CN108148527A - 一种轮胎高温粘合剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮胎高温粘合剂，属于高分子材料技术领域。粘合剂包括如下成分及其重量份数的组份：二甲苯140‑160份、二辛脂5‑7份、氯丁胶25‑35份、粉末丁腈15‑25份、炭黑3‑5份、石油树脂18‑26份、活化剂4‑8份、增强剂6‑10份、填料10‑14份、复合体30‑50份、香精5‑7份、色素4‑6份。本发明粘合剂配方以液态有机物为主，配合粉末化的丁腈和高分子树脂，同时又有特殊配制的复合体，无论是在原料混合的难易程度上，还是在成品对不同橡胶的亲和性上，都是极为优异的。而胶料的耐磨性、弹性和屈挠性能也得到促进，填料的改变使得粘合剂具有耐热、耐老化、耐屈挠疲劳、压缩变形小和横向刚性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种轮胎高温粘合剂，属于高分子材料技术领域。
背景技术
在日常生活生产中，许许多多的器械、作业工具等都是由不同的小部件组合而成，有些是相互嵌合而成，有些则是面与面之间粘结而成。
橡胶制品以其优良的耐热、耐寒、高韧性且具有一定强度而被广泛使用，但是，不同的橡胶制品之间往往因主要成分的化学性质不同而无法很好地粘结，这时就需要在不同的橡胶之间加入粘合剂来促使两者结合，粘合剂本身的综合性能决定了橡胶制品组合物的使用寿命。
一般情况下，我们对于粘合剂的基本要求便是其对不同橡胶制品都要有良好的结合性，而目前市面上的粘合剂质量参差不齐，尤其是对使用量庞大的橡胶轮胎，无法满足我们的期望。
针对传统粘合剂不能很好结合轮胎本身的橡胶成分，公开号103589009A公开了一种导电橡胶鞋粘合剂料，其主要针对橡胶鞋子的抗静电效果。然而，这种功能单一的粘合剂却无法应用于诸如橡胶轮胎等领域。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种清洗效果好、成本低、原料种类简单的粘合剂。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种轮胎高温粘合剂，所述的粘合剂包括如下成分及其重量份数的组份：二甲苯140-160份、二辛脂5-7份、氯丁胶25-35份、粉末丁腈15-25份、炭黑3-5份、石油树脂18-26份、活化剂4-8份、增强剂6-10份、填料10-14份、复合体30-50份、香精5-7份、色素4-6份。
在现有的粘合剂配方中，通常使用常见的树脂类物质或者脂质类物质进行简单混合，虽然具备对橡胶类产品一定的亲和性，但是使用时间一长，易造成脱落，而且普通的粘合剂往往具有刺激性气味。本发明粘合剂配方以液态有机物为主，配合粉末化的丁腈和高分子树脂，同时又有特殊配制的复合体，无论是在原料混合的难易程度上，还是在成品对不同橡胶的亲和性上，都是极为优异的。本发明活化剂的含量较少，但是其能激发粘合剂配料中各种物质本身的性能，并打破各物质之间可能存在的不溶等负面性质，增强剂能提升粘合剂的抗焦烧性能和加工安全性，并提升拉伸强度，抗撕裂强度明显增加，而胶料的耐磨性、弹性和屈挠性能也得到促进，填料的改变使得粘合剂具有耐热、耐老化、耐屈挠疲劳、压缩变形小和横向刚性好的优点。而且，利用本发明制备的粘合剂，不会如劣质粘合剂那般通过腐蚀橡胶进行结合，避免对橡胶制品造成损害。又配合无毒害的香精和色素，调整粘合剂的综合价值。
作为优选，在粘合剂中，所述复合体由光敏树脂和玻璃离子体组成，为按质量比7-9:1的复配物。光敏树脂与玻璃离子体混合制成的复合体，其本身就具有极好的粘接性能，本发明正是利用复合体的良好粘接性能，来提升粘合剂的应用范围。
作为优选，所述活化剂为纳米硅酸盐类混合物，所述增强剂为改性坡缕石粉，所述填料为木质素与高岭石的复合物。选用低廉的材料来提高产品的性价比。
进一步优选，所述填料的具体制备方法：按木质素与高岭石以1-3:1的质量比称取原料，先将高岭石置于容器中，加入去离子水和木质素，机械搅拌时不断加入盐酸调节pH，连续搅拌1-2天，然后将混合液球磨后蒸发一半水量，得木质素-高岭石复合物。填料的制备方法简便，所需材料易得。
本发明在合理选用材料配比的同时还提供了另一种技术方案：
一种轮胎高温粘合剂的制备方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)预调制：按粘合剂的成分及其重量份数称取原料，将二甲苯、二辛脂、氯丁胶投入反应釜中，调节转速，升温得混合溶液；
(2)粘合剂制备：向混合溶液中加入粉末丁腈、炭黑、石油树脂、复合体，增加转速并再次升温，同时减小釜内压强，然后加入活化剂、增强剂、填料，釜内光照得粘合剂半成品；
(3)后处理：向粘合剂半成品中加入异香精、色素，搅拌均匀后得粘合剂成品。
普通粘合剂的合成方法往往是将各种化合物质简单混合而成，但是这种简单的混合物会出现部分有效物质沉淀或者分层的现象，同时也无法满足我们对粘合剂效果的期望。而本发明通过将液体原料进行预调制而混合充分，为后续的其他原料加入作准备，而粘合剂的具体制备过程中，控制机器参数以较快获得产品，缩短工时，降低成本。
作为优选，在步骤(1)中，所述转速为50-70r/min。
作为优选，在步骤(1)中，所述升温至70-80℃，保持25-35min。
升温并配合旋转，不仅使得材料混合均匀，同时促进材料之间的分子碰撞，加快原料反应形成新的物质。
作为优选，步骤(2)增加转速至100-120r/min。
作为优选，步骤(2)再次升温至120-150℃，釜内压强为0.1-0.3个大气压。
增速、再升温、减压都能促进液体原料与固体材料的融合，激发性能。
作为优选，步骤(2)中所述光照强度为1000-1200lx。由于本发明材料中加入了光敏材料，制备时可以通过调节光强来控制其化合物键的改变，促使其发生变形，提升其与其他材料之间的融合程度。
与其他材料相比，本发明具有如下优点：
(1)粘合剂材料简单易得，使用范围广。
(2)粘合剂中加入光敏材料，可以手动控制条件来促进原料之间的融合，加快生产。
(3)产品制备方法简便，使用的设备体积小，数量少。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
配料：按粘合剂的成分及其重量份数称取原料，包括二甲苯150份、二辛脂6份、氯丁胶30份、粉末丁腈20份、炭黑4份、石油树脂22份、活化剂6份、增强剂8份、填料12份、复合体40份、香精6份、色素5份，其中，活化剂为硅酸钠与硅酸钾的混合物，增强剂为改性坡缕石粉，填料为木质素与高岭石的复合物，复合体为质量比8:1的光敏树脂和玻璃离子体复配物。
填料制备：按木质素与高岭石以2:1的质量比称取原料，先将高岭石置于容器中，加入去离子水和木质素，机械搅拌时不断加入盐酸调节pH为6.5，连续搅拌1.5天，然后将混合液球磨后蒸发一半水量，得木质素-高岭石复合物。
预调制：将二甲苯、二辛脂、氯丁胶投入反应釜中，调节转速为60r/min，升温至75℃，保持30min后得混合溶液。
粘合剂制备：向混合溶液中加入粉末丁腈、炭黑、石油树脂、复合体，增加转速至100-120r/min并再次升温至135℃，同时减小釜内压强为0.2个大气压，然后加入活化剂、增强剂、填料，釜内射入强度为1100lx的光照得粘合剂半成品。
后处理：向粘合剂半成品中加入香精、色素，搅拌均匀后得粘合剂成品。
实施例2
配料：按粘合剂的成分及其重量份数称取原料，包括二甲苯140份、二辛脂5份、氯丁胶25份、粉末丁腈15份、炭黑3份、石油树脂18份、活化剂4份、增强剂6份、填料10份、复合体30份、香精5份、色素4份，其中，活化剂为硅酸钠与硅酸钙的混合物，增强剂为改性坡缕石粉，填料为木质素与高岭石的复合物，复合体为质量比7:1的光敏树脂和玻璃离子体复配物。
填料制备：按木质素与高岭石以2:1的质量比称取原料，先将高岭石置于容器中，加入去离子水和木质素，机械搅拌时不断加入盐酸调节pH为6.5，连续搅拌1.5天，然后将混合液球磨后蒸发一半水量，得木质素-高岭石复合物。
预调制：将二甲苯、二辛脂、氯丁胶投入反应釜中，调节转速为60r/min，升温至75℃，保持30min后得混合溶液。
粘合剂制备：向混合溶液中加入粉末丁腈、炭黑、石油树脂、复合体，增加转速至100-120r/min并再次升温至135℃，同时减小釜内压强为0.2个大气压，然后加入活化剂、增强剂、填料，釜内射入强度为1100lx的光照得粘合剂半成品。
后处理：向粘合剂半成品中加入香精、色素，搅拌均匀后得粘合剂成品。
实施例3
配料：按粘合剂的成分及其重量份数称取原料，包括二甲苯160份、二辛脂7份、氯丁胶35份、粉末丁腈25份、炭黑5份、石油树脂26份、活化剂8份、增强剂10份、填料14份、复合体50份、香精7份、色素6份，其中，活化剂为硅酸钙与硅酸钾的混合物，增强剂为改性坡缕石粉，填料为木质素与高岭石的复合物，复合体为质量比9:1的光敏树脂和玻璃离子体复配物。
填料制备：按木质素与高岭石以2:1的质量比称取原料，先将高岭石置于容器中，加入去离子水和木质素，机械搅拌时不断加入盐酸调节pH为6.5，连续搅拌1.5天，然后将混合液球磨后蒸发一半水量，得木质素-高岭石复合物。
预调制：将二甲苯、二辛脂、氯丁胶投入反应釜中，调节转速为60r/min，升温至75℃，保持30min后得混合溶液。
粘合剂制备：向混合溶液中加入粉末丁腈、炭黑、石油树脂、复合体，增加转速至100-120r/min并再次升温至135℃，同时减小釜内压强为0.2个大气压，然后加入活化剂、增强剂、填料，釜内射入强度为1100lx的光照得粘合剂半成品。
后处理：向粘合剂半成品中加入香精、色素，搅拌均匀后得粘合剂成品。
实施例4
配料：按粘合剂的成分及其重量份数称取原料，包括二甲苯150份、二辛脂6份、氯丁胶30份、粉末丁腈20份、炭黑4份、石油树脂22份、活化剂6份、增强剂8份、填料12份、复合体40份、香精6份、色素5份，其中，活化剂为硅酸钠与硅酸钾的混合物，增强剂为改性坡缕石粉，填料为木质素与高岭石的复合物，复合体为质量比8:1的光敏树脂和玻璃离子体复配物。
填料制备：按木质素与高岭石以1:1的质量比称取原料，先将高岭石置于容器中，加入去离子水和木质素，机械搅拌时不断加入盐酸调节pH为6，连续搅拌1天，然后将混合液球磨后蒸发一半水量，得木质素-高岭石复合物。
预调制：将二甲苯、二辛脂、氯丁胶投入反应釜中，调节转速为60r/min，升温至75℃，保持30min后得混合溶液。
粘合剂制备：向混合溶液中加入粉末丁腈、炭黑、石油树脂、复合体，增加转速至100-120r/min并再次升温至135℃，同时减小釜内压强为0.2个大气压，然后加入活化剂、增强剂、填料，釜内射入强度为1100lx的光照得粘合剂半成品。
后处理：向粘合剂半成品中加入香精、色素，搅拌均匀后得粘合剂成品。
实施例5
配料：按粘合剂的成分及其重量份数称取原料，包括二甲苯150份、二辛脂6份、氯丁胶30份、粉末丁腈20份、炭黑4份、石油树脂22份、活化剂6份、增强剂8份、填料12份、复合体40份、香精6份、色素5份，其中，活化剂为硅酸钠与硅酸钾的混合物，增强剂为改性坡缕石粉，填料为木质素与高岭石的复合物，复合体为质量比8:1的光敏树脂和玻璃离子体复配物。
填料制备：按木质素与高岭石以3:1的质量比称取原料，先将高岭石置于容器中，加入去离子水和木质素，机械搅拌时不断加入盐酸调节pH为7，连续搅拌2天，然后将混合液球磨后蒸发一半水量，得木质素-高岭石复合物。
预调制：将二甲苯、二辛脂、氯丁胶投入反应釜中，调节转速为60r/min，升温至75℃，保持30min后得混合溶液。
粘合剂制备：向混合溶液中加入粉末丁腈、炭黑、石油树脂、复合体，增加转速至100-120r/min并再次升温至135℃，同时减小釜内压强为0.2个大气压，然后加入活化剂、增强剂、填料，釜内射入强度为1100lx的光照得粘合剂半成品。
后处理：向粘合剂半成品中加入香精、色素，搅拌均匀后得粘合剂成品。
实施例6
配料：按粘合剂的成分及其重量份数称取原料，包括二甲苯150份、二辛脂6份、氯丁胶30份、粉末丁腈20份、炭黑4份、石油树脂22份、活化剂6份、增强剂8份、填料12份、复合体40份、香精6份、色素5份，其中，活化剂为硅酸钠与硅酸钾的混合物，增强剂为改性坡缕石粉，填料为木质素与高岭石的复合物，复合体为质量比8:1的光敏树脂和玻璃离子体复配物。
填料制备：按木质素与高岭石以2:1的质量比称取原料，先将高岭石置于容器中，加入去离子水和木质素，机械搅拌时不断加入盐酸调节pH为6.5，连续搅拌1.5天，然后将混合液球磨后蒸发一半水量，得木质素-高岭石复合物。
预调制：将二甲苯、二辛脂、氯丁胶投入反应釜中，调节转速为50r/min，升温至70℃，保持25min后得混合溶液。
粘合剂制备：向混合溶液中加入粉末丁腈、炭黑、石油树脂、复合体，增加转速至100r/min并再次升温至120℃，同时减小釜内压强为0.1个大气压，然后加入活化剂、增强剂、填料，釜内射入强度为1000lx的光照得粘合剂半成品。
后处理：向粘合剂半成品中加入香精、色素，搅拌均匀后得粘合剂成品。
实施例7
配料：按粘合剂的成分及其重量份数称取原料，包括二甲苯150份、二辛脂6份、氯丁胶30份、粉末丁腈20份、炭黑4份、石油树脂22份、活化剂6份、增强剂8份、填料12份、复合体40份、香精6份、色素5份，其中，活化剂为硅酸钠与硅酸钾的混合物，增强剂为改性坡缕石粉，填料为木质素与高岭石的复合物，复合体为质量比8:1的光敏树脂和玻璃离子体复配物。
填料制备：按木质素与高岭石以2:1的质量比称取原料，先将高岭石置于容器中，加入去离子水和木质素，机械搅拌时不断加入盐酸调节pH为6.5，连续搅拌1.5天，然后将混合液球磨后蒸发一半水量，得木质素-高岭石复合物。
预调制：将二甲苯、二辛脂、氯丁胶投入反应釜中，调节转速为70r/min，升温至80℃，保持35min后得混合溶液。
粘合剂制备：向混合溶液中加入粉末丁腈、炭黑、石油树脂、复合体，增加转速至120r/min并再次升温至150℃，同时减小釜内压强为0.3个大气压，然后加入活化剂、增强剂、填料，釜内射入强度为1200lx的光照得粘合剂半成品。
后处理：向粘合剂半成品中加入香精、色素，搅拌均匀后得粘合剂成品。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，对比例1的原料中不含复合体。
对比例2
与实施例1的区别仅在于，对比例2的原料中不含填料。
对比例3
与实施例1的区别仅在于，对比例3制备时直接将所有原料混合后入釜制备。
对比例4
与实施例1的区别仅在于，对比例4釜内光照强度为3000lx。
对比例5
与实施例1的区别仅在于，对比例5釜内光照强度为10lx。
将实施例1-7及对比例1-5中的粘合剂进行测试，测试其拉伸强度、撕裂强度、阻燃性、磨损程度，结果如表1所示：
表1：实施例1-7及对比例1-5中产品的性能
表中的磨损程度为轮胎贴上粘合剂使用1周后的磨损量。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (10)
1.一种轮胎高温粘合剂，其特征在于，所述的粘合剂包括如下成分及其重量份数的组份：二甲苯140-160份、二辛脂5-7份、氯丁胶25-35份、粉末丁腈15-25份、炭黑3-5份、石油树脂18-26份、活化剂4-8份、增强剂6-10份、填料10-14份、复合体30-50份、香精5-7份、色素4-6份。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎高温粘合剂，其特征在于，所述复合体由光敏树脂和玻璃离子体组成，为按质量比7-9:1的复配物。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎高温粘合剂，其特征在于，所述活化剂为纳米硅酸盐类混合物，所述增强剂为改性坡缕石粉，所述填料为木质素与高岭石的复合物。
4.根据权利要求1或3所述的一种轮胎高温粘合剂，其特征在于，所述填料的具体制备方法：按木质素与高岭石以1-3:1的质量比称取原料，先将高岭石置于容器中，加入去离子水和木质素，机械搅拌时不断加入盐酸调节pH，连续搅拌1-2天，然后将混合液球磨后蒸发一半水量，得木质素-高岭石复合物。
5.一种轮胎高温粘合剂的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
(1)预调制：按权利要求1所述的粘合剂的成分及其重量份数称取原料，将二甲苯、二辛脂、氯丁胶投入反应釜中，调节转速，升温得混合溶液；
(2)粘合剂制备：向混合溶液中加入粉末丁腈、炭黑、石油树脂、复合体，增加转速并再次升温，同时减小釜内压强，然后加入活化剂、增强剂、填料，釜内光照得粘合剂半成品；
(3)后处理：向粘合剂半成品中加入香精、色素，搅拌均匀后得粘合剂成品。
6.根据权利要求5所述的一种轮胎高温粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述转速为50-70r/min。
7.根据权利要求5所述的一种轮胎高温粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述升温至70-80℃，保持25-35min。
8.根据权利要求5所述的一种轮胎高温粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)增加转速至100-120r/min。
9.根据权利要求5所述的一种轮胎高温粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述再次升温至120-150℃，釜内压强为0.1-0.3个大气压。
10.根据权利要求5所述的一种轮胎高温粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述光照强度为1000-1200lx。
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