CN102964639A - 轮胎荧光胎侧胶及其制备方法 - Google Patents

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刘震
闫双城
闫平
王伟
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本发明所述的轮胎荧光胎侧胶及其制备方法，是在轮胎胎侧前中添加纳米荧光材料，以实现轮胎胎侧在夜间发出柔和的荧光，既能够显著地提供视觉观察参照，又能节省远光灯使用而节约能源。所述的轮胎荧光胎侧胶，其胶料配方按质量配比关系来划分，生胶100份，陶土45～60份，二氧化钛15～25份，促进剂0.8～1.2份，防老剂1～3份，氧化锌3～5份，硬脂酸1～3份，硫磺1～2份。在胶料配方中还包括有纳米荧光材料0.5～3份，所述的纳米荧光材料是稀土铕配合物(Eu(CH2＝C(CH3)COO)3phen)。

Description

轮胎荧光胎侧胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种轮胎荧光胎侧胶的胶料配方改进，以及针对此类配方的胶料制备方法，属于橡胶轮胎与化工制造领域。
背景技术
随着国内消费水平的不断提升，消费者购买与使用汽车已经成为一种普遍的消费行为。在注重安全性能的基础上，现有轮胎的使用也越来越多地强调外观与实用性能，酷炫的造型与色彩逐渐地被消费者接受和追逐。
汽车夜间行驶时，司机需要使用照明灯以便于观察到来往的车辆，但同时使用远光灯又会相互影响到视觉观察，通常会因为照明灯太亮反而导致视线模糊而无法正常行驶。
有鉴于此，特提出本专利申请。
发明内容
本发明所述的轮胎荧光胎侧胶及其制备方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而在轮胎胎侧前中添加纳米荧光材料，以实现轮胎胎侧在夜间发出柔和的荧光，既能够显著地提供视觉观察参照，又能节省远光灯使用而节约能源。
为实现上述发明目的，所述的轮胎荧光胎侧胶，其胶料配方按质量配比关系来划分，生胶100份，陶土45～60份，二氧化钛15～25份，促进剂0.8～1.2份，防老剂1～3份，氧化锌3～5份，硬脂酸1～3份，硫磺1～2份。
与现有技术的区别之处在于，在胶料配方中还包括有纳米荧光材料0.5～3份，所述的纳米荧光材料是稀土铕配合物(Eu(CH2＝C(CH3)COO)3phen)。
其中，所述生胶的主要成分为天然胶，三元乙丙胶与氯化丁基胶。所述陶土的主要成分为二氧化硅，以及辅以三氧化二铝。
如上述基本方案，在胶料配方中添加所述的纳米荧光材料可以起到突出的装饰美观作用，同时还可提供夜间用车时提醒与避免使用远光灯等作用。
较为体现本发明设计构思的优选配比实例是，所述胎侧胶配方按质量配比关系来划分包括有，生胶100份，陶土50份，二氧化钛20份，纳米荧光材料2份，促进剂1份，防老剂2份，氧化锌5份，硬脂酸1份，硫磺1.5份。
为提高胶料混炼时的活性，所述的促进剂可以是促进剂NS。
为较为实用的防老剂，可以选择防护蜡。
基于上述轮胎荧光胎侧胶的配方改进方案，本发明同时提供一种对应的制备方法。具体地，按质量配比关系配制下述胶料配方，生胶100份，陶土45～60份，二氧化钛15～25份，促进剂0.8～1.2份，防老剂1～3份，氧化锌3～5份，硬脂酸1～3份，硫磺1～2份。
与现有制备方法的区别之处在于，在配方中加入0.5～3份的纳米荧光材料，纳米荧光材料是指稀土铕配合物(Eu(CH2＝C(CH3)COO)3phen)。
针对所述纳米荧光材料的制备过程是，包括有以下步骤：
第一步，制备稀土配合物单体；
直接采用氧化稀土作为稀土元素的来源，选择α-甲基丙烯酸作为配位体与氧化稀土进行固液两相反应，即氧化稀土+α-甲基丙烯酸→羧酸稀土配合物；
反应方程式是，Eu2O3+CH2＝C(CH3)COOH→Eu(CH2＝C(CH3)COO)3+H2O。
第二步，引进第二配体以得到发光稀土配体；
即将羧酸稀土配合物与1，10-邻菲罗啉(phen)化合以生成发光配体，即羧酸稀土配合物+1，10-邻菲罗啉(phen)→发光配体；
反应方程式是，Eu(CH2＝C(CH3)COO)3+phen→Eu(CH2＝C(CH3)COO)3phen。
第三步，发光配体经精制、研磨工序制备成粉末状的纳米荧光材料。
综上所述，本发明所述轮胎荧光胎侧胶及其制备方法具有的优点是：
1、在轮胎胎侧前中添加纳米荧光材料，在夜间发出柔和的荧光，能够显著地提高美观装饰效果，且胎侧胶的其它基本使用性能与正常配方相比无差异。
2、能够提供夜间视觉观察参照，避免使用远光灯而影响到车辆驾驶，同时还能节约能源。
具体实施方式
实施例1，所述的轮胎荧光胎侧胶，其胶料配方按质量配比关系来划分是：
生胶100份，陶土50份，二氧化钛20份，纳米荧光材料2份，促进剂NS 1份，防护蜡2份，氧化锌5份，硬脂酸1份，硫磺1.5份。
其中，纳米荧光材料是稀土铕配合物(Eu(CH2＝C(CH3)COO)3phen)。
所述轮胎荧光胎侧胶制备方法，是按质量配比关系配制下述胶料配方：
生胶100份，稀土铕配合物(Eu(CH2＝C(CH3)COO)3phen)2份，陶土50份，二氧化钛20份，促进剂NS 1份，防护蜡2份，氧化锌5份，硬脂酸1份，硫磺1.5份。
其中，胎侧胶胶料的混炼生产包括有以下步骤：
第一步，胶料合炼；
在密炼机中加入生胶，压上顶栓保持50～60秒；然后提砣，加入1/3～1/2的陶土和纳米荧光材料，压栓保持90～120秒；再次提砣，压栓至温度135±5℃时排胶；
第二步，补充加工及下片；
将第一步所排的胶料传输至开炼机(开炼机的辊距设置为3～4毫米)进行补充加工，其中采用三角包作业不少于3次，薄通不少于4次，然后在SK250型小型开练机上(辊距设置为5～6毫米)下片；
第三步，进行一段混炼；
合炼胶停放不少于4小时以后，加入到密炼机中，压上顶栓保持30～50秒；然后提砣，加入二氧化钛和剩余的陶土，压栓保持60～90秒；再次提砣，加入硬脂酸、防老剂，压栓至温度140±5℃时排胶；
第四步，一段母胶补充加工及下片；
操作工艺同第二步；
第五步，进行终炼；
在第四步得到的一段混炼胶中加入氧化锌、硫磺和促进剂，压上顶栓保持90～120秒；提砣，压栓至95±5℃时排胶；
第六步，终炼胶补充加工及下片；
操作工艺同第二步。
所述纳米荧光材料合成方法包括有以下步骤：
第一步，制备稀土配合物单体；
直接采用氧化稀土作为稀土元素的来源，选择α-甲基丙烯酸作为配位体与氧化稀土进行固液两相反应，即氧化稀土+α-甲基丙烯酸→羧酸稀土配合物；
第二步，引进第二配体以得到发光稀土配体；
即将羧酸稀土配合物与1，10-邻菲罗啉(phen)化合以生成发光配体，即羧酸稀上配合物+1，10-邻菲罗啉(phen)→发光配体；
第三步，发光配体经精制、研磨工序制备成粉末状的纳米荧光材料。
按上述设计方案，添加纳米荧光材料的胎侧配方与常规配方之间的实验性能数据对比如下：
  性能指标   常规胎侧配方   荧光胎侧配方
  硫变性能(160℃×30min)
  ML   1.45   1.46
  MH   16.5   15.8
  焦烧时间T10/min   3.02   3.00
  正硫化时间T90/min   8.27   8.16
  室温下物性(160℃×10min)
  拉伸强度/Mpa   15.6   15.1
  伸长率/％   700   680
  100％定伸/Mpa   2.8   2.6
  200％定伸/Mpa   4.3   4.1
  300％定伸/Mpa   5.4   5.2
  撕裂强度(N/m)   38   35
  邵尔硬度/A°   53   53
  30万次屈挠   无龟裂   无龟裂
  100℃×72h老化性能
  拉伸强度/Mpa   12.0   11.7
  伸长率/％   560   520
  撕裂强度(N/m)   31   30
  邵尔硬度/A°   60   61
  30万次屈挠   1级   1级

Claims (8)

1.一种轮胎荧光胎侧胶，其胶料配方按质量配比关系来划分是，生胶100份，陶土45～60份，二氧化钛15～25份，促进剂0.8～1.2份，防老剂1～3份，氧化锌3～5份，硬脂酸1～3份，硫磺1～2份，其特征在于：
在胶料配方中还包括有纳米荧光材料0.5～3份，所述的纳米荧光材料是稀土铕配合物(Eu(CH2＝C(CH3)COO)3phen)。
2.根据权利要求1所述的轮胎荧光胎侧胶，其特征在于：所述胎侧胶配方按质量配比关系来划分包括有，生胶100份，陶土50份，二氧化钛20份，纳米荧光材料2份，促进剂1份，防老剂2份，氧化锌5份，硬脂酸1份，硫磺1.5份。
3.根据权利要求2所述的轮胎荧光胎侧胶，其特征在于：所述的促进剂是促进剂NS。
4.根据权利要求2所述的轮胎荧光胎侧胶，其特征在于：所述的防老剂是防护蜡。
5.一种轮胎荧光胎侧胶制备方法，按质量配比关系配制下述胶料配方，
生胶100份，陶土45～60份，二氧化钛15～25份，促进剂0.8～1.2份，防老剂1～3份，氧化锌3～5份，硬脂酸1～3份，硫磺1～2份，其特征在于：在配方中加入0.5～3份的纳米荧光材料，纳米荧光材料是指稀土铕配合物(Eu(CH2＝C(CH3)COO)3phen)。
6.根据权利要求5所述的轮胎荧光胎侧胶制备方法，其特征在于：所述纳米荧光材料合成方法包括有以下步骤，
第一步，制备稀土配合物单体；
直接采用氧化稀土作为稀土元素的来源，选择α-甲基丙烯酸作为配位体与氧化稀土进行固液两相反应，即氧化稀土+α-甲基丙烯酸→羧酸稀土配合物；
第二步，引进第二配体以得到发光稀土配体；
即将羧酸稀土配合物与1，10-邻菲罗啉(phen)化合以生成发光配体，即羧酸稀上配合物+1，10-邻菲罗啉(phen)→发光配体；
第三步，发光配体经精制、研磨工序制备成粉末状的纳米荧光材料。
7.根据权利要求6所述的轮胎荧光胎侧胶制备方法，其特征在于：胎侧胶胶料的混炼生产包括有以下步骤，
第一步，胶料合炼；
在密炼机中加入生胶，压上顶栓保持50～60秒；然后提砣，加入部分陶土和纳米荧光材料，压栓保持90～120秒；再次提砣，压栓至温度135±5℃时排胶；
第二步，补充加工及下片；
将第一步所排的胶料传输至开炼机(开炼机的辊距设置为3～4毫米)进行补充加工，其中采用三角包作业不少于3次，薄通不少于4次，然后在SK250型小型开练机上(辊距设置为5～6毫米)下片；
第三步，进行一段混炼；
合炼胶停放不少于4小时以后，加入到密炼机中，压上顶栓保持30～50秒；然后提砣，加入二氧化钛和剩余的陶土，压栓保持60～90秒；再次提砣，加入硬脂酸、防老剂，压栓至温度140±5℃时排胶；
第四步，一段母胶补充加工及下片；
操作工艺同第二步；
第五步，进行终炼；
在第四步得到的一段混炼胶中加入氧化锌、硫磺和促进剂，压上顶栓保持90～120秒；提砣，压栓至95±5℃时排胶；
第六步，终炼胶补充加工及下片；
操作工艺同第二步。
8.根据权利要求7所述的轮胎荧光胎侧胶制备方法，其特征在于：在第一步胶料合炼的过程中，所加入的陶土是总陶土量的1/3～1/2。
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