本发明涉及可持续发展轮胎材料，具体涉及一种再生植物油改性的轮胎用橡胶及其制备方法。
背景技术：
1、丁苯橡胶(sbr)，又称聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，广泛用于轮胎生产领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。
2、随时时代的进步，使用更高比例生物基材料和可循环材料打造的更可持续发展轮胎成为引领轮胎材料革命的新方向，可持续性材料轮胎主要由可回收和生物质材料组成。
3、
4、但是，目前所使用的轮胎用丁苯橡胶还存在以下问题：
5、1、现有轮胎中使用的橡胶油剂为石油基油，石油基油为不可再生资源，不符合可持续发展方向，不利于碳达峰和碳中和的实现；
6、2、撕裂强度较低，拉伸强度和拉断伸长率等力学性能较差，无法满足高性能使用要求；
7、3、耐磨性能较差，亟需进一步提升；
8、4、耐低温性能较差，由于轮胎的使用环境，高低温交替使用过程中容易脆化损坏。
9、基于上述情况，本发明提出了一种再生植物油改性的轮胎用橡胶及其制备方法，可有效解决以上问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种再生植物油改性的轮胎用橡胶及其制备方法。本发明的再生植物油改性的轮胎用橡胶通过适当添加量的各组分原料之间相互配合，并结合相应的制备工艺，使得制得的再生植物油改性的轮胎用橡胶具有撕裂强度高，抗撕裂性能优异；且拉伸强度和拉断伸长率高，力学性能好；耐磨性能好，脆性温度低，耐低温性能好。
2、为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
3、一种再生植物油改性的轮胎用橡胶，由包括以下重量份的原料制成：
4、嵌段无规溶聚丁苯橡胶70～80份、
5、丁腈橡胶8～12份、
6、再生植物油10～15份、
7、改性聚氨酯弹性体15～20份、
8、硫1.2～1.7份、
9、硫化促进剂1～1.2份、
10、纳米氧化锌2～4份、
11、硬脂酸1～2份。
12、本发明的再生植物油改性的轮胎用橡胶通过适当添加量的各组分原料之间相互配合，并结合相应的制备工艺，使得制得的再生植物油改性的轮胎用橡胶具有撕裂强度高，抗撕裂性能优异；且拉伸强度和拉断伸长率高，力学性能好；耐磨性能好，脆性温度低，耐低温性能好。
13、优选的，所述再生植物油改性的轮胎用橡胶由包括以下重量份的原料制成：
14、嵌段无规溶聚丁苯橡胶75份、
15、丁腈橡胶10份、
16、再生植物油12.5份、
17、改性聚氨酯弹性体17.5份、
18、硫1.45份、
19、硫化促进剂1.1份、
20、纳米氧化锌3份、
21、硬脂酸1.5份。
22、优选的，所述再生植物油的制备工艺包括以下步骤：
23、s1.将回收的“地沟油(植物油成分含量大于90wt％)”通过压滤机压滤，进行固液分离，然后将液体依次经过不同目数的滤网，滤除其中杂质成分；
24、s2.取步骤s1过滤得到的油100～120重量份并倒入搅拌罐中，然后加入1～2重量份双加氧酶，搅拌10～20分钟后，静置1～2小时，然后加入1～2重量份漆酶和0.5～1重量份锰过氧化物酶，搅拌10～15分钟后，静置2～3小时；
25、s3.向步骤s2中加入碱液(氢氧化溶液)进行碱洗，搅拌充分，将溶液ph值调整到6～8；
26、s4.向步骤s3中加入水，进行水洗，分离出上层油；
27、s5.向步骤s4中分离出的上层油中加入0.2～0.5重量份脱色剂(活性炭)后倒入反应釜中，混料转速为30～60rpm，加热温度为100～130℃，搅拌时间为30～60min；
28、s6.将步骤s5倒入过滤瓶中过滤并进行抽真空处理；
29、s7.将步骤s6中油加热到60～90℃后，加入脱臭器中进行脱臭处理，去除影响气温和色泽的物质，降低温度至40℃以下灌装，得到所述再生植物油。
30、对本发明实施例2至实施例4制备过程中的再生植物油改性的轮胎用橡胶进行对比测试发现本发明所述再生植物油在本发明的再生植物油改性的轮胎用橡胶原料组合物的门尼粘度(100℃*4min)下降6％～8％；焦烧时间(127℃*60min)上升3％～5％；硫化时间降低8％～11％；玻璃化转变温度降低10～15℃；由此可知将废弃食用油经过提纯处理后，达到了工业用指标范围，并且将餐饮等行业废弃的“地沟油”进行大量的消耗，具有广阔市场前景。
31、此外，现有轮胎中使用的为石油基油，石油基油为不可再生资源，不符合可持续发展方向，不利于碳达峰和碳中和的实现。而且含有pah等有毒有害物质，污染环境；我国作为轮胎生产大国，如果可以将废弃食用油使用在轮胎中，不仅可以大量消耗“地沟油”降低其重返餐桌风险，还将可以不使用高价的进口环保橡胶油，有利于轮胎降本提质。
32、本发明所述再生植物油在本发明的再生植物油改性的轮胎用橡胶与石油基油相比可显著降低轮胎的玻璃化转变温度tg，加工性有利，提升耐低温性能；同时拉伸强度等基本性能保持与石油基油同等水平。
33、优选的，所述嵌段无规溶聚丁苯橡胶中苯乙烯单体单元含量为22～26％。
34、本发明选用的所述嵌段无规溶聚丁苯橡胶作为主要原料，赋予轮胎胎面橡胶低滚动阻力和高抗湿滑性能，再进一步采用再生植物油和改性聚氨酯弹性体进行改性。
35、优选的，所述改性聚氨酯弹性体由包括以下重量份的原料制成：
36、聚己内酯二醇100～125份、
37、聚丙二醇50～65份、
38、三硅醇苯基-笼形聚倍半硅氧烷4～6份、
39、氨基丙基庚基-笼形聚倍半硅氧烷2.5～3.5份、
40、六亚甲基二异氰酸酯16～22份、
41、乙酸乙酯50～100份、
42、短玻璃纤维75～95份。
43、优选的，所述聚己内酯二醇的分子量为2000，所述聚丙二醇的分子量为1000。
44、优选的，所述短玻璃纤维的长度3～5mm，单丝直径：9～13um。
45、本发明选用的所述短玻璃纤维能够在本发明的基体中分布均匀性良好，具有优良的湿态分散流动性，易于被聚氨酯等树种浸渍。
46、优选的，所述改性聚氨酯弹性体的制备方法包括如下步骤：
47、a.将1/3的乙酸乙酯加入到密闭的反应容器中，再投入1/2的六亚甲基二异氰酸酯，进行搅拌稀释；
48、b.然后加入三硅醇苯基-笼形聚倍半硅氧烷和氨基丙基庚基-笼形聚倍半硅氧烷【三硅醇苯基-笼形聚倍半硅氧烷和氨基丙基庚基-笼形聚倍半硅氧烷两者相互配合起到良好的协同增强作用，同时其有利于形成海岛结构(三硅醇苯基-笼形聚倍半硅氧烷和氨基丙基庚基-笼形聚倍半硅氧烷与大分子多元醇通过化学反应连接后，形成有机无机杂化的岛结构)，相比于白炭黑的添加具有更好分散效果，对本发明再生植物油改性的轮胎用橡胶的综合性能的提升更加显著】继续搅拌分散均匀，并逐渐升温至60～70℃，保温反应20～30min；
49、c.然后加入预先混合分散均匀的聚己内酯二醇、聚丙二醇【聚丙二醇的使用进一步提升了本发明再生植物油改性的轮胎用橡胶的分子链柔性，进而提升了弹性、耐低温、抗撕裂等性能】和短玻璃纤维混合物，继续搅拌，再加入用剩余2/3的乙酸乙酯稀释的剩余1/2的六亚甲基二异氰酸酯，降温至55～60℃，保温反应20～30min；
50、d.反应结束后，去除溶剂乙酸乙酯，并将固体切碎成直径1cm以下的固体颗粒，得到所述改性聚氨酯弹性体。
51、本发明通过上述所述改性聚氨酯弹性体的原料组成及制备方法，得到了特殊的所述改性聚氨酯弹性体，其中三硅醇苯基-笼形聚倍半硅氧烷具有大量苯环刚性结构和高的空间位阻，且具有三个活性羟基，本发明选用柔性的六亚甲基二异氰酸酯先与其进行反应，使一个三硅醇苯基-笼形聚倍半硅氧烷上接枝上三个六亚甲基二异氰酸酯(还有一个异氰酸根未反应)，后续再与聚己内酯二醇和聚丙二醇反应以及继续扩链，从而形成了特殊的海岛结构(三硅醇苯基-笼形聚倍半硅氧烷为岛，聚己内酯二醇和聚丙二醇等其他柔性链组成海)，这对提升本发明的再生植物油改性的轮胎用橡胶的抗撕裂性能、拉伸强度、耐磨性能和脆性温度等有着很好的帮助；
52、本发明中添加的短玻璃纤维被形成的聚氨酯弹性体所包覆，既保证了其良好的增强补强效果，同时还大幅提升了本发明的再生植物油改性的轮胎用橡胶的抗撕裂性能、拉断伸长率、耐磨性能和脆性温度等。
53、优选的，所述硫化促进剂为硫化促进剂dcbs。
54、本发明还提供一种所述的再生植物油改性的轮胎用橡胶的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
55、①嵌段无规溶聚丁苯橡胶和丁腈橡胶先分别在开炼机上以90～95℃进行塑炼30～40min，塑炼时加入再生植物油；
56、②然后将两者一起在密炼机上以120～140℃进行混炼8～12min，得到混合橡胶料；
57、③然后加入改性聚氨酯弹性体继续混炼8～12min，后降温至80～90℃加入剩余物料密炼混合均匀，然后再经压延成型、硫化，得到板状或薄片状的所述再生植物油改性的轮胎用橡胶。
58、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
59、本发明的再生植物油改性的轮胎用橡胶通过适当添加量的各组分原料之间相互配合，并结合相应的制备工艺，使得制得的再生植物油改性的轮胎用橡胶具有撕裂强度高，抗撕裂性能优异；且拉伸强度和拉断伸长率高，力学性能好；耐磨性能好，脆性温度低，耐低温性能好。
60、本发明的制备方法工艺简单，操作简便，保证了本发明再生植物油改性的轮胎用橡胶的综合性能。
1.一种再生植物油改性的轮胎用橡胶，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：
2.根据权利要求1所述的再生植物油改性的轮胎用橡胶，其特征在于，所述再生植物油改性的轮胎用橡胶由包括以下重量份的原料制成：
3.根据权利要求1所述的再生植物油改性的轮胎用橡胶，其特征在于，所述再生植物油的制备工艺包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的再生植物油改性的轮胎用橡胶，其特征在于，所述嵌段无规溶聚丁苯橡胶中苯乙烯单体单元含量为22～26％。
5.根据权利要求1所述的再生植物油改性的轮胎用橡胶，其特征在于，所述改性聚氨酯弹性体由包括以下重量份的原料制成：
6.根据权利要求5所述的再生植物油改性的轮胎用橡胶，其特征在于，所述聚己内酯二醇的分子量为2000，所述聚丙二醇的分子量为1000。
7.根据权利要求5所述的再生植物油改性的轮胎用橡胶，其特征在于，所述短玻璃纤维的长度3～5mm，单丝直径：9～13um。
8.根据权利要求5所述的再生植物油改性的轮胎用橡胶，其特征在于，所述改性聚氨酯弹性体的制备方法包括如下步骤：
9.根据权利要求1所述的再生植物油改性的轮胎用橡胶，其特征在于，所述硫化促进剂为硫化促进剂dcbs。
10.一种如权利要求1或9任一项所述的再生植物油改性的轮胎用橡胶的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
