CN103589077A - 环保丁基内胎及其内胎胶料 - Google Patents

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孙涛
王俊英
丛守清
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    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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    • C08L23/22—Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
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Abstract

本发明公开一种丁基内胎胶料及由该胶料制备的丁基内胎，该胶料由以下成份组成：85phr丁基胶、15phr三元乙丙、43-52phr炭黑N330、4phr辛基增粘树脂、18-22phr石蜡油、7phr其他添加剂、1phr硫磺、1.3phr环保促进剂2、1.3phr环保促进剂3，本发明胶料属于环保胶料配方，且采用此胶料配方制成的丁基内胎完全符合当前对轮胎的环保要求，成品环保丁基内胎的各项物性与现有技术胶料制成的内胎物性接近。

Description

环保丁基内胎及其内胎胶料
技术领域
本发明涉及一种内胎及其胶料，尤其涉及一种环保丁基内胎及其内胎胶料。 
背景技术
目前常用于丁基内胎的橡胶组成物主要包括丁基胶、三元丙胶、N375或N660炭黑、以及均匀剂、促进剂和石蜡。例如每100重量份的橡胶（phr）中，包括保证胶料的气密性和物理性能的80-100phr的丁基胶、保证丁基内胎使用工艺性能的0-20phr的三元乙丙胶、50-70phr  的N375与N660炭黑、1-6phr的均匀剂40MSF、1-2phr促进剂二硫化四甲基秋兰姆以及15-30phr的石蜡油。由于N375与N660炭黑原料油主要是煤焦油，煤焦油试积其复杂的混合物，只要组分是芳烃化合物和杂环化合物，有几千种之多，从中分离并经鉴定的就有500多种。对炭黑反应炉的各部位原料油反映的中间产物作色谱分析，发现有多种高关注物存在，其中含量较多的几种为芘、苯并芘等，如在胶料配方用量过大也会使多环芳烃超标，因此对上述材料制成的丁基内胎进行分析，发现多环芳烃中的苯并芘超标（在欧盟众多国家限制多环芳烃的用量，尤其是多环芳烃中的苯并芘，ZEK01.02-08标准中要求苯并芘含量≤1mg/kg，而现丁基内胎胶料检测出苯并芘含量则为2.6mg/kg），并且石蜡油也含有该物质。同时，在现有丁基内胎胶料配方中，使用的促进剂与亚硝化剂反应会生成具有致癌性的N-亚硝胺，而亚硝胺已经被认为是具有致癌作用的物质，因此需要促进剂的应用导致轮胎始终对人体与环境有害，不符合环保要求。 
例如，现有技术中对比样1的丁基内胎胶料中，丁基胶85phr，三元乙丙15phr，碳氢树脂混合物2phr，N375炭黑24phr，N660炭黑45phr，石蜡油7phr，硫磺1.2phr，1.6phr的普通促进剂1（例如以TMTM为例的秋兰姆类促进剂），终炼后内胎胶料的苯并芘3mg/kg，多环芳香烃合计9.5mg/kg，而符合环保标准的苯并芘限值为1mg/kg，多环芳香烃合计限值为10mg/kg，因此该配方不能达到环保的要求。对比样2的丁基内胎胶料，丁基胶85phr，三元乙丙15phr，碳氢树脂混合物2phr，N330炭黑52phr，辛基增粘树脂4phr，石蜡油22phr, 硫磺1phr, 1.3phr的环保促进剂2，1.3phr的环保促进剂3，终炼后内胎胶料的苯并芘1.2mg/kg，多环芳香烃合计6.7mg/kg，因此该配方同样未能达到环保的要求。  
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种环保丁基内胎。 
本发明要解决的另一技术问题是提供一种环保丁基内胎胶料。 
为解决本发明技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：本发明一种丁基内胎胶料，由以下成份组成： 
丁基胶             85phr              三元乙丙          15phr
炭黑N330        43-52phr          辛基增粘树脂     4phr
石蜡油            18-22phr          其他添加剂        7phr
硫磺                1phr              环保促进剂2      1.3phr
的环保促进剂3   1.3phr
优选地，丁基内胎胶料由以下成份组成：
丁基胶           85phr                  三元乙丙         15phr
炭黑N330      45-52phr              辛基增粘树脂     4phr
石蜡油           20-22phr             其他添加剂        7phr
 硫磺             1phr                   环保促进剂2       1.3phr
环保促进剂3   1.3phr
优选地，丁基内胎胶料中，炭黑N330含量45phr，石油蜡含量20phr。
优选地，丁基内胎胶料中，炭黑N330含量43phr，石油蜡含量18phr。 
优选地，丁基内胎胶料中，炭黑N330含量52phr，石油蜡含量22phr。 
优选地，环保促进剂2是二硫代氨基甲酸盐类促进剂，环保促进剂3是噻唑类促进剂。 
优选地，环保促进剂2是ZBEC，环保促进剂3是M。 
为解决本发明技术问题，本发明还提供一种采用上述胶料制成的环保丁基内胎。 
与现有技术相比，本发明具有如下技术优点：本发明丁基内胎胶料中采用N330炭黑，同时减少炭黑的用量，因此不仅提高了胶料本身的物理性能，还减少了胶料配方中苯并芘的含量。另外，本发明胶料配方中不再采用含有多环芳烃的均匀剂40MSF，进一步减少苯并芘的含量。而且本发明进一步取消了硫化体系的促进剂，从而保证没有致癌物质N-亚硝胺产生。因此利用本发明胶料制成的丁基内胎完全符合当前对轮胎的环保要求。 
具体实施方式： 
本发明提供一种环保丁基内胎胶料的配方，本发明丁基内胎胶料，母炼时
丁基胶        85phr            三元乙丙         15phr
炭黑N330     43-52phr         辛基增粘树脂     4phr
石蜡油        18-22phr         其他添加剂       7phr
其中丁基胶与三元乙丙的总份数是100phr。 
终炼时，加入硫磺1phr，1.3phr的环保促进剂2，1.3phr的环保促进剂3，其中环保促进剂2可以是二硫代氨基甲酸盐类促进剂，例如ZBEC，环保促进剂3可以是噻唑类促进剂，例如M。优选地，本发明胶料的配方中，炭黑N330的组成为45-52phr。
实施例一 
丁基胶        85phr            三元乙丙         15phr
炭黑N330      52phr            辛基增粘树脂     4phr
石蜡油         22phr           其他添加剂        7phr
     硫磺           1phr            环保促进剂2      1.3phr
环保促进剂3   1.3phr
其中，丁基胶与三元乙丙的总份数是100phr。
实施例二 
丁基胶        85phr            三元乙丙         15phr
炭黑N330      45phr            辛基增粘树脂     4phr
石蜡油         20phr           其他添加剂        7phr
     硫磺           1phr            环保促进剂2      1.3phr
环保促进剂3   1.3phr
其中，丁基胶与三元乙丙的总份数是100phr。
实施例三 
丁基胶        85phr            三元乙丙         15phr
炭黑N330      43phr            辛基增粘树脂     4phr
石蜡油         18phr           其他添加剂        7phr
     硫磺           1phr            环保促进剂2      1.3phr
环保促进剂3   1.3phr
其中，丁基胶与三元乙丙的总份数是100phr。
上述胶料的多环芳香烃（PAHs）的测试结果与标准要求以及现有技术的对比样测试数据如下表如下： 
Figure 625393DEST_PATH_IMAGE002
 备注：“ND”=未检测出，“NO PASS”=不符合环保要求，“PASS”=符合环保要求
上述胶料的高关注物测（SVHC）的测试结果与标准要求以及现有技术的对比样测试数据如下表如下：
结果 对比样1 对比样2 实施例一 实施例二 实施例三
38项高关注物（SVHC) Pass Pass Pass Pass Pass
备注：“PASS”=符合环保要求 
实施例四：
利用本发明上述实施例中的胶料制备的轮胎内胎。
根据本发明实施例一至四制备的轮胎内胎与利用对比样1、2制备的轮胎内胎的物性数据对比如下表所示： 
　 邵尔硬度 扯断伸长率% 拉伸长度Mpa 撕裂强度KN/m 永久变形% 胶垫与胎身粘合KN/m
对比样1 56 728 11 28 20 5.6
对比样2 47 748 13 37 22 6.4
实施例一 46 744 12.5 38 22 6.1
实施例二 45 762 11 27 28 7.6
实施例三 43 818 10.5 26 28 5.8
     本发明实施例一、二、三都是在环保的密炼、挤出、硫化设备制得，工艺过程要非常的苛刻，并且密炼设备必须填充环保密封油，而且设专门的丁基胶料生产线，分清不同胶料配方，经母胶和终炼胶两步混炼制得本发明的胶料。本发明的胶料挤出、成型、硫化时必须要单独的设备及工装存放，防止混合现象的发生，最后制得成品环保丁基内胎，并且该成品环保丁基内胎的各项物性与现有技术胶料制成的内胎物性接近。
根据以上所描述的实施方式，可以得知本发明丁基内胎胶料满足REACH法规的环保要求。 
虽然本发明描述了较佳的实施例，但是本领域技术员清楚，该实施例并不能限定本发明的保护范围，在不脱离本领域的要求保护的范围可以对本发明做出改变。 
  

Claims (8)

1.   一种丁基内胎胶料，其特征在于该胶料由以下成份组成：                                   
丁基胶             85phr                三元乙丙            15phr                      
炭黑N330        43-52phr            辛基增粘树脂       4phr                      
石蜡油            18-22phr            其他添加剂          7phr                     
硫磺                1phr                 环保促进剂2        1.3phr                    
环保促进剂3    1.3phr。
2.如权利要求1所述的丁基内胎胶料，其特征在于该胶料由以下成份组成：              
丁基胶          85phr                  三元乙丙             15phr                          
炭黑N330      45-52phr             辛基增粘树脂        4phr                     
石蜡油          20-22phr             其他添剂            7phr                    
硫磺             1phr                   环保促进剂2        1.3phr                    
 环保促进剂3    1.3phr。
3.如权利要求1所述的丁基内胎胶料，其特征在于：在该胶料中，炭黑N330含量45phr，石油蜡含量20phr。
4.如权利要求1所述的丁基内胎胶料，其特征在于：在该胶料中，炭黑N330含量43phr，石油蜡含量18phr。
5.如权利要求1所述的丁基内胎胶料，其特征在于：在该胶料中，炭黑N330含量52phr，石油蜡含量22phr。
6.如权利要求1-5中任一项所述的丁基内胎胶料，其特征在于：所述环保促进剂2是二硫代氨基甲酸盐类促进剂，环保促进剂3是噻唑类促进剂。
7.如权利要求6所述的丁基内胎胶料，其特征在于：所述环保促进剂2是ZBEC，环保促进剂3是M。
8.一种丁基内胎，其特征在于：所述内胎由如权利要求1-5中任一项丁基内胎胶料制备而成。
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