CN104592653A - 一种高保气性内胎胶及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高保气性内胎胶，所述高保气性内胎胶包含三元乙丙橡胶4-10%、丁基橡胶32-42%、丁基再生胶8-18%、快压出炉黑5-15%、通用炉黑5-15%、新型168炭黑5-15%、物理老防剂微晶蜡0.3-1%、活性剂ZNO 1.5-2.5%、活性剂SA 0.3-1%、加工助剂A-16 0.1-1%、增粘树脂1102 1-2%、加工油P-150 5%-15%、硫化剂S-325 0.5-2%、促进剂M 0.1-1%、促进剂TMTD 0.5-2%。本发明提供了一种保气性优秀，同时具有良好耐热、耐臭氧、耐热老化性能的内胎胶。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶制品领域，具体涉及一种高保气性内胎胶及其合成方法。
背景技术
世界上大部分自行车、卡车、工程车辆所用的轮胎，都是采用内胎来维持其压力。对于内胎而言，保气性是它的首要性能。合理的保气性是保证行车安全、降低滚动阻力、降低燃料消耗和延长使用寿命的重要因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种保气性优秀、同时具有良好耐屈曲性、耐臭氧性、耐候性、耐热老化性的内胎胶。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种高保气性内胎胶，所述高保气性内胎胶按重量计，包含以下成分：三元乙丙橡胶4-10%、丁基橡胶32-42%、丁基再生胶8-18%、快压出炉黑5-15%、通用炉黑5-15%、新型168炭黑5-15%、物理老防剂微晶蜡 0.3-1%、活性剂ZNO 1.5-2.5% 、活性剂SA 0.3-1%、 加工助剂A-16 0.1-1%、增粘树脂1102 1-2%、加工油P-150 5-15%、硫化剂S-325 0.5-2%、促进剂M 0.1-1%、促进剂TMTD 0.5-2%。
优选的，按重量计，所述三元乙丙橡胶、丁基橡胶、丁基再生胶的份数之和与快压出炉黑、通用炉黑的份数之和的比例至少为2.1：1。
优选的，所述高保气性内胎胶按重量计，包含以下成分：79份丁基橡胶、22份丁基再生胶、10份三元乙丙橡胶、20份快压出炉黑、30.5份通用炉黑、22.5份新型168炭黑、2份微晶蜡、4份活性剂ZNO、2份活性剂SA、4.5份增粘树脂1102、1份加工助剂A-16、30份加工油、1.8份硫化剂、0.7份促进剂M 、1.21份促进剂 TMTD。
优选的，所述高保气性内胎胶包含以下成分：74.5份丁基橡胶、22份丁基再生胶、14.5份三元乙丙橡胶、25.8份快压出炉黑、26.1份通用炉黑、16.46份新型168炭黑、1.8份微晶蜡、4.7份活性剂ZNO、1.9份活性剂SA、3.9份增粘剂1102、1.1份加工助剂A-16、28.5份加工油、1.9份硫化剂、0.8份促进剂DM 、1.4份促进剂TMTD。
本发明配方中所用主要基础橡胶为丁基橡胶，使得胶料气密性较好，并可提升胶料的耐候性、耐热性、耐水性及耐臭氧性能，赋予内胎优秀的保气性能。为了达到更优的效果，使用一定比例的三元乙丙橡胶，赋予胶料优秀的耐臭氧性能、耐候性及耐化学稳定性。使用一定比例的丁基再生胶，在降低成本的同时，提升了资源的利用率。
生胶(三元乙丙橡胶、丁基橡胶、丁基再生胶)份数与炭黑(快压出炉黑、通用炉黑)份数之比至少为2.1：1，可提升硫化胶的物理机械性能。
加工油占胶料整体份数比例至少为5%，可降低胶料的门尼粘度，改善胶料的加工性能。
加入一定量的高品质极细的层片状结构的168新型炭黑，进一步增强胶料的保气性。
以物性机械性能为指标，通过双因素正交实验，调整通用炉黑，快压出炉黑的用量，提升胶料的物理机械性能。
本发明还提供一种高保气性内胎胶的合成方法，其合成步骤如下：
第一步：投入丁基橡胶、三元乙丙橡胶、丁基再生胶、炭黑、老防剂、活性剂、加工油混炼180-200秒，下料温度171-185℃，压力0.51-0.64 MPa，制得一段混炼胶；
第二步：出片经过冷却水槽，风扇冷却后，自然冷却8H；
第三步：将第一步所制得之混炼胶精炼一次以提高胶料的分散性；
第四步：出片经过冷却水槽，风扇冷却后，自然冷却8H；
第五步：投入冷却好胶片、硫化剂、促进剂混炼105-125秒，下料温度90-110℃，压力0.51-0.59 MPa；
第六步：出片经过冷却水槽，风扇冷却后，自然冷却8H；
第七步：将冷却好胶片经过挤出机制成胎管。
通过这样的合成步骤，能够确保各部分反应完全及相互分散彻底。
本发明以气体渗透性为指标,通过正交优选试验选取合适的丁基橡胶、丁基再生胶、三元乙丙橡胶的配比，增加使用新型168炭黑，获得优秀的保气性的同时，提升了胶料的耐臭氧、耐候性、耐热老化性能。
本发明通过调整丁基橡胶、丁基再生胶、三元乙丙橡胶、炭黑及加工油的种类及用量，并添加一定量的新型168炭黑，提供了一种保气性优秀，同时具有良好耐热、耐臭氧、耐热老化性能的内胎胶。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例1，
原材料组分： 79份丁基橡胶、22份丁基再生胶、10份三元乙丙橡胶、20份快压出炉黑、30.5份通用炉黑、22.5份新型168炭黑、2份微晶蜡、6份活性剂（4份ZNO、2份SA）、4.5份增粘剂(1102)、1份加工助剂、30份加工油、1.8份硫化剂、1.91份促进剂(0.7份M 、1.21份TMTD)。
制备过程：（本过程在270L密炼机进行）
第一步：投入丁基橡胶、丁基再生胶、三元乙丙橡胶、炭黑、老防剂、活性剂、加工油等原材料混炼180-200秒，下料温度171-185℃，压力0.51-0.64 MPa，制得一段混炼胶；
第二步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却后，自然冷却8H；
第三步：将第一步所制得之混炼胶精炼一次以提高胶料分散性；
第四步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却后，自然冷却8H；
第五步：投入冷却好胶片、硫化剂、促进剂混炼105-125秒，下料温度90-110 ℃，压力0.51-0.59 MPa；
第六步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却后，自然冷却8H；
第七步：将冷却好胶片经过挤出机制成胎管。
实施例2,
原材料组分： 74.5份丁基橡胶、22份丁基再生胶、14.5份三元乙丙橡胶、25.8份快压出炉黑、26.1份通用炉黑、16.46份新型168炭黑、1.8份微晶蜡、6.6份活性剂（4.7份ZNO、1.9份SA）、3.9份增粘剂(1102)、1.1份加工助剂、28.5份加工油、1.9份硫化剂、2.2份促进剂(0.8份DM 、1.4份TMTD)。
制备过程：（本过程在270L密炼机进行）
第一步：投入丁基橡胶、丁基再生胶、三元乙丙橡胶、炭黑、老防剂、活性剂、加工油等原材料混炼220-240秒，下料温度160-180℃，压力0.56-0.64 MPa，制得一段混炼胶；
第二步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却后，自然冷却8H；
第三步：将第一步所制得之混炼胶精炼一次以提高胶料分散性；
第四步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却后，自然冷却8H；
第五步：投入冷却好胶片、硫化剂、促进剂混炼75-95秒，下料温度90-110℃，压力0.51-0.59 MPa；
第六步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却后，自然冷却8H；
第七步：将冷却好胶片经过挤出机制成胎管。
实施例中所制备的高保气性内胎胶的各参数如表一所示。
表一 主要技术指标
| 项目 | 单位 | 实施例1 | 实施例2 | 普通胶料 |
| 气体渗透性 | cm3/m2*24*atm | 823 | 867 | 1149 |
| 抗拉强度 | Mpa | 10.3 | 10.7 | 8.2 |
| 引裂强度 | KN/M | 56 | 60 | 56 |
| 耐屈曲性 | cycle | 753500 | 824300 | 523000 |
| 抗臭氧性能 | 无龟裂 | 无龟裂 | 龟裂深度1mm | |
| 气体月损失率 | % | 19% | 18% | 33% |
从表一可见，本发明具有明显优于普通胶料的性能，在抗拉强度、抗臭氧性能、气体渗透性等方面都有优秀的表现。使用本发明胶料制成的内胎气体月损失率较普通内胎减少14%~15%，保气性能优秀。
本发明通过调整丁基橡胶、丁基再生胶、三元乙丙橡胶、炭黑及加工油的种类及用量，并添加一定量的新型168炭黑，提供了一种保气性优秀，同时具有良好耐热、耐臭氧、耐热老化性能的内胎胶。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1. 一种高保气性内胎胶，其特征在于：所述高保气性内胎胶按重量百分比，包含以下成分：三元乙丙橡胶4-10%、丁基橡胶32-42%、丁基再生胶8-18%、快压出炉黑5-15%、通用炉黑5-15%、新型168炭黑5-15%、物理老防剂微晶蜡 0.3-1%、活性剂ZNO 1.5-2.5% 、活性剂SA 0.3-1%、 加工助剂A-16 0.1-1%、增粘树脂1102 1-2%、加工油P-150 5%-15%、硫化剂S-325 0.5-2%、促进剂M 0.1-1%、促进剂TMTD 0.5-2%。
2. 如权利要求1所述的高保气性内胎胶，其特征在于，按重量计，三元乙丙橡胶、丁基橡胶、丁基再生胶的份数之和与快压出炉黑、通用炉黑的份数之和的比例至少为2.1：1。
3. 如权利要求1所述的高保气性内胎胶，其特征在于，所述高保气性内胎胶按重量计，包含以下成分：79份丁基橡胶、22份丁基再生胶、10份三元乙丙橡胶、20份快压出炉黑、30.5份通用炉黑、22.5份新型168炭黑、2份微晶蜡、4份活性剂ZNO、2份活性剂SA、4.5份增粘树脂1102、1份加工助剂A-16、30份加工油、1.8份硫化剂、0.7份促进剂M 、1.21份促进剂TMTD。
4. 如权利要求1所述的高保气性内胎胶，其特征在于，所述高保气性内胎胶包含以下成分：74.5份丁基橡胶、22份丁基再生胶、14.5份三元乙丙橡胶、25.8份快压出炉黑、26.1份通用炉黑、16.46份新型168炭黑、1.8份微晶蜡、4.7份活性剂ZNO、1.9份活性剂SA、3.9份增粘剂1102、1.1份加工助剂A-16、28.5份加工油、1.9份硫化剂、0.8份促进剂DM 、1.4份促进剂TMTD。
5. 一种高保气性内胎胶的合成方法，其合成步骤如下：
第一步：投入丁基橡胶、三元乙丙橡胶、丁基再生胶、炭黑、老防剂、活性剂、加工油混炼180-200秒，下料温度171-185℃，压力0.51-0.64 MPa，制得一段混炼胶；
第二步：出片经过冷却水槽，风扇冷却后，自然冷却8H；
第三步：将第一步所制得之混炼胶精炼一次以提高胶料的分散性；
第四步：出片经过冷却水槽，风扇冷却后，自然冷却8H；
第五步：投入冷却好胶片、硫化剂、促进剂混炼105-125秒，下料温度90-110℃，压力0.51-0.59 MPa；
第六步：出片经过冷却水槽，风扇冷却后，自然冷却8H；
第七步：将冷却好胶片经过挤出机制成胎管。
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