CN106751905A - 一种耐老化低成本橡胶轮胎材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐老化低成本橡胶轮胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶40‑80份，26型丁腈橡胶5‑15份，264防老剂0.2‑0.9份，4010NA防老剂0.1‑0.8份，氟橡胶2‑10份，环氧脂肪酸甲酯0.2‑0.9份，乙酰柠檬酸三丁酯1‑2份，松焦油0.4‑0.8份，过氧化二异丙苯0.5‑2.5份，活性氧化镁0.2‑0.8份，苯乙烯1‑2份，改性蒙脱石40‑50份，石墨2‑12份，氧化铝4‑10份，二硫化钼2‑5份，盐泥3‑10份，硼酸钙2‑14份，硅烷偶联剂KH‑792 2‑6份。本发明耐磨性好，耐老化性能优异，成本低，经济效益好。

Description

一种耐老化低成本橡胶轮胎材料
技术领域
本发明涉及橡胶轮胎技术领域，尤其涉及一种耐老化低成本橡胶轮胎材料。
背景技术
橡胶组合物是用作轮胎的主要原料。被称为“道路”轮胎的一些现有轮胎旨在以高速运行并行驶越来越长的路程，这是由于全世界道路网的改进和高速公路网的发展。在很多情况下轮胎用橡胶组合物具有主要含有天然橡胶的橡胶组分，因为经济性和耐磨性经常相互冲突，所以耐磨性趋向于下降，如何制备一种耐磨性好、成本低、经济效益好的轮胎橡胶材料，成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种耐老化低成本橡胶轮胎材料，耐磨性好，耐老化性能优异，成本低，经济效益好。
本发明提出的一种耐老化低成本橡胶轮胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶40-80份，26型丁腈橡胶5-15份，264防老剂0.2-0.9份，4010NA防老剂0.1-0.8份，氟橡胶2-10份，环氧脂肪酸甲酯0.2-0.9份，乙酰柠檬酸三丁酯1-2份，松焦油0.4-0.8份，过氧化二异丙苯0.5-2.5份，活性氧化镁0.2-0.8份，苯乙烯1-2份，改性蒙脱石40-50份，石墨2-12份，氧化铝4-10份，二硫化钼2-5份，盐泥3-10份，硼酸钙2-14份，硅烷偶联剂KH-792 2-6份。
优选地，改性蒙脱石采用如下工艺制备：将瓜尔胶原粉、水混合，氮气保护下加入氢氧化钠混合搅拌，搅拌温度为80-87℃，加入氯乙醇、四丁基硫酸氢铵继续搅拌，加入氢氧化钠、氯乙酸钠继续搅拌，采用乙酸调节体系pH值至呈中性，过滤，采用甲醇溶液洗涤，干燥，粉碎，加入蒙脱石、无水乙醇混合搅拌，超声分散，取上层液喷雾干燥，加入水超声分散，加入聚乙二醇在温度85-95℃搅拌，过滤，干燥，得到改性蒙脱石。
优选地，加入蒙脱石、无水乙醇混合搅拌，其中搅拌速度为410-500r/min。
优选地，蒙脱石、聚乙二醇的重量比为50-80：20-40。
优选地，瓜尔胶原粉、氯乙醇、四丁基硫酸氢铵的重量比为20-30：2-5：2-6。
优选地，改性蒙脱石采用如下工艺制备：按重量份将20-30份瓜尔胶原粉、100份水混合，氮气保护下加入2-5份氢氧化钠混合搅拌0.5-1.5h，搅拌温度为80-87℃，加入2-5份氯乙醇、2-6份四丁基硫酸氢铵继续搅拌0.5-1.5h，加入4-10份氯乙酸钠继续搅拌3-6h，采用乙酸调节体系pH值至呈中性，过滤，采用甲醇溶液洗涤，干燥，粉碎，加入120-200份无水乙醇、50-80份蒙脱石混合搅拌25-35min，搅拌速度为410-500r/min，超声分散20-40min，取上层液喷雾干燥，加入100份水超声分散，加入20-40份聚乙二醇在温度85-95℃搅拌1-3h，过滤，干燥，得到改性蒙脱石。
优选地，所述的耐老化低成本橡胶轮胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶60-70份，26型丁腈橡胶8-12份，264防老剂0.3-0.5份，4010NA防老剂0.4-0.6份，氟橡胶6-8份，环氧脂肪酸甲酯0.4-0.8份，乙酰柠檬酸三丁酯1.2-1.5份，松焦油0.5-0.7份，过氧化二异丙苯1.5-2份，活性氧化镁0.3-0.5份，苯乙烯1.3-1.6份，改性蒙脱石44-46份，石墨5-10份，氧化铝6-8份，二硫化钼3-3.8份，盐泥5-7份，硼酸钙6-10份，硅烷偶联剂KH-792 3-4份。
本发明的改性蒙脱石中，将瓜尔胶原粉在一定条件下经过氢氧化钠碱化，然后在四丁基硫酸氢铵的催化下与氯乙醇进行醚化反应，继续加入氯乙酸钠继续醚化反应，制品流动性好，耐剪切，且不易被微生物分解，加入蒙脱石在无水乙醇中高速搅拌，混合分散性极好，加入的聚乙二醇分子可进入预处理后的蒙脱石的片层间距中，不仅羟基密度大，且粘结强度适中，不易团聚，与乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶、26型丁腈橡胶、氟橡胶间混渗性好，在降低填料添加量的前提下，经过过氧化二异丙苯、活性氧化镁、苯乙烯固化交联后，相互间结合极为密实，制品耐磨、耐老化性能极为优异。
改性蒙脱石与石墨、氧化铝、二硫化钼、盐泥、硼酸钙间混合分散性好，在硅烷偶联剂KH-792的作用下与乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶、26型丁腈橡胶、氟橡胶间结合力强，制品不仅成本低，且力学性能与耐磨性能进一步增强，但流动性满足不了需求，环氧脂肪酸甲酯、乙酰柠檬酸三丁酯、松焦油配合并合理控制与改性蒙脱石的配合，胶料流动性好，软化效果好，韧性极好，制品耐磨性能进一步增强，加入的264防老剂、010NA防老剂协同作用，制品耐老化性能进一步增强。本发明提供的橡胶组合物用于轮胎胎面可使轮胎具有良好的耐磨性及良好的耐老化性能，使用寿命长，节约成本。
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
一种耐老化低成本橡胶轮胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶80份，26型丁腈橡胶5份，264防老剂0.9份，4010NA防老剂0.1份，氟橡胶10份，环氧脂肪酸甲酯0.2份，乙酰柠檬酸三丁酯2份，松焦油0.4份，过氧化二异丙苯2.5份，活性氧化镁0.2份，苯乙烯2份，改性蒙脱石40份，石墨12份，氧化铝4份，二硫化钼5份，盐泥3份，硼酸钙14份，硅烷偶联剂KH-792 2份。
实施例2
一种耐老化低成本橡胶轮胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶40份，26型丁腈橡胶15份，264防老剂0.2份，4010NA防老剂0.8份，氟橡胶2份，环氧脂肪酸甲酯0.9份，乙酰柠檬酸三丁酯1份，松焦油0.8份，过氧化二异丙苯0.5份，活性氧化镁0.8份，苯乙烯1份，改性蒙脱石50份，石墨2份，氧化铝10份，二硫化钼2份，盐泥10份，硼酸钙2份，硅烷偶联剂KH-792 6份。
实施例3
一种耐老化低成本橡胶轮胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶60份，26型丁腈橡胶12份，264防老剂0.3份，4010NA防老剂0.6份，氟橡胶6份，环氧脂肪酸甲酯0.8份，乙酰柠檬酸三丁酯1.2份，松焦油0.7份，过氧化二异丙苯1.5份，活性氧化镁0.5份，苯乙烯1.3份，改性蒙脱石46份，石墨5份，氧化铝8份，二硫化钼3份，盐泥7份，硼酸钙6份，硅烷偶联剂KH-792 4份。
改性蒙脱石采用如下工艺制备：按重量份将20份瓜尔胶原粉、100份水混合，氮气保护下加入5份氢氧化钠混合搅拌0.5h，搅拌温度为87℃，加入2份氯乙醇、6份四丁基硫酸氢铵继续搅拌0.5h，加入10份氯乙酸钠继续搅拌3h，采用乙酸调节体系pH值至呈中性，过滤，采用甲醇溶液洗涤，干燥，粉碎，加入200份无水乙醇、50份蒙脱石混合搅拌35min，搅拌速度为410r/min，超声分散40min，取上层液喷雾干燥，加入100份水超声分散，加入20份聚乙二醇在温度95℃搅拌1h，过滤，干燥，得到改性蒙脱石。
实施例4
一种耐老化低成本橡胶轮胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶70份，26型丁腈橡胶8份，264防老剂0.5份，4010NA防老剂0.4份，氟橡胶8份，环氧脂肪酸甲酯0.4份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5份，松焦油0.5份，过氧化二异丙苯2份，活性氧化镁0.3份，苯乙烯1.6份，改性蒙脱石44份，石墨10份，氧化铝6份，二硫化钼3.8份，盐泥5份，硼酸钙10份，硅烷偶联剂KH-792 3份。
改性蒙脱石采用如下工艺制备：按重量份将30份瓜尔胶原粉、100份水混合，氮气保护下加入2份氢氧化钠混合搅拌1.5h，搅拌温度为80℃，加入5份氯乙醇、2份四丁基硫酸氢铵继续搅拌1.5h，加入4份氯乙酸钠继续搅拌6h，采用乙酸调节体系pH值至呈中性，过滤，采用甲醇溶液洗涤，干燥，粉碎，加入120份无水乙醇、80份蒙脱石混合搅拌25min，搅拌速度为500r/min，超声分散20min，取上层液喷雾干燥，加入100份水超声分散，加入40份聚乙二醇在温度85℃搅拌3h，过滤，干燥，得到改性蒙脱石。
实施例5
一种耐老化低成本橡胶轮胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶65份，26型丁腈橡胶10份，264防老剂0.4份，4010NA防老剂0.5份，氟橡胶7份，环氧脂肪酸甲酯0.6份，乙酰柠檬酸三丁酯1.3份，松焦油0.6份，过氧化二异丙苯1.8份，活性氧化镁0.4份，苯乙烯1.5份，改性蒙脱石45份，石墨8份，氧化铝7份，二硫化钼3.4份，盐泥6份，硼酸钙8份，硅烷偶联剂KH-792 3.2份。
改性蒙脱石采用如下工艺制备：按重量份将24份瓜尔胶原粉、100份水混合，氮气保护下加入3份氢氧化钠混合搅拌1h，搅拌温度为84℃，加入3份氯乙醇、3份四丁基硫酸氢铵继续搅拌1h，加入6份氯乙酸钠继续搅拌5h，采用乙酸调节体系pH值至呈中性，过滤，采用甲醇溶液洗涤，干燥，粉碎，加入180份无水乙醇、70份蒙脱石混合搅拌29min，搅拌速度为480r/min，超声分散36min，取上层液喷雾干燥，加入100份水超声分散，加入32份聚乙二醇在温度89℃搅拌2h，过滤，干燥，得到改性蒙脱石。
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 (7)

1.一种耐老化低成本橡胶轮胎材料，其特征在于，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶40-80份，26型丁腈橡胶5-15份，264防老剂0.2-0.9份，4010NA防老剂0.1-0.8份，氟橡胶2-10份，环氧脂肪酸甲酯0.2-0.9份，乙酰柠檬酸三丁酯1-2份，松焦油0.4-0.8份，过氧化二异丙苯0.5-2.5份，活性氧化镁0.2-0.8份，苯乙烯1-2份，改性蒙脱石40-50份，石墨2-12份，氧化铝4-10份，二硫化钼2-5份，盐泥3-10份，硼酸钙2-14份，硅烷偶联剂KH-792 2-6份。
2.根据权利要求1所述的耐老化低成本橡胶轮胎材料，其特征在于，改性蒙脱石采用如下工艺制备：将瓜尔胶原粉、水混合，氮气保护下加入氢氧化钠混合搅拌，搅拌温度为80-87℃，加入氯乙醇、四丁基硫酸氢铵继续搅拌，加入氢氧化钠、氯乙酸钠继续搅拌，采用乙酸调节体系pH值至呈中性，过滤，采用甲醇溶液洗涤，干燥，粉碎，加入蒙脱石、无水乙醇混合搅拌，超声分散，取上层液喷雾干燥，加入水超声分散，加入聚乙二醇在温度85-95℃搅拌，过滤，干燥，得到改性蒙脱石。
3.根据权利要求2所述的耐老化低成本橡胶轮胎材料，其特征在于，加入蒙脱石、无水乙醇混合搅拌，其中搅拌速度为410-500r/min。
4.根据权利要求2所述的耐老化低成本橡胶轮胎材料，其特征在于，蒙脱石、聚乙二醇的重量比为50-80：20-40。
5.根据权利要求2所述的耐老化低成本橡胶轮胎材料，其特征在于，瓜尔胶原粉、氯乙醇、四丁基硫酸氢铵的重量比为20-30：2-5：2-6。
6.根据权利要求1-5任一项所述的耐老化低成本橡胶轮胎材料，其特征在于，改性蒙脱石采用如下工艺制备：按重量份将20-30份瓜尔胶原粉、100份水混合，氮气保护下加入2-5份氢氧化钠混合搅拌0.5-1.5h，搅拌温度为80-87℃，加入2-5份氯乙醇、2-6份四丁基硫酸氢铵继续搅拌0.5-1.5h，加入4-10份氯乙酸钠继续搅拌3-6h，采用乙酸调节体系pH值至呈中性，过滤，采用甲醇溶液洗涤，干燥，粉碎，加入120-200份无水乙醇、50-80份蒙脱石混合搅拌25-35min，搅拌速度为410-500r/min，超声分散20-40min，取上层液喷雾干燥，加入100份水超声分散，加入20-40份聚乙二醇在温度85-95℃搅拌1-3h，过滤，干燥，得到改性蒙脱石。
7.根据权利要求1-6任一项所述的耐老化低成本橡胶轮胎材料，其特征在于，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶60-70份，26型丁腈橡胶8-12份，264防老剂0.3-0.5份，4010NA防老剂0.4-0.6份，氟橡胶6-8份，环氧脂肪酸甲酯0.4-0.8份，乙酰柠檬酸三丁酯1.2-1.5份，松焦油0.5-0.7份，过氧化二异丙苯1.5-2份，活性氧化镁0.3-0.5份，苯乙烯1.3-1.6份，改性蒙脱石44-46份，石墨5-10份，氧化铝6-8份，二硫化钼3-3.8份，盐泥5-7份，硼酸钙6-10份，硅烷偶联剂KH-792 3-4份。
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