CN108997701A - 一种实心胎面胶料、制备及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了实心胎面胶料，包括线型SEBS、星型SEBS、还包含聚丙烯，白油、CaCO3、耐摩剂、抗氧剂和抗紫外吸收剂。本发明还提供了线型SEBS、星型SEBS以及实心胎面胶料的制备方法。此外，本发明还提供了实心胎面胶料的在制备实心轮胎中的应用。相比传统充气轮胎，该配方料制备的实心轮胎防爆、防刺穿，安全性能显著提升，其耐磨性、回弹性更优，综合物理性能优良。此外，配方料用于制作实心轮胎，制作工艺、加工设备简单，节能，生产过程中无任何污染物排放，且胶料可重复回收利用、更加环保，因此具有非常广阔的市场应用前景。

Description

一种实心胎面胶料、制备及其应用
技术领域
本发明属高分子合成材料技术领域，特别涉及苯乙烯类热塑性弹性体橡胶的实心轮胎胶料，以及将该胶料制备成实心轮胎的应用。
背景技术
在共享经济的驱动下，2014年互联网共享单车应运而生。共享单车的出现，为自行车厂带来“第二春”。据中国自行车协会官网报道，2016年以来，共享单车已在全国300多个城市投放，总投放数量超过2000万辆。预计2017年，共享单车市场用户规模将继续保持大幅增长，年底将达5000万用户规模。
为防止爆胎、人为扎胎等影响骑行安全的问题出现，应用免充气实心轮胎显得尤为重要。实心轮胎具有不怕扎、使用寿命长等优点。
CN106189198A公开了一种混炼型聚氨酯胎面-橡胶胎体复合轮胎。用混炼型聚氨酯作为胎面材料，通过一层混炼型聚氨酯与橡胶的共混过渡层与橡胶胎体同步共硫化而成。硫化配方中所用到的组份复杂。
CN105754153A中涉及单车实心轮胎胎面胶及制备方法，原料质量组成至少包括：天然橡胶100份，炭黑50-70份，预改性白炭黑10-30份，氧化铝5-15份，富勒烯5-15份，抗撕裂切割树脂3-6份，硫黄2-4份。该实心轮胎胎面胶料，具有高模量、低生热、高导热、高疲劳、高强度、抗撕裂等特点，综合优异性能，使用寿命得以显著提高。
CN105968794A提及一种单车实心轮胎的环保材料配方及工艺。由以下重量份的组分制成：尼龙帘线下脚料80份、氧化锌5份、促进剂0.4份、502抗氧剂0.1份、硫黄1份、白炭黑4份、SI-69偶联剂1份、抗疲劳剂PL-6002.0份、硬脂酸3份、8180橡胶增强剂1份、YG8020抗撕裂树脂1份、橡胶除湿剂CG0.5份、间苯二酚树脂1份。利用废帘线经粉碎后与配方中的添加剂混炼成胶料，所得胶料附着力强，硫化速度快，耐热性能强，延长老化过程，变形小。对提高实心胎胶料质量，延长其使用寿命，降低能耗，改善环境有促进作用。
CN105906884A中特别涉及一种耐热性实心轮胎胎体胶，包括以下物质：氯丁橡胶、聚合物多元醇、交联剂、扩链剂、醋酸钠、硬脂酸镉、石油软化剂、炉黑、氧化镁、防老剂和促进剂等。该配方胶在一定时间内承受热量的能力远远由于普通的聚氨酯微孔发泡轮胎。
上述专利中所采用的高分子材料均需添加交联剂比如硫磺等进行硫化交联，配方和工艺较复杂。此外，由于组份较多容易发生喷霜，环保性欠佳。
发明内容
本发明第一目的在于提供一种实心胎面胶料，旨在提供一种不用添加辅助交联剂而直接可以硫化交联的氢化苯乙烯类热塑性弹性体聚合物的实心胎面胶料。
本发明的第二目的在于提供所述的实心胎面胶料的用于制备单车用实心轮胎的应用。
本发明第三目的在于提供一种所述的实心轮胎的制备方法，旨在避免制备过程中添加硫化交联剂。
一种实心胎面胶料，包含具有式1结构的线型SEBS、具有式2结构的星型SEBS；
式1中，n1＝226～311；n2＝226～311；m1＝1244～1711；m2＝726～1140；
式2中，na＝198～231；mb＝433～548；mc＝252～337；z＝3.2～3.8。
作为优选，所述的实心胎面胶料中，线型SEBS的重量份为6～16份；星型SEBS的重量份为20～42份。
进一步优选，线型SEBS与星型SEBS的重量比为1∶2～3。在该优选比例下，扯断强度、耐磨性等性能均有得到提升。
更进一步优选，线型SEBS与星型SEBS的重量比为1∶2.5～3。
最优选，星型胶和线型胶的组合物可赋予胶料更好的力学性能，耐磨性能更优，最佳的组合重量比例为：线型SEBS为10份；星型SEBS为25份。
线型SEBS的分子量为16万～23万；进一步优选为19.5万～22.6万。
作为优选，星型SEBS的分子量为24万左右。
作为优选，星型SEBS的单臂分子量为5～7.5万；进一步优选为6.4～7.2万。
作为优选，所述的实心胎面胶料中，还包含聚丙烯。
作为优选，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯。优选采用的聚丙烯的熔融指数为6-10g/10min(测试条件：200℃，2.16Kg码)。
作为优选，聚丙烯的重量份为10～25份；进一步优选为15～20份。利用聚丙烯与SEBS进行共混得到这两种聚合物的合金，聚丙烯的作用是增加胶料韧性，其更优选的质量份数为20份。
本发明所述的实心胎面胶料，除包含本发明所述的线型SEBS、星型SEBS和聚丙烯的组合聚合物外，还包含本领域技术人员所熟知的其他添加成分。
作为优选，所述的实心胎面胶料中，还包含白油、CaCO3、耐摩剂、抗氧剂和抗紫外吸收剂中的至少一种。
作为优选，所述白油的性能参数为：40℃运动粘度为24.5-27.5mm2/s，倾点为-10℃，闪点为160℃。
作为优选，所述的实心胎面胶料中，白油的重量份为15～30份。在所述重量份下，加工性能优异；研究发现，进一步优选为25～30份；最优选为30份。白油质量份数为30份时，胶料的加工性能最好。
作为优选，所述的实心胎面胶料中，CaCO3的重量份为10～20份；进一步优选为15～20份。最优选的质量份数为15份。
本发明中，所述耐磨剂的物料没有特别要求，可选用本领域所熟知的物料；进一步优选为耐磨剂为A-186。采用该优选物料的效果更优。
作为优选，所述的实心胎面胶料中，耐摩剂的重量份为0.05～1份。
本发明中，所述抗氧剂的物料没有特别要求，可选用本领域所熟知的物料；进一步优选为1076和168组合物。采用该两种物料复配使用的效果更优。
进一步优选，所述的抗氧剂为等质量复合的1076和168。
作为优选，所述的实心胎面胶料中，抗氧剂的重量份为0.1～0.4份。
本发明中，所述抗紫外吸收剂的物料没有特别要求，可选用本领域所熟知的物料；进一步优选为UV-9和UV-531的复合物。
作为优选，所述的实心胎面胶料中，抗紫外吸收剂的重量份为0.05～0.15份。
本发明所述的实心胎面胶料，优选包含以下质量数的组分：
进一步优选，包含以下质量数的组分：
线型SEBS和星型SEBS 30～45份；
其中，线型SEBS和星型SEBS的质量比为1∶2～3；
进一步优选，实心胎面胶料中，线型SEBS和星型SEBS 30～45份；
其中，线型SEBS和星型SEBS的质量比为1∶2～3；
更进一步优选，包含以下质量数的组分：
更进一步优选，所述的实心胎面胶料，包含以下质量百分数的组分：
线型SEBS：10～15％；
星型SEBS：20～30％；
聚丙烯：15～20％；
白油：20～25％；
CaCO3：10～15％
耐摩剂：0.5～10‰；
抗氧剂：1～4‰；
抗紫外吸收剂：0.5～1.5‰。
本发明中，所述的式1结构的线型SEBS由阴离子聚合合成基础胶，再利用钛系催化剂选择性氢化而得，具体包括以下步骤：
步骤(1)：基础胶合成：
向聚合釜中投加聚合溶剂、调节剂和引发剂；保持聚合釜中温度在60～70℃，压力为0.1～0.5MPa，先加入苯乙烯单体，进行一段聚合；随后加入丁二烯单体，并在60～80℃下进行二段聚合；最后加入苯乙烯单体，在60～70℃下进行三段聚合，得基础胶；
步骤(2)：基础胶的加氢：
将基础胶先与助催化剂邻苯二甲酸二甲酯在70～75℃下钝化反应；随后再与主催化剂双环戊二烯二氯化钛在氢气下进行加氢反应，其中，聚丁二烯段加氢度≥98％，苯环加氢度≤5％；得线型SEBS。
制备式1结构的线型SEBS过程中，各段嵌段聚合过程中，苯乙烯单体、丁二烯单体、苯乙烯单体的投加比例可根据式1结构中的n1、n2、m1、m2进行调整。
作为优选，第一段聚合和第三段聚合选用的苯乙烯的投加摩尔比为1∶1。
步骤(1)中，聚合溶剂可为甲苯、环己烷，优选为环己烷。
作为优选，步骤(1)中，所述的聚合溶剂的用量使单体的质量分数为5～15％。
作为优选，步骤(1)中，所述的引发剂为正丁基锂。
正丁基锂的投加当量为胶料的总质量(单位为g)除以SEBS的设计数均分子量所得到的摩尔数。
作为优选，步骤(1)中，所述调节剂为双四氢糠丙烷。
所述调节剂的投加当量为40～70mg/kg溶剂。
本发明一种更为优选的式1结构的线型SEBS的制备，包括：
步骤(1)：其基础胶合成方法为：
采用阴离子聚合，在经干燥氮气置换的聚合釜中加入聚合溶剂(控制单体的质量分数为5～15％)、调节剂和引发剂，保持聚合釜中温度在60～70℃，压力为0.1～0.5MPa，先加入苯乙烯单体，聚合反应25～35min，二段聚合丁二烯单体，聚合反应温度控制在60～80℃，反应时间≥40min，最后加入苯乙烯单体(线型结构)，工艺参数同一段。
所述聚合溶剂为环己烷，引发剂为正丁基锂，其用量通过需要的分子量来设定。所述调节剂为双四氢糠丙烷，用量为40～70mg/kg溶剂。
所述偶合剂为四氯化硅，根据偶合度调整其用量。
步骤(2)：基础胶的加氢工艺为：
聚合反应完成后，将基础胶压入经氮气置换的加氢釜中，升温至70～75℃，先加入助催化剂邻苯二甲酸二甲酯钝化反应10min，再加入主催化剂双环戊二烯二氯化钛，在1.5MPa氢气压力下进行加氢反应，加氢反应两小时，聚合物聚丁二烯段加氢度≥98％，苯环加氢度≤5％。
所述的式2结构星型SEBS和式1结构线型SEBS的制备方法类似，主要区别在于，三段聚合过程中，采用偶合剂替代所述的苯乙烯。
本发明中，所述的式2结构的星型SEBS由阴离子聚合合成基础胶，再利用钛系催化剂对聚丁二烯段进行选择性氢化而得，具体包括以下步骤：
步骤(a)：基础胶合成：
向聚合釜中投加聚合溶剂、调节剂和引发剂；保持聚合釜中温度在60～70℃，压力为0.1～0.5MPa，先加入苯乙烯单体，进行一段聚合；随后加入丁二烯单体，并在60～80℃下进行二段聚合；最后加入偶合剂，在60～70℃下进行三段聚合，得基础胶；
步骤(b)：基础胶的加氢：
将基础胶先与助催化剂邻苯二甲酸二甲酯在70～75℃下钝化反应；随后再与主催化剂双环戊二烯二氯化钛在氢气下进行加氢反应，其中，聚丁二烯段加氢度≥98％，苯环加氢度≤5％；得星型SEBS。
作为优选，式2结构的星型SEBS的制备过程中，所述偶合剂为四氯化硅。
步骤(a)中，各段嵌段聚合过程中，苯乙烯单体、丁二烯单体、苯乙烯单体的投加比例可根据式2结构中的na、mb、mc的不同进行调整。
作为优选，步骤(a)中，聚合溶剂优选为环己烷。
作为优选，步骤(a)中，所述的聚合溶剂的用量使单体的质量分数为5～15％。
作为优选，步骤(a)中，所述的引发剂为正丁基锂。
作为优选，步骤(a)中，所述调节剂为双四氢糠丙烷，用量为40～70mg/kg溶剂。
本发明一种更为优选的式2结构的星型SEBS的制备，包括：
步骤(a)：其基础胶合成方法为：
采用阴离子聚合，在经干燥氮气置换的聚合釜中加入聚合溶剂(控制单体的质量分数为5～15％)、调节剂和引发剂，保持聚合釜中温度在60～70℃，压力为0.1～0.5MPa，先加入苯乙烯单体，聚合反应25～35min，二段聚合丁二烯单体，聚合反应温度控制在60～80℃，反应时间≥40min，最后加入偶合剂(星型结构)，工艺参数同一段。
所述聚合溶剂为环己烷，引发剂为正丁基锂，其用量通过需要的分子量来设定。所述调节剂为双四氢糠丙烷，用量为40～70mg/kg溶剂。
所述偶合剂为四氯化硅，根据偶合度调整其用量。
步骤(b)：基础胶的加氢工艺为：
聚合反应完成后，将基础胶压入经氮气置换的加氢釜中，升温至70～75℃，先加入助催化剂邻苯二甲酸二甲酯钝化反应10min，再加入主催化剂双环戊二烯二氯化钛，在1.5MPa氢气压力下进行加氢反应，加氢反应两小时，聚合物聚丁二烯段加氢度≥98％，苯环加氢度≤5％。
本发明提供过了一种实心胎面胶料的应用，将所述的实心胎面胶料用于制备实心轮胎。
更进一步优选，所述的应用中，将所述的实心胎面胶料用于制备单车用实心轮胎。
进一步优选，将本发明所述的实心胎面胶应用于制备共享单车用实心轮胎。
本发明还公开了一种所述的实心轮胎的制备方法，将所述的胎面胶料经双螺杆挤出机进行挤出造粒得胶粒，再将所述的胶粒直接注塑成型，制得所述的实心胎面胶。
所述的实心轮胎的制备方法可参考现有成熟方法，优选采用以下参数的方法制备：
作为优选，挤出造粒过程中，一区温度：80～100℃，二区温度：150～165℃；三区温度：175～195℃；四区温度：195～205℃；五区温度：195～205℃；六区温度：195～205℃；七区温度：195～205℃；八区温度：195～205℃；九区温度：195～205℃；十区温度：195～205℃。
进一步优选，所述的实心胎面胶的制备方法中，挤出造粒过程中，一区温度：80℃，二区温度：150℃；三区温度：185℃；四区温度：200℃；五区温度：200℃；六区温度：200℃；七区温度：200℃；八区温度：200℃；九区温度：200℃；十区温度：200℃。
作为优选，注塑成型过程中，一区温度：185～200℃，二区温度：185～200℃；三区温度：195～205℃；四区温度：195～205℃；五区温度：195～205℃。
进一步优选，所述的实心胎面胶的制备方法中，注塑成型过程中，一区温度：190℃，二区温度：195℃；三区温度：200℃；四区温度：200℃；五区温度：200℃。
本发明的技术方案带来的有益效果在于：
(1)本配方胶的耐磨性优良，其贡献主要来源于两个因素：a、大质量份额的星型结构SEBS。星型结构的SEBS其臂数在3以上，且星型分子链的外端包裹的是PS刚性嵌段，耐磨性大为增强。b、白油不仅可以利于胶料加工成型，还可作为内润滑剂减少分子链之间的摩擦而达到增强耐磨性的目的。
(2)配方胶具有良好的综合物理性能。线型结构的SEBS虽然在配方中的份额较小，但由于其分子量大，分子链长，可进一步提供更多的物理交联点而获得更高的强度。
(3)相比现有采用添加交联剂进行硫化的其它高分子材料，本发明中的SEBS组合物可直接进行交联硫化，添加剂种类少，工艺简单，且可循环回收再利用。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求保护的范围。
所述白油的物料没有特别要求，可选用本领域所熟知的物料；例如，白油的性能参数为：40℃运动粘度为24.5-27.5mm2/s，倾点为-10℃，闪点为160℃。
所述耐磨剂的物料没有特别要求，可选用本领域所熟知的物料；例如，以下实施例的耐磨剂为A-186。
所述抗氧剂的物料没有特别要求，可选用本领域所熟知的物料；以下抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168组合物。其中，抗氧剂1076和抗氧剂168的质量比为1∶1。
本发明中，所述抗紫外吸收剂的物料没有特别要求，可选用本领域所熟知的物料；以下实施例抗紫外吸收剂均为UV-9和UV-531的复合物。
实施例1
步骤一：合成SEBS
步骤(1-a)：线性SEBS制备：
在以高纯氮气置换的5升聚合釜中加入3000毫升纯环己烷(水值＜20ppm＝1.2mL双四氢糠丙烷(配制成0.5mol/L的环己烷溶液，用量相当于40mg/kg溶剂)，开启搅拌，升温至60℃，再分别加入49mL苯乙烯单体和1.5mmol正丁基锂，聚合反应30分钟，然后加入339mL丁二烯单体，利用夹套水冷的方式控制反应温度在80℃以下，反应40分钟后加入49mL苯乙烯单体，在60～65℃的温度条件下反应30分钟，整个聚合过程中釜内压力保持在0.1～0.5MPa。聚合反应完成后将胶液引入10L加氢釜，升温至70℃，补加8mmol正丁基锂，用氢气终止反应10分钟。加入助催化剂邻苯二甲酸二丁酯4mL(0.2mol/L)和主催化剂双环戊二烯二氯化钛0.2g，加氢压力控制在1.0～1.5MPa，加氢反应两个小时，中间补加助催化剂2～3次，每次量为2mL。取加氢胶液经水汽凝聚，干燥得到线型结构SEBS。
步骤(1-b)：星型SEBS制备：
在以高纯氮气置换的5升聚合釜中加入3000毫升纯环己烷(水值＜20ppm＝1.2mL双四氢糠丙烷(配制成0.5mol/L的环己烷溶液，用量相当于40mg/kg溶剂)，开启搅拌，升温至60℃，再分别加入49mL苯乙烯单体和4.5mmol正丁基锂，聚合反应30分钟，然后加入339mL丁二烯单体，利用夹套水冷的方式控制反应温度在80℃以下，反应40分钟后加入1.6mLSiCl4(配制成0.8mol/L的环己烷溶液)，在60～65℃的温度条件下反应30分钟，整个聚合过程中釜内压力保持在0.1～0.5MPa。聚合反应完成后将胶液引入10L加氢釜，升温至70℃，补加8mmol正丁基锂，用氢气终止反应10分钟。加入助催化剂邻苯二甲酸二丁酯4mL(0.2mol/L)和主催化剂双环戊二烯二氯化钛0.2g，加氢压力控制在1.0～1.5MPa，加氢反应两个小时，中间补加助催化剂2～3次，每次量为2mL。取加氢胶液经水汽凝聚，干燥得到星型结构SEBS。
步骤二：按如表1中的配方将各组份在高速混合机中混合均匀，再在双螺杆挤出机上挤出造粒，工艺参数如表2。
表1实心轮胎胶料配方
表2挤出工艺参数
所得胶料的基本性能参数如下表3。
表3胶料基本性能参数
将上述胶料直接进行注塑成型即可得实心轮胎，注塑工艺参数如下表示。
表4注塑工艺参数
区间 一区 二区 三区 四区 五区
温度(℃) 190 195 200 200 200
实施例2～4线型胶嵌段比对胶料性能的影响
固定其他条件不变，合成线型胶时，考察线型胶嵌段比对胶料性能的影响。
实施例2
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-a)中，嵌段比(S/B质量比)为25/35。其他条件及组分不变。
实施例3
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-a)中，嵌段比(S/B质量比)为3/7。其他条件及组分不变。
实施例4
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-a)中，嵌段比(S/B质量比)为35/65。其他条件及组分不变。
实施例2～4线型胶嵌段比对胶料性能的参数如表5：
表5
综合表5中胶料的硬度和扯断强度，线型胶嵌段比为3/7最适宜。
实施例5～9线型胶分子量对胶料性能的影响
固定其他条件不变，合成线型胶时，改变丁基锂加入量以调节分子量，考察线型胶分子量对胶料性能的影响。具体如下：
实施例5
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-a)中，丁基锂加入量为1.9mmol。其他条件及组分不变。制得的产物的分子量为16.2万。
实施例6
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-a)中，丁基锂加入量为1.7mmol。其他条件及组分不变。制得的产物的分子量为18.4万。
实施例7
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-a)中，丁基锂加入量为1.5mmol。其他条件及组分不变。制得的产物的分子量为19.7万。
实施例8
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-a)中，丁基锂加入量为1.4mmol。其他条件及组分不变。制得的产物的分子量为21.5万。
实施例9
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-a)中，丁基锂加入量为1.3mmol。其他条件及组分不变。制得的产物的分子量为22.6万。
实施例5～9线型胶分子量对胶料性能的数据见表6：
表6
线型SEBS分子量的增加有助于提高胶料的扯断强度，但其磨耗增加，耐磨性变差，优选的线型SEBS分子量为20万左右。
实施例10～12星型胶单臂分子量对胶料性能的影响
固定其他条件不变，合成星型胶时，改变丁基锂加入量以调节单臂分子量，考察星型胶单臂分子量对胶料性能的影响。
实施例10
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-b)中，丁基锂加入量为5.5mmol。其他条件及组分不变。调节单臂分子量为5.3万。
实施例11
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-b)中，丁基锂加入量为4.5mmol。其他条件及组分不变。调节单臂分子量为6.4万。
实施例12
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-b)中，丁基锂加入量为4.5mmol。其他条件及组分不变。调节单臂分子量为7.2万。
实施例10～12星型胶单臂分子量对胶料性能数据见表7：
表7
为获得更好的力学强度和耐磨性能，星型SEBS的单臂分子量以6.4万左右为适宜。
实施例13～15星型胶偶合度对胶料性能的影响
固定其他条件不变，合成星型胶时，改变偶合剂SiCl4加入量以调节星型胶偶合度，考察星型胶偶合度对胶料性能的影响。
实施例13
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-b)中，偶合剂SiCl4加入量为1.3mol。其他条件及组分不变。偶合度为3.2。
实施例14
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-b)中，偶合剂SiCl4加入量为1.2mmol。其他条件及组分不变。偶合度为3.5。
实施例15
和实施例1相比，区别仅在于，步骤(1-b)中，偶合剂SiCl4加入量为1.1mol。其他条件及组分不变。偶合度为3.8。
实施例13～15星型胶偶合度对胶料性能检测数据见表8：
表8
表8数据表明，偶合度的增加有利于提高胶料的耐磨性能，最高偶合度时，胶料的DIN磨耗可降至最低值92cm3。
实施例16～19线型胶与星型胶配比对胶料性能的影响
固定白油和聚丙烯质量份数均为20份、CaCO3质量份数为15份，调整配方中线型胶与星型胶的比例，考察线型胶与星型胶配比对胶料性能的影响。
实施例16
与实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例17
与实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例18
与实施例1相比相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例19
与实施例1相比相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例16～19线型胶与星型胶配比对胶料性能数据见表9：
表9
对表9数据进行分析，线型胶比例降低，混合胶料的扯断强度降低，耐磨性增加，最佳的比例为：线型胶∶星型胶＝1∶2.5。
实施例20～22聚丙烯用量对胶料性能的影响
固定白油质量份数为20份、CaCO3质量份数为15份，线型胶和星型胶比例为1∶3，改变配方中聚丙烯用量，考察聚丙烯用量对胶料性能的影响。
实施例20
和实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例21
和实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例22
和实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例23
和实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例20～23聚丙烯用量对胶料性能数据见表10：
表10
表10数据显示，聚丙烯用量的增加会提高胶料的定伸强度和扯断强度，但会造成硬度和磨耗的增加，降低胶料制成的轮胎的舒适度和耐磨性，较适宜的聚丙烯用量应选取20份。
实施例24～25白油用量对胶料性能的影响
固定聚丙烯质量份数为20份、CaCO3质量份数为15份，线型胶和星型胶比例为1∶3，改变配方中白油用量，考察白油用量对胶料性能的影响。
实施例24
和实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例25
和实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例26
和实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例24～26白油用量对胶料性能检测数据见表11：
表11
表11数据表明，白油量增加有利于降低胶料的硬度和磨耗值，提高胶料的舒适性和耐磨性，但有损物理强度，因此，白油用量以30份为宜。
实施例27～29CaCO3用量对胶料性能的影响
固定聚丙烯质量份数为15份、白油质量份数为20％，线型胶和星型胶比例为1∶3，改变配方中CaCO3用量，考察CaCO3用量对胶料性能的影响。
实施例27
和实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例28
和实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例29
和实施例1相比，区别在于，实心轮胎胶料配方如下：
实施例27～29白油用量对胶料性能检测数据见表12：
表12
在10份～20份质量份数范围内调整CaCO3用量，其用量变化对胶料的性能无显著影响，鉴于成本考虑，CaCO3的最佳用量为15份。
实施例30
较佳实用配方
SEBS：35kg(其中，线型SEBS采用实施例7中的分子结构，其质量份数：10份；星型SEBS采用实施例11中的分子结构，其质量份数：25份)，白油：30kg(质量份数：30份)，PP：20kg(质量份数：20份)，CaCO3：15kg(质量份数：15份)，抗氧剂1076+168：各0.2kg，耐磨剂：1kg，抗紫外吸收剂：0.1kg。性能如表13：
表13
如表13获知，在该优选比例下，制得的轮胎性能优异。

Claims (16)

1.一种实心胎面胶料，其特征在于，包含具有式1结构的线型SEBS、具有式2结构的星型SEBS；
式1中，n1＝226～311；n2＝226～311；m1＝1244～1711；m2＝726～1140；
式2中，na＝198～231；mb＝433～548；mc＝252～337；z＝3.2～3.8。
2.如权利要求1所述的实心胎面胶料，其特征在于，线型SEBS的重量份为6～16份；星型SEBS的重量份为20～42份。
3.如权利要求1或2所述的实心胎面胶料，其特征在于，还包含聚丙烯，其中，聚丙烯的重量份为10～25份。
4.如权利要求2或3所述的实心胎面胶料，其特征在于，还包含白油、CaCO3、耐摩剂、抗氧剂和抗紫外吸收剂。
5.如权利要求4所述的实心胎面胶料，其特征在于，各组分的重量份为：
线型SEBS：6～16份；
星型SEBS：20～42份；
聚丙烯：10～25份；
白油：15～30份；
CaCO3：10～20份；
耐摩剂：0.05～1份；
抗氧剂：0.1～0.4份；
抗紫外吸收剂：0.05～0.15份。
6.如权利要求4所述的实心胎面胶料，其特征在于，各组分的重量份为：
线型SEBS和星型SEBS 30～45份；
其中，线型SEBS和星型SEBS的质量比为1∶2～3；
聚丙烯：15～20份；
白油：25～30份；
CaCO3：15～20份；
耐摩剂：0.05～1份；
抗氧剂：0.1～0.4份；
抗紫外吸收剂：0.05～0.15份。
7.如权利要求5或6所述的实心胎面胶料，其特征在于，所述抗氧剂为1076和168组合物；
所述耐磨剂为A-186；
所述抗紫外吸收剂为UV-9和UV-531的复合物。
8.如权利要求1所述的实心胎面胶料，其特征在于，所述的式1结构的线型SEBS由阴离子聚合合成基础胶，再利用钛系催化剂选择性氢化而得，具体包括以下步骤：
步骤(1)：基础胶合成：
向聚合釜中投加聚合溶剂、调节剂和引发剂；保持聚合釜中温度在60～70℃，压力为0.1～0.5MPa，先加入苯乙烯单体，进行一段聚合；随后加入丁二烯单体，并在60～80℃下进行二段聚合；最后加入苯乙烯单体，在60～70℃下进行三段聚合，得基础胶；
步骤(2)：基础胶的加氢：
将基础胶先与助催化剂邻苯二甲酸二甲酯在70～75℃下钝化反应；随后再与主催化剂双环戊二烯二氯化钛在氢气下进行加氢反应，其中，聚丁二烯段加氢度≥98％，苯环加氢度≤5％；得线型SEBS。
9.如权利要求8所述的实心胎面胶料，其特征在于，聚合溶剂为环己烷；聚合溶剂的用量使单体的质量分数为5～15％；
所述的引发剂为正丁基锂；
所述调节剂为双四氢糠丙烷，用量为40～70mg/kg溶剂。
10.如权利要求1所述的实心胎面胶料，其特征在于，所述的式2结构的星型SEBS由阴离子聚合合成基础胶，再利用钛系催化剂对聚丁二烯段进行选择性氢化而得，具体包括以下步骤：
步骤(a)：基础胶合成：
向聚合釜中投加聚合溶剂、调节剂和引发剂；保持聚合釜中温度在60～70℃，压力为0.1～0.5MPa，先加入苯乙烯单体，进行一段聚合；随后加入丁二烯单体，并在60～80℃下进行二段聚合；最后加入偶合剂，在60～70℃下进行三段聚合，得基础胶；
步骤(b)：基础胶的加氢：
将基础胶先与助催化剂邻苯二甲酸二甲酯在70～75℃下钝化反应；随后再与主催化剂双环戊二烯二氯化钛在氢气下进行加氢反应，其中，聚丁二烯段加氢度≥98％，苯环加氢度≤5％；得星型SEBS。
11.如权利要求10所述的实心胎面胶料，其特征在于，所述偶合剂为四氯化硅。
12.一种实心胎面胶料的应用，其特征在于，将权利要求1～11任一项所述的实心胎面胶料用于制备实心轮胎。
13.如权利要求12所述的应用，其特征在于，将所述的实心胎面胶料用于制备单车用实心轮胎。
14.一种实心轮胎的制备方法，其特征在于，将权利要求1～11任一项所述的胎面胶料经双螺杆挤出机进行挤出造粒得胶粒，再将所述的胶粒直接注塑成型，制得所述的实心轮胎。
15.如权利要求14所述的实心轮胎的制备方法，其特征在于，挤出造粒过程中，一区温度：80～100℃，二区温度：150～165℃；三区温度：175～195℃；四区温度：195～205℃；五区温度：195～205℃；六区温度：195～205℃；七区温度：195～205℃；八区温度：195～205℃；九区温度：195～205℃；十区温度：195～205℃。
16.如权利要求15所述的实心轮胎的制备方法，其特征在于，注塑成型过程中，一区温度：185～200℃，二区温度：185～200℃；三区温度：195～205℃；四区温度：195～205℃；五区温度：195～205℃。
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