CN104945692A - 具有自密封功能的橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及橡胶技术领域，具体地说是一种具有自密封功能的橡胶组合物，其特征在于：以重量份计含有，100份的顺丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶或充油丁苯橡胶的任意比例混合物、30-60份炭黑、白炭黑、碳酸钙或陶土的任意比例混合物、0-12份硅烷偶联剂、0-40份芳烃油、0-40份低分子量聚丁二烯、0-5份氧化锌、0-5份硬脂酸、1-5份防老剂、2-10份增粘树脂。本发明将普通丁苯橡胶与炭黑和白炭黑及填充油组成自密封组合物，该组合物粘度大，压延工艺难度低，可以和轮胎其它部位一体成型和硫化，对产品性能不会有较大影响。

Description

具有自密封功能的橡胶组合物
技术领域
 本发明涉及一种轮胎橡胶技术领域，具体地说是一种具有自密封功能的橡胶组合物。
背景技术
汽车轮胎是由橡胶组合物和骨架材料共同组成的，由内部气压作为支撑力来源支撑汽车重量的物体。当汽车高速行驶时，如果轮胎受到尖锐物体刺扎，内部气压会急剧泄露而导致轮胎失压、爆胎的事故，极大地威胁乘坐者的人身安全。
目前的轮胎技术中，跑气保用轮胎是一种很好的能够保证乘用车在轮胎受到破坏时的人身安全的技术。但是，一方面跑气保用轮胎由于胎侧引入了刚性支撑件而导致轮胎重量增加，另一方面是该刚性支撑件带来轮胎减震效果下降，乘坐者的舒适感降低。另外，当汽车高速行驶时，由于该种技术对于轮胎受刺扎后的胎压下降并没有很好的自修复作用，导致轮胎很快失去气压而使得车辆操作困难和失去平衡，影响到乘用者的安全。
专利US20090160078公开了一种自密封凝胶。该自密封凝胶由苯乙烯热塑性弹性体和增量油组成。该组合物可以用于制备自密封层，用于轮胎结构的最内层或者被用于两个橡胶层或任意其它弹性材料之间而被置于轮胎内部。
专利WO99/62998公开了一种自密封组合物，包含100重量份的苯乙烯热塑性弹性体，110-190重量份的粘合剂，80-140重量份的液体增塑剂以及2-20重量份添加剂。该组合物可以以熔融状态被涂于轮胎内部而起到自密封作用。
专利WO2008/154996公开了具有多层自密封层压制品的轮胎，包含至少一个第一弹性体密封层，其包括嵌段苯乙烯和聚异丁烯共聚物热塑性弹性体以及任选高至100份的填充油。第二弹性体密封层，其包括与第一弹性体相同或不同的苯乙烯热塑性弹性体以及含量高至200重量份的填充油。
专利WO2009/059709公开了一种自密封轮胎，其包含自密封轮胎组合物。其组合物包含至少一种苯乙烯热塑性弹性体作为主要弹性体，大于200重量份的填充油和大于20份的玻璃花转变温度高于0度的烃类树脂。自密封层覆盖于轮胎的整个内壁。
专利WO2009/156049公开了一种自密封轮胎
专利EP2133219公开了一种包含自密封层的轮胎。该自密封层组合物由硅树脂、聚氨酯、苯乙烯或乙烯胶料的凝胶组成。该密封层组合物被置于轮胎内部对应于胎面部分的内侧上起到密封作用。
专利US14572138提到一种具有自修复功能的嵌入式密封层。该密封胶由丁基橡胶、白炭黑、填充油和陶土等组成。该密封层与一层和轮胎气密层相同的橡胶组成具有自修复功能的密封层。该密封层被置于轮胎内部对应于胎面部分，属于内置式，可以起到较好的密封作用。
专利CN104119616A提到一种具有自密封功能的彩色密封剂组合物。该密封剂组合物由100重量份生胶、10-60份表面改性二氧化硅、0.05-5份颜料、40-100份聚丁烯和5-15份过氧化物组成。该自密封组合物为彩色，在轮胎受到刺扎时能够沿缝隙流出，确保消费者能够及时看到而避免胎压过低带来的安全隐患。
目前的技术中，自密封组合物的作用原理主要有两种。一种是以热塑性弹性体为主要材料的组合物，其本身具有较高的粘度，在轮胎受刺扎后可以将空洞封堵，起到自修复的作用。另一种是以橡胶、聚丁烯和过氧化物组成的自密封组合物，其混炼胶不具有很大的粘度，但硫化后由于分子降解而形成粘性的橡胶，在轮胎受刺扎后将空洞封堵，起到自修复作用。一般地，自密封组合物使用的橡胶和其他填料组成的混炼胶的压延工艺难度较大，而且一般都是涂覆在轮胎内表面，在车辆行驶过程中由于轮胎热量积累，该组合物会受热软化，影响轮胎的动平衡性能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有的技术不足，提供一种具有自密封功能的橡胶组合物，该组合物粘度大，压延工艺难度低，可以和轮胎其它部位一体成型和硫化，对产品性能不会有较大影响。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种具有自密封功能的橡胶组合物，其特征在于：以重量份计含有，100份的顺丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶或充油丁苯橡胶的任意比例混合物、30-60份炭黑、白炭黑、碳酸钙或陶土的任意比例混合物、0-12份硅烷偶联剂、0-40份芳烃油、0-40份低分子量聚丁二烯、0-5份氧化锌、0-5份硬脂酸、1-5份防老剂、2-10份增粘树脂。
低分子量聚丁二烯的数均分子量为1000-5000。
硅烷偶联剂为三乙氧基三乙基硅烷四硫化物或二硫化物。
本发明的有益效果是，将普通丁苯橡胶与炭黑和白炭黑及填充油组成自密封组合物，该组合物粘度大，压延工艺难度低，可以和轮胎其它部位一体成型和硫化，对产品性能不会有较大影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述：
本发明密封胶组合物经过混炼、挤出后与轮胎气密层胶料复合为一体，得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品用于轮胎成型。成型时，先将轮胎气密层置于成型鼓上，后将该半成品置于成型鼓上，轮胎其它部位依次组合，得到未硫化的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
另外，该密封胶组合物经过混炼、挤出和压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品用于轮胎成型。成型时，先将轮胎气密层置于成型鼓上，后将该半成品置于成型鼓上，轮胎其它部位依次组合，得到未硫化的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
该密封胶还可以和其他胶料经过挤出和压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品用于轮胎成型。成型时，先将该半成品置于成型鼓上，后轮胎其它部位依次组合，得到未硫化的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
该密封胶还可以以另一种方式集成到轮胎成品上。该密封胶料经过混炼后加入特殊的胶料加热和喷涂设备。轮胎经过成型和硫化后得到成品轮胎。该密封胶料经由胶料加工和喷涂设备涂覆到轮胎的内表面，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例1
将顺丁橡胶80份、丁苯橡胶20份、炭黑60份、填充油40份、防老剂1份、增粘树脂5份、经过混炼后与轮胎气密层胶料压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品置于成型鼓上，与其他部位组件依次成型得到具有轮胎形状的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例2
将丁基橡胶20份、充油丁苯橡胶80份、白炭黑60份、硅烷偶联剂12份、防老剂1份、增粘树脂5份、红色颜料1份、钛白粉2份经过混炼后与轮胎气密层胶料压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品置于成型鼓上，与其他部位组件依次成型得到具有轮胎形状的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例3
将丁苯橡胶80份、天然橡胶20份、碳酸钙60份、填充油30份、硬脂酸3份、氧化锌3份、防老剂1份、绿色颜料1份、钛白粉1份经过混炼后与轮胎气密层胶料压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品置于成型鼓上，与其他部位组件依次成型得到具有轮胎形状的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例4
将充油丁苯橡胶80份、天然橡胶20份、陶土60份、填充油10份、防老剂1份、粘合树脂5份、氧化锌3份、硬脂酸3份、粘合树脂5份、黄色颜料1份、钛白粉2份经过混炼后与轮胎气密层胶料压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品置于成型鼓上，与其他部位组件依次成型得到具有轮胎形状的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例5
将顺丁橡胶20份、丁基橡胶80份、炭黑10份、白炭黑50份、硅烷偶联剂10份、填充油40份、防老剂1份经过混炼后与轮胎气密层胶料压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品置于成型鼓上，与其他部位组件依次成型得到具有轮胎形状的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例6
将天然橡胶100份、碳酸钙60份、液体顺丁胶40份、防老剂1份、绿色颜料1份、钛白粉2份经过混炼后与轮胎气密层胶料压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品置于成型鼓上，与其他部位组件依次成型得到具有轮胎形状的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例7
将充油丁苯橡胶100份、炭黑50份、陶土10份、防老剂1份经过混炼后与轮胎气密层胶料压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品置于成型鼓上，与其他部位组件依次成型得到具有轮胎形状的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例8
将丁苯橡胶100份、炭黑30份、碳酸钙30份、填充油30份、防老剂1份经过混炼后与轮胎气密层胶料压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品置于成型鼓上，与其他部位组件依次成型得到具有轮胎形状的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例9
将丁基橡胶100份、炭黑60份、填充油30份、防老剂1份经过混炼后与轮胎气密层胶料压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品置于成型鼓上，与其他部位组件依次成型得到具有轮胎形状的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例10
将顺丁橡胶100份、炭黑60份、液体顺丁胶40份、防老剂2份、增粘树脂2份、经过混炼后与轮胎气密层胶料压延得到具有一定尺寸和形状的半成品。该半成品置于成型鼓上，与其他部位组件依次成型得到具有轮胎形状的成型胎胚。经硫化后，得到具有自密封功能的轮胎成品。
实施例
实施例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
顺丁橡胶 80       20         100
丁基橡胶   20     80       100  
丁苯橡胶 20   80         100    
充油丁苯   80   80     100      
天然橡胶     20 20   100        
炭黑 60       10   50 30 60 60
白炭黑   60     50          
碳酸钙     60     60   30    
陶土       60     10      
硅烷偶联剂   12     10          
增粘树脂 5 5   5            
填充油 40   30 10 40     30 30  
液体顺丁胶   20       40       40
硬脂酸     3 3            
氧化锌     3 3            
防老剂 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2
颜料   1 1 1            
钛白粉   2 1 2            
胶料物理参数表
实施例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
门尼粘度 22 24 26 25 22 30 29 30 34 28
                     

Claims (3)

1.一种具有自密封功能的橡胶组合物，其特征在于：以重量份计含有，100份的顺丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶或充油丁苯橡胶的任意比例混合物、30-60份炭黑、白炭黑、碳酸钙或陶土的任意比例混合物、0-12份硅烷偶联剂、0-40份芳烃油、0-40份低分子量聚丁二烯、0-5份氧化锌、0-5份硬脂酸、1-5份防老剂、2-10份增粘树脂。
2.根据权利要求1所述具有自密封功能的橡胶组合物，其特征在于所述的低分子量聚丁二烯的数均分子量为1000-5000。
3.根据权利要求1所述具有自密封功能的橡胶组合物，其特征在于所述的硅烷偶联剂为三乙氧基三乙基硅烷四硫化物或二硫化物。
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