二苯醚的含量为0.03％。
所述的环烷基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为25mm2/S；凝点为-10℃；开口闪点为200℃；该环烷基软化剂中的水分含量为0。
所述的石蜡基软化剂中：镉的含量0.004％；汞的含量为0.008％；铅的含量为0.008％；六价铬的含量为0.008％；多溴联苯的含量为0.04％；多溴二苯醚的含量为0.04％。
所述的石蜡基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为12mm2/S；凝点为-10℃；开口闪点为210℃；该石蜡基软化剂中的水分含量为0。
实施例2
一种环保型橡胶轮胎软化剂，其所包含的组分以及各组分的重量百分比为：29％的芳香基软化剂，32％的环烷基软化剂，36.5％的石蜡基软化剂，以及2.5％的增粘剂。
所述的增粘剂所包含的组分以及各组分的重量百分比为：31％的三元乙丙橡胶和69％的环烷基软化剂。
所述的增粘剂在温度为100℃时的运动粘度为220mm2/S；该增粘剂的开口闪点为250℃；该增粘剂中的水溶性酸及碱的含量为0；
所述的芳香基软化剂中：镉的含量为0.004％(即每千克芳香基软化剂中，含有40毫克的镉)；汞的含量为0.008％；铅的含量为0.008％；六价铬的含量为0.008％；多溴联苯的含量为0.04％；多溴二苯醚的含量为0.04％。
所述的芳香基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为28mm2/S；凝点为-12℃；开口闪点为210℃；该芳香基软化剂中的水分含量为0。
所述的环烷基软化剂中：镉的含量0.005％；汞的含量为0.01％；铅的含量为0.01％；六价铬的含量为0.01％；多溴联苯的含量为0.05％；多溴二苯醚的含量为0.05％。
所述的环烷基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为22mm2/S；凝点为-12℃；开口闪点为220℃；该环烷基软化剂中的水分含量为0。
所述的石蜡基软化剂中：镉的含量0.002％；汞的含量为0.004％；铅的含量为0.004％；六价铬的含量为0.004％；多溴联苯的含量为0.02％；多溴二苯醚的含量为0.02％。
所述的石蜡基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为14mm2/S；凝点为-12℃；开口闪点为230℃；该石蜡基软化剂中的水分含量为0。
实施例3
一种环保型橡胶轮胎软化剂，其所包含的组分以及各组分的重量百分比为：23％的芳香基软化剂，34.5％的环烷基软化剂，39.7％的石蜡基软化剂，以及2.8％的增粘剂。
所述的增粘剂所包含的组分以及各组分的重量百分比为：34％的三元乙丙橡胶和66％的环烷基软化剂。
所述的增粘剂在温度为100℃时的运动粘度为250mm2/S；该增粘剂的开口闪点为240℃；该增粘剂中的水溶性酸及碱的含量为0；
所述的芳香基软化剂中：镉的含量为0.008％(即每千克芳香基软化剂中，含有80毫克的镉)；汞的含量为0.016％；铅的含量为0.016％；六价铬的含量为0.016％；多溴联苯的含量为0.08％；多溴二苯醚的含量为0.08％。
所述的芳香基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为32mm2/S；凝点为-15℃；开口闪点为240℃；该芳香基软化剂中的水分含量为0。
所述的环烷基软化剂中：镉的含量0.004％；汞的含量为0.008％；铅的含量为0.008％；六价铬的含量为0.008％；多溴联苯的含量为0.08％；多溴二苯醚的含量为0.08％。
所述的环烷基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为26mm2/S；凝点为-15℃；开口闪点为240℃；该环烷基软化剂中的水分含量为0。
所述的石蜡基软化剂中：镉的含量0.003％；汞的含量为0.006％；铅的含量为0.006％；六价铬的含量为0.006％；多溴联苯的含量为0.03％；多溴二苯醚的含量为0.03％。
所述的石蜡基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为11mm2/S；凝点为-15℃；开口闪点为250℃；该石蜡基软化剂中的水分含量为0。
实施例4
一种环保型橡胶轮胎软化剂，其所包含的组分以及各组分的重量百分比为：27.5％的芳香基软化剂，31.5％的环烷基软化剂，38.3％的石蜡基软化剂，以及2.7％的增粘剂。
所述的增粘剂所包含的组分以及各组分的重量百分比为：35％的三元乙丙橡胶和65％的环烷基软化剂。
所述的增粘剂在温度为100℃时的运动粘度为210mm2/S；该增粘剂的开口闪点为220℃；该增粘剂中的水溶性酸及碱的含量为0；
所述的芳香基软化剂中：镉的含量为0.003％(即每千克芳香基软化剂中，含有30毫克的镉)；汞的含量为0.006％；铅的含量为0.006％；六价铬的含量为0.006％；多溴联苯的含量为0.03％；多溴二苯醚的含量为0.03％。
所述的芳香基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为27mm2/S；凝点为-13℃；开口闪点为230℃；该芳香基软化剂中的水分含量为0。
所述的环烷基软化剂中：镉的含量0.007％；汞的含量为0.014％；铅的含量为0.014％；六价铬的含量为0.014％；多溴联苯的含量为0.07％；多溴二苯醚的含量为0.07％。
所述的环烷基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为24mm2/S；凝点为-13℃；开口闪点为230℃；该环烷基软化剂中的水分含量为0。
所述的石蜡基软化剂中：镉的含量0.006％；汞的含量为0.012％；铅的含量为0.012％；六价铬的含量为0.012％；多溴联苯的含量为0.06％；多溴二苯醚的含量为0.06％。
所述的石蜡基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为13mm2/S；凝点为-13℃；开口闪点为240℃；该石蜡基软化剂中的水分含量为0。
实施例5
一种环保型橡胶轮胎软化剂，其所包含的组分以及各组分的重量百分比为：26.3％的芳香基软化剂，33.9％的环烷基软化剂，37.2％的石蜡基软化剂，以及2.6％的增粘剂。
所述的增粘剂所包含的组分以及各组分的重量百分比为：32％的三元乙丙橡胶和68％的环烷基软化剂。
所述的增粘剂在温度为100℃时的运动粘度为225mm2/S；该增粘剂的开口闪点为235℃；该增粘剂中的水溶性酸及碱的含量为0；
所述的芳香基软化剂中：镉的含量为0.006％(即每千克芳香基软化剂中，含有60毫克的镉)；汞的含量为0.012％；铅的含量为0.012％；六价铬的含量为0.012％；多溴联苯的含量为0.06％；多溴二苯醚的含量为0.06％。
所述的芳香基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为29mm2/S凝点为-14℃；开口闪点为215℃；该芳香基软化剂中的水分含量为0。
所述的环烷基软化剂中：镉的含量0.002％；汞的含量为0.004％；铅的含量为0.004％；六价铬的含量为0.004％；多溴联苯的含量为0.02％；多溴二苯醚的含量为0.02％。
所述的环烷基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为21mm2/S；凝点为-14℃；开口闪点为215℃；该环烷基软化剂中的水分含量为0。
所述的石蜡基软化剂中：镉的含量0.007％；汞的含量为0.014％；铅的含量为0.014％；六价铬的含量为0.014％；多溴联苯的含量为0.07％；多溴二苯醚的含量为0.07％。
所述的石蜡基软化剂在温度为100℃时的运动粘度为15mm2/S；凝点为-14℃；开口闪点为225℃；该石蜡基软化剂中的水分含量为0。
根据上述的5个优选实施例，本发明提供的环保型橡胶轮胎软化剂是一种复合软化剂，由三种烃类橡胶软化剂复合得到。所以一方面，该橡胶轮胎软化剂结合了各个烃类橡胶软化剂的优点，同时又弥补了各自所具有的缺点，使得本发明产品更好的满足橡胶轮的质量要求，即相溶性好，不易挥发，易于橡胶轮胎的加工，抗损伤，润滑性好，对硫化胶的物理性能无不利影响，稳定性好，以及制得的橡胶轮胎的强度高和弹性好等优点。
另一方面，复合得到本发明的橡胶轮胎软化剂的三种烃类橡胶软化剂均符合环保要求(如上述的5个实施例，均符合欧盟RoHS指令2002/95/EC以及后续修正指令2005/618/EC的环保要求)，也就是说，在这三种烃类橡胶软化剂中，有害致癌物质(如镉、铅、汞、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚等)的含量被控制在一定的环保要求的范围内，甚至完全不含有这些有害物质，从而使得本发明产品达到安全健康，无害无污染的“绿色”环保要求。
最后，由于本发明的环保型橡胶轮胎软化剂所使用的原料价格相对比较低廉，所以可降低生产成本。