CN106633245A - 一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶25‑35份，聚氨酯2‑8份，二元乙丙橡胶12‑16份，酚醛树脂5‑12份，重铬酸铵0.2‑0.6份，二硫化二苯并噻唑1‑2份，油酸0.5‑1.5份，硬脂酸1‑2份，改性棉纤维20‑30份，高岭土2‑8份，长石5‑10份，冻石40‑50份，石灰石2‑8份，磷灰石1‑5份，陶瓷微球5‑15份，乙酰柠檬酸三丁酯1‑3份，聚乙烯蜡1‑2份，氯化石蜡1‑2份，抗氧剂AT‑215 0.5‑1.5份，紫外光吸收剂UV‑531 1‑2份，紫外光吸收剂TB75 1‑2份。本发明耐撕裂性好，密封性能优异，且耐老化性好。

Description

一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料
技术领域
本发明涉及橡胶轮胎技术领域，尤其涉及一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料。
背景技术
轮胎作为汽车的主要配件，在使用过程中磨损、扎破后漏气是不可避免的，特别是在高速行驶的汽车发生轮胎爆胎情况，极易造成车毁人亡的严重事故。因此各生产家对轮胎的安全性、环保性、节能性要求在不断提高。为了防止轮胎发生爆炸，要求现有橡胶轮胎的耐撕裂性、密封性能及耐老化性能还满足不了需求，亟待解决。
发明内容
本发明提出了一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料，耐撕裂性好，密封性能优异，且耐老化性好。
本发明提出的一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶25-35份，聚氨酯2-8份，二元乙丙橡胶12-16份，酚醛树脂5-12份，重铬酸铵0.2-0.6份，二硫化二苯并噻唑1-2份，油酸0.5-1.5份，硬脂酸1-2份，改性棉纤维20-30份，高岭土2-8份，长石5-10份，冻石40-50份，石灰石2-8份，磷灰石1-5份，陶瓷微球5-15份，乙酰柠檬酸三丁酯1-3份，聚乙烯蜡1-2份，氯化石蜡1-2份，抗氧剂AT-215 0.5-1.5份，紫外光吸收剂UV-5311-2份，紫外光吸收剂TB75 1-2份。
优选地，改性棉纤维采用如下工艺制备：将棉纤维、氢氧化钠溶液混合搅拌，搅拌温度为75-80℃，过滤，洗涤至呈中性，加入盐酸在温度130-150℃搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥，加入茶皂素、丁二酸酐、碳酸钾、N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌，继续加入癸酸酰氯继续搅拌，加入水混合均匀，加入盐酸调节体系pH至6-6.5，去除体系中N,N-二甲基甲酰胺，干燥，粉碎，得到预处理棉纤维；将N，N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸溶液、水混合搅拌，用氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.1-7.5，氮气保护下加入预处理棉纤维微波处理，氮气保护下在温度75-85℃加入2-4份过硫酸铵、1-2份硝酸铈铵搅拌，过滤，洗涤，干燥，得到改性棉纤维。
优选地，微波处理时间为50-100min，微波功率为400-600W。
优选地，丙烯酸溶液的浓度为60-68％，其中N，N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸溶液的重量比为5-15：20-30。
优选地，过硫酸铵、硝酸铈铵的重量比为2-4：1-2。
优选地，棉纤维、茶皂素、丁二酸酐、碳酸钾、癸酸酰氯的重量比为30-50：2-6：10-20：2-8：2-6。
优选地，改性棉纤维采用如下工艺制备：
按重量份将30-50份棉纤维、100-200份浓度为1-1.6mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌60-100min，搅拌温度为75-80℃，过滤，洗涤至呈中性，加入80-140份浓度为0.5-1.2mol/L盐酸在温度130-150℃搅拌20-40min，过滤，洗涤至呈中性，干燥，加入2-6份茶皂素、10-20份丁二酸酐、2-8份碳酸钾、100-140份N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌2-4h，搅拌温度为45-55℃，继续加入2-6份癸酸酰氯继续搅拌30-60min，加入100-140份水混合均匀，加入盐酸调节体系pH至6-6.5，去除体系中N,N-二甲基甲酰胺，干燥，粉碎，得到预处理棉纤维；
按重量份将5-15份N，N-亚甲基双丙烯酰胺、20-30份浓度为60-68％丙烯酸溶液、50-120份水混合搅拌0.5-1.5h，用浓度为0.8-1.2mol/L氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.1-7.5，氮气保护下加入20-30份预处理棉纤维微波处理50-100min，微波功率为400-600W，氮气保护下在温度75-85℃加入2-4份过硫酸铵、1-2份硝酸铈铵搅拌40-100min，过滤，洗涤，干燥，得到改性棉纤维。
优选地，所述的密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶31-33份，聚氨酯5-7份，二元乙丙橡胶13-14份，酚醛树脂6-8份，重铬酸铵0.3-0.4份，二硫化二苯并噻唑1.2-1.6份，油酸0.6-1份，硬脂酸1.4-1.6份，改性棉纤维23-26份，高岭土4-6份，长石6-8份，冻石44-46份，石灰石4-6份，磷灰石2-4份，陶瓷微球12-14份，乙酰柠檬酸三丁酯2-2.6份，聚乙烯蜡1.2-1.6份，氯化石蜡1.2-1.6份，抗氧剂AT-215 1-1.2份，紫外光吸收剂UV-531 1.2-1.6份，紫外光吸收剂TB75 1.2-1.6份。
本发明的预处理棉纤维中，以棉纤维为基料经过氢氧化钠碱化与盐酸处理后，与茶皂素配合在丁二酸酐、癸酸酰氯、碳酸钾的作用下酯化反应，不仅表面活性极高，且有较好的增溶与乳化效果，具有极为优异的表面活性，氮气保护下微波处理，在过硫酸铵、硝酸铈铵的引发下与N，N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸溶液配合作用，不仅力学性能极好，耐磨性能极为优异，且不易老化，与高岭土、长石、冻石、石灰石、磷灰石、陶瓷微球间分散性好，不仅填充性能优异，且制品力学性能进一步增强，耐磨、抗挤压性能进一步增强，与丁腈橡胶、聚氨酯、二元乙丙橡胶、酚醛树脂间分散性极好，经过重铬酸铵、二硫化二苯并噻唑固化后形成网络状结构，制品极为密实，密封性极为优异，耐高温性好，而乙酰柠檬酸三丁酯、聚乙烯蜡、氯化石蜡配合作用，可在保证橡胶材料硬度与韧性的均衡，在保证物理机械性能良好的同时，可有效增强制品热氧稳定性及耐老化性能，进一步与抗氧剂AT-215、紫外光吸收剂UV-531及紫外光吸收剂TB75协同作用，制品耐撕裂及耐老化性能进一步增强。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶25份，聚氨酯8份，二元乙丙橡胶12份，酚醛树脂12份，重铬酸铵0.2份，二硫化二苯并噻唑2份，油酸0.5份，硬脂酸2份，改性棉纤维20份，高岭土8份，长石5份，冻石50份，石灰石2份，磷灰石5份，陶瓷微球5份，乙酰柠檬酸三丁酯3份，聚乙烯蜡1份，氯化石蜡2份，抗氧剂AT-215 0.5份，紫外光吸收剂UV-531 2份，紫外光吸收剂TB75 1份。
实施例2
一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶35份，聚氨酯2份，二元乙丙橡胶16份，酚醛树脂5份，重铬酸铵0.6份，二硫化二苯并噻唑1份，油酸1.5份，硬脂酸1份，改性棉纤维30份，高岭土2份，长石10份，冻石40份，石灰石8份，磷灰石1份，陶瓷微球15份，乙酰柠檬酸三丁酯1份，聚乙烯蜡2份，氯化石蜡1份，抗氧剂AT-215 1.5份，紫外光吸收剂UV-531 1份，紫外光吸收剂TB75 2份。
实施例3
一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶33份，聚氨酯5份，二元乙丙橡胶14份，酚醛树脂6份，重铬酸铵0.4份，二硫化二苯并噻唑1.2份，油酸1份，硬脂酸1.4份，改性棉纤维26份，高岭土4份，长石8份，冻石44份，石灰石6份，磷灰石2份，陶瓷微球14份，乙酰柠檬酸三丁酯2份，聚乙烯蜡1.6份，氯化石蜡1.2份，抗氧剂AT-215 1.2份，紫外光吸收剂UV-531 1.2份，紫外光吸收剂TB75 1.6份。
改性棉纤维采用如下工艺制备：
按重量份将30份棉纤维、200份浓度为1mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌100min，搅拌温度为75℃，过滤，洗涤至呈中性，加入140份浓度为0.5mol/L盐酸在温度150℃搅拌20min，过滤，洗涤至呈中性，干燥，加入6份茶皂素、10份丁二酸酐、8份碳酸钾、100份N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌4h，搅拌温度为45℃，继续加入6份癸酸酰氯继续搅拌30min，加入140份水混合均匀，加入盐酸调节体系pH至6，去除体系中N,N-二甲基甲酰胺，干燥，粉碎，得到预处理棉纤维；
按重量份将15份N，N-亚甲基双丙烯酰胺、20份浓度为68％丙烯酸溶液、50份水混合搅拌1.5h，用浓度为0.8mol/L氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.5，氮气保护下加入20份预处理棉纤维微波处理100min，微波功率为400W，氮气保护下在温度85℃加入2份过硫酸铵、2份硝酸铈铵搅拌40min，过滤，洗涤，干燥，得到改性棉纤维。
实施例4
一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶31份，聚氨酯7份，二元乙丙橡胶13份，酚醛树脂8份，重铬酸铵0.3份，二硫化二苯并噻唑1.6份，油酸0.6份，硬脂酸1.6份，改性棉纤维23份，高岭土6份，长石6份，冻石46份，石灰石4份，磷灰石4份，陶瓷微球12份，乙酰柠檬酸三丁酯2.6份，聚乙烯蜡1.2份，氯化石蜡1.6份，抗氧剂AT-215 1份，紫外光吸收剂UV-531 1.6份，紫外光吸收剂TB75 1.2份。
改性棉纤维采用如下工艺制备：
按重量份将50份棉纤维、100份浓度为1.6mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌60min，搅拌温度为80℃，过滤，洗涤至呈中性，加入80份浓度为1.2mol/L盐酸在温度130℃搅拌40min，过滤，洗涤至呈中性，干燥，加入2份茶皂素、20份丁二酸酐、2份碳酸钾、140份N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌2h，搅拌温度为55℃，继续加入2份癸酸酰氯继续搅拌60min，加入100份水混合均匀，加入盐酸调节体系pH至6.5，去除体系中N,N-二甲基甲酰胺，干燥，粉碎，得到预处理棉纤维；
按重量份将5份N，N-亚甲基双丙烯酰胺、30份浓度为60％丙烯酸溶液、120份水混合搅拌0.5h，用浓度为1.2mol/L氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.1，氮气保护下加入30份预处理棉纤维微波处理50min，微波功率为600W，氮气保护下在温度75℃加入4份过硫酸铵、1份硝酸铈铵搅拌100min，过滤，洗涤，干燥，得到改性棉纤维。
实施例5
一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶32份，聚氨酯6份，二元乙丙橡胶13.6份，酚醛树脂7份，重铬酸铵0.38份，二硫化二苯并噻唑1.4份，油酸0.8份，硬脂酸1.5份，改性棉纤维25份，高岭土5份，长石7份，冻石45份，石灰石5份，磷灰石3份，陶瓷微球13份，乙酰柠檬酸三丁酯2.3份，聚乙烯蜡1.5份，氯化石蜡1.4份，抗氧剂AT-215 1.1份，紫外光吸收剂UV-531 1.4份，紫外光吸收剂TB75 1.4份。
改性棉纤维采用如下工艺制备：
按重量份将48份棉纤维、160份浓度为1.2mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌80min，搅拌温度为78℃，过滤，洗涤至呈中性，加入120份浓度为0.95mol/L盐酸在温度145℃搅拌36min，过滤，洗涤至呈中性，干燥，加入3份茶皂素、16份丁二酸酐、4份碳酸钾、125份N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌3h，搅拌温度为48℃，继续加入4份癸酸酰氯继续搅拌40min，加入120份水混合均匀，加入盐酸调节体系pH至6.2，去除体系中N,N-二甲基甲酰胺，干燥，粉碎，得到预处理棉纤维；
按重量份将12份N，N-亚甲基双丙烯酰胺、26份浓度为62％丙烯酸溶液、105份水混合搅拌1.2h，用浓度为0.95mol/L氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.3，氮气保护下加入24份预处理棉纤维微波处理80min，微波功率为520W，氮气保护下在温度82℃加入3.2份过硫酸铵、1.6份硝酸铈铵搅拌65min，过滤，洗涤，干燥，得到改性棉纤维。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶25-35份，聚氨酯2-8份，二元乙丙橡胶12-16份，酚醛树脂5-12份，重铬酸铵0.2-0.6份，二硫化二苯并噻唑1-2份，油酸0.5-1.5份，硬脂酸1-2份，改性棉纤维20-30份，高岭土2-8份，长石5-10份，冻石40-50份，石灰石2-8份，磷灰石1-5份，陶瓷微球5-15份，乙酰柠檬酸三丁酯1-3份，聚乙烯蜡1-2份，氯化石蜡1-2份，抗氧剂AT-215 0.5-1.5份，紫外光吸收剂UV-5311-2份，紫外光吸收剂TB75 1-2份。
2.根据权利要求1所述的密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其特征在于，改性棉纤维采用如下工艺制备：将棉纤维、氢氧化钠溶液混合搅拌，搅拌温度为75-80℃，过滤，洗涤至呈中性，加入盐酸在温度130-150℃搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥，加入茶皂素、丁二酸酐、碳酸钾、N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌，继续加入癸酸酰氯继续搅拌，加入水混合均匀，加入盐酸调节体系pH至6-6.5，去除体系中N,N-二甲基甲酰胺，干燥，粉碎，得到预处理棉纤维；将N，N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸溶液、水混合搅拌，用氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.1-7.5，氮气保护下加入预处理棉纤维微波处理，氮气保护下在温度75-85℃加入2-4份过硫酸铵、1-2份硝酸铈铵搅拌，过滤，洗涤，干燥，得到改性棉纤维。
3.根据权利要求2所述的密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其特征在于，微波处理时间为50-100min，微波功率为400-600W。
4.根据权利要求2所述的密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其特征在于，丙烯酸溶液的浓度为60-68％，其中N，N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸溶液的重量比为5-15：20-30。
5.根据权利要求2所述的密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其特征在于，过硫酸铵、硝酸铈铵的重量比为2-4：1-2。
6.根据权利要求2所述的密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其特征在于，棉纤维、茶皂素、丁二酸酐、碳酸钾、癸酸酰氯的重量比为30-50：2-6：10-20：2-8：2-6。
7.根据权利要求1-6任一项所述的密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其特征在于，改性棉纤维采用如下工艺制备：
按重量份将30-50份棉纤维、100-200份浓度为1-1.6mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌60-100min，搅拌温度为75-80℃，过滤，洗涤至呈中性，加入80-140份浓度为0.5-1.2mol/L盐酸在温度130-150℃搅拌20-40min，过滤，洗涤至呈中性，干燥，加入2-6份茶皂素、10-20份丁二酸酐、2-8份碳酸钾、100-140份N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌2-4h，搅拌温度为45-55℃，继续加入2-6份癸酸酰氯继续搅拌30-60min，加入100-140份水混合均匀，加入盐酸调节体系pH至6-6.5，去除体系中N,N-二甲基甲酰胺，干燥，粉碎，得到预处理棉纤维；
按重量份将5-15份N，N-亚甲基双丙烯酰胺、20-30份浓度为60-68％丙烯酸溶液、50-120份水混合搅拌0.5-1.5h，用浓度为0.8-1.2mol/L氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.1-7.5，氮气保护下加入20-30份预处理棉纤维微波处理50-100min，微波功率为400-600W，氮气保护下在温度75-85℃加入2-4份过硫酸铵、1-2份硝酸铈铵搅拌40-100min，过滤，洗涤，干燥，得到改性棉纤维。
8.根据权利要求1-7任一项所述的密封性好耐老化轮胎橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶31-33份，聚氨酯5-7份，二元乙丙橡胶13-14份，酚醛树脂6-8份，重铬酸铵0.3-0.4份，二硫化二苯并噻唑1.2-1.6份，油酸0.6-1份，硬脂酸1.4-1.6份，改性棉纤维23-26份，高岭土4-6份，长石6-8份，冻石44-46份，石灰石4-6份，磷灰石2-4份，陶瓷微球12-14份，乙酰柠檬酸三丁酯2-2.6份，聚乙烯蜡1.2-1.6份，氯化石蜡1.2-1.6份，抗氧剂AT-215 1-1.2份，紫外光吸收剂UV-531 1.2-1.6份，紫外光吸收剂TB751.2-1.6份。
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