CN109851931A - 一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，涉及轮胎材料领域，包括以下重量百分数的组成成分：苯乙烯类高分子化合物58‑60％；增粘剂25‑35％；软化剂5‑6％；防老剂3‑4％；纳米粉末2％，本发明高分子混炼材料可以有效提高材料刚性、拉伸强度、弹性和电性能，永久变形小，屈挠和回弹性好。提高材料粘结力，增强材料与接触物体表面的粘接强度，抗老化性能好，内聚力大于外界或高速运动时产生的破坏力，使材料层不产生裂缝、流挂，提高材料耐候性，大大提高轮胎气密性，降低轮胎因气密性不足造成轮胎漏气而引发的爆胎风险。

Description

一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料

技术领域

本发明涉及轮胎材料领域，具体涉及一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料。

背景技术

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。轮胎的气密性也是轮胎重要的判断指标，轮胎气密性好，就能长时间保持轮胎内的的气压稳定，进而保证轮胎的使用性能，反之，如果轮胎气密性不好，轮胎经常在缺气状态下行驶时，易产生损坏，如果在高速行驶的状态下，具有一定的危险性。

目前的轮胎补强材料加入，以提高轮胎气密性，但是往往刚性不足，拉伸强度、弹性和电性能较弱、极限形变能力较弱，屈挠和回弹性差，易造成材料层挪位、鼓包现象，影响高速性能。材料粘结力弱、抗老化性能差、内聚力不够、耐热性能差，易造成材料层产生裂缝、高速运动时易产生材料流挂现象，材料耐候性较差等。

中国专利CN 103865135A公开了一种有内胎轮胎气密层胶料及其制备方法。由天然橡胶、丁苯橡胶、充油丁苯橡胶、丁基再生胶、炭黑、YB-5子午胎专用料、强威粉、氧化锌、防老剂RD、防老剂4020、硬脂酸、芳烃油、增粘树脂、橡胶均匀剂、硫磺和促进剂NS经过一段混炼和加硫工艺制得。本发明在保持气密层胶料的物理性能的前提下，使用天然橡胶、丁苯胶和充油丁苯胶并用体系，且在配方中加入丁基再生胶，降低了胶料成本。强威粉是一种片层状硅酸盐补强填料，正是由于自身的片层结构，因此具有优良的阻隔性能，在配方中加入强威粉既能提高气密层胶料的气密性，又能较低胶料的成本。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，包括以下重量百分数的组成成分：苯乙烯类高分子化合物58-60％；增粘剂25-35％；软化剂5-6％；防老剂3-4％；纳米粉末2％。

优选地，包括以下重量百分数的组成成分：苯乙烯类高分子化合物58％；增粘剂32％；软化剂5％；防老剂3％；纳米粉末2％。

优选地，包括以下重量百分数的组成成分：苯乙烯类高分子化合物60％；增粘剂30％；软化剂5％；防老剂3％；纳米粉末2％。

优选地，所述苯乙烯类高分子化合物为1,1,2,2-四苯乙烯G130D、G140D、G155D、G163D、G172D、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、丁丙橡胶的混合物。

优选地，所述增粘剂为氢化石油树脂、石油树脂、萜烯树脂、氢化松香的混合物。

优选地，所述软化剂为环烷油、芳烃油的混合物。

优选地，所述防老剂为防老剂504、4010NA、防老剂264的混合物。

优选地，所述纳米粉末为硅酸铝、硅酸钙的混合物。

上述能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，其制备方法如下：

依次将苯乙烯类高分子化合物、增粘剂、软化剂、防老剂、纳米粉末加入温度为190-230℃的反应炉内，搅拌2-4h后得到液态胶料，将搅拌好的液态胶料导入冷却箱冷却至室温，取出包装即可。

(三)有益效果

本发明提供了一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，具有以下有益效果：

本发明高分子混炼材料可以有效提高材料刚性、拉伸强度、弹性和电性能，永久变形小，屈挠和回弹性好。提高材料粘结力，增强材料与接触物体表面的粘接强度，抗老化性能好，内聚力大于外界或高速运动时产生的破坏力，使材料层不产生裂缝、流挂，提高材料耐候性，大大提高轮胎气密性，降低轮胎因气密性不足造成轮胎漏气而引发的爆胎风险，轮胎内壁有一层气密层，厚度约为0.6mm-1.4mm，本发明通过在轮胎内壁喷涂一层材料层，材料中的丁基橡胶、纳米粉末及其它组分能有效增强轮胎气密层厚度，从而降低轮胎因气密性不足造成轮胎漏气而引发的爆胎风险，大大提高了轮胎的安全性能。

具体实施方式

实施例1：

一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，包括以下重量百分数的组成成分：

苯乙烯类高分子化合物58％，所述苯乙烯类高分子化合物为1,1,2,2-四苯乙烯G130D、G140D、G155D、G163D、G172D、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、丁丙橡胶的混合物；

增粘剂32％，所述增粘剂为氢化石油树脂、石油树脂、萜烯树脂、氢化松香的混合物；

软化剂5％，所述软化剂为环烷油、芳烃油的混合物；

防老剂3％，所述防老剂为防老剂504、4010NA、防老剂264的混合物；

纳米粉末2％，所述纳米粉末为硅酸铝、硅酸钙的混合物。

其制备方法如下：

依次将苯乙烯类高分子化合物、增粘剂、软化剂、防老剂、纳米粉末加入温度为200℃的反应炉内，搅拌2.5h后得到液态胶料，将搅拌好的液态胶料导入冷却箱冷却至室温，取出包装即可。

实施例2：

一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，包括以下重量百分数的组成成分：

苯乙烯类高分子化合物60％，所述苯乙烯类高分子化合物为1,1,2,2-四苯乙烯G130D、G140D、G155D、G163D、G172D、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、丁丙橡胶的混合物；

增粘剂30％，所述增粘剂为氢化石油树脂、石油树脂、萜烯树脂、氢化松香的混合物；

软化剂5％，所述软化剂为环烷油、芳烃油的混合物；

防老剂3％，所述防老剂为防老剂504、4010NA、防老剂264的混合物；

纳米粉末2％，所述纳米粉末为硅酸铝、硅酸钙的混合物。

其制备方法如下：

依次将苯乙烯类高分子化合物、增粘剂、软化剂、防老剂、纳米粉末加入温度为210℃的反应炉内，搅拌4h后得到液态胶料，将搅拌好的液态胶料导入冷却箱冷却至室温，取出包装即可。

实施例3：

一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，包括以下重量百分数的组成成分：

苯乙烯类高分子化合物59％，所述苯乙烯类高分子化合物为1,1,2,2-四苯乙烯G130D、G140D、G155D、G163D、G172D、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、丁丙橡胶的混合物；

增粘剂30％，所述增粘剂为氢化石油树脂、石油树脂、萜烯树脂、氢化松香的混合物；

软化剂5.5％，所述软化剂为环烷油、芳烃油的混合物；

防老剂3.5％，所述防老剂为防老剂504、4010NA、防老剂264的混合物；

纳米粉末2％，所述纳米粉末为硅酸铝、硅酸钙的混合物。

其制备方法如下：

依次将苯乙烯类高分子化合物、增粘剂、软化剂、防老剂、纳米粉末加入温度为230℃的反应炉内，搅拌3h后得到液态胶料，将搅拌好的液态胶料导入冷却箱冷却至室温，取出包装即可。

实施例4：

一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，包括以下重量百分数的组成成分：

苯乙烯类高分子化合物60％，所述苯乙烯类高分子化合物为1,1,2,2-四苯乙烯G130D、G140D、G155D、G163D、G172D、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、丁丙橡胶的混合物；

增粘剂31％，所述增粘剂为氢化石油树脂、石油树脂、萜烯树脂、氢化松香的混合物；

软化剂6％，所述软化剂为环烷油、芳烃油的混合物；

防老剂3％，所述防老剂为防老剂504、4010NA、防老剂264的混合物；

纳米粉末2％，所述纳米粉末为硅酸铝、硅酸钙的混合物。

其制备方法如下：

依次将苯乙烯类高分子化合物、增粘剂、软化剂、防老剂、纳米粉末加入温度为220℃的反应炉内，搅拌2h后得到液态胶料，将搅拌好的液态胶料导入冷却箱冷却至室温，取出包装即可。

实施例5：

一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，包括以下重量百分数的组成成分：

苯乙烯类高分子化合物58％，所述苯乙烯类高分子化合物为1,1,2,2-四苯乙烯G130D、G140D、G155D、G163D、G172D、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、丁丙橡胶的混合物；

增粘剂34％，所述增粘剂为氢化石油树脂、石油树脂、萜烯树脂、氢化松香的混合物；

软化剂6％，所述软化剂为环烷油、芳烃油的混合物；

防老剂3％，所述防老剂为防老剂504、4010NA、防老剂264的混合物；

纳米粉末2％，所述纳米粉末为硅酸铝、硅酸钙的混合物。

其制备方法如下：

依次将苯乙烯类高分子化合物、增粘剂、软化剂、防老剂、纳米粉末加入温度为190℃的反应炉内，搅拌2h后得到液态胶料，将搅拌好的液态胶料导入冷却箱冷却至室温，取出包装即可。

实施例6：

一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，包括以下重量百分数的组成成分：

苯乙烯类高分子化合物59％，所述苯乙烯类高分子化合物为1,1,2,2-四苯乙烯G130D、G140D、G155D、G163D、G172D、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、丁丙橡胶的混合物；

增粘剂31％，所述增粘剂为氢化石油树脂、石油树脂、萜烯树脂、氢化松香的混合物；

软化剂5％，所述软化剂为环烷油、芳烃油的混合物；

防老剂3％，所述防老剂为防老剂504、4010NA、防老剂264的混合物；

纳米粉末2％，所述纳米粉末为硅酸铝、硅酸钙的混合物。

其制备方法如下：

依次将苯乙烯类高分子化合物、增粘剂、软化剂、防老剂、纳米粉末加入温度为200℃的反应炉内，搅拌3.5h后得到液态胶料，将搅拌好的液态胶料导入冷却箱冷却至室温，取出包装即可。

实施例7：

一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，包括以下重量百分数的组成成分：

苯乙烯类高分子化合物60％，所述苯乙烯类高分子化合物为1,1,2,2-四苯乙烯G130D、G140D、G155D、G163D、G172D、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、丁丙橡胶的混合物；

增粘剂33％，所述增粘剂为氢化石油树脂、石油树脂、萜烯树脂、氢化松香的混合物；

软化剂6％，所述软化剂为环烷油、芳烃油的混合物；

防老剂4％，所述防老剂为防老剂504、4010NA、防老剂264的混合物；

纳米粉末2％，所述纳米粉末为硅酸铝、硅酸钙的混合物。

其制备方法如下：

依次将苯乙烯类高分子化合物、增粘剂、软化剂、防老剂、纳米粉末加入温度为230℃的反应炉内，搅拌2h后得到液态胶料，将搅拌好的液态胶料导入冷却箱冷却至室温，取出包装即可。

实施例8：

一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，包括以下重量百分数的组成成分：

苯乙烯类高分子化合物58％，所述苯乙烯类高分子化合物为1,1,2,2-四苯乙烯G130D、G140D、G155D、G163D、G172D、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、丁丙橡胶的混合物；

增粘剂30％，所述增粘剂为氢化石油树脂、石油树脂、萜烯树脂、氢化松香的混合物；

软化剂6％，所述软化剂为环烷油、芳烃油的混合物；

防老剂4％，所述防老剂为防老剂504、4010NA、防老剂264的混合物；

纳米粉末2％，所述纳米粉末为硅酸铝、硅酸钙的混合物。

其制备方法如下：

依次将苯乙烯类高分子化合物、增粘剂、软化剂、防老剂、纳米粉末加入温度为195℃的反应炉内，搅拌2h后得到液态胶料，将搅拌好的液态胶料导入冷却箱冷却至室温，取出包装即可。

下表1为本发明实施例1-3高分子混炼材料的性能指标

表1：

由上表1可知，本发明高分子混炼材料的各项力学性能优异，适合作为补强材料加入到轮胎中，以增强轮胎气密性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，其特征在于，包括以下重量百分数的组成成分：苯乙烯类高分子化合物58-60％；增粘剂25-35％；软化剂5-6％；防老剂3-4％；纳米粉末2％。

2.如权利要求1所述的能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，其特征在于，包括以下重量百分数的组成成分：苯乙烯类高分子化合物58％；增粘剂32％；软化剂5％；防老剂3％；纳米粉末2％。

3.如权利要求1所述的能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，其特征在于，包括以下重量百分数的组成成分：苯乙烯类高分子化合物60％；增粘剂30％；软化剂5％；防老剂3％；纳米粉末2％。

4.如权利要求1所述的能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，其特征在于，所述苯乙烯类高分子化合物为1,1,2,2-四苯乙烯G130D、G140D、G155D、G163D、G172D、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、丁丙橡胶的混合物。

5.如权利要求1所述的能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，其特征在于，所述增粘剂为氢化石油树脂、石油树脂、萜烯树脂、氢化松香的混合物。

6.如权利要求1所述的能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，其特征在于，所述软化剂为环烷油、芳烃油的混合物。

7.如权利要求1所述的能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，其特征在于，所述防老剂为防老剂504、4010NA、防老剂264的混合物。

8.如权利要求1所述的能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，其特征在于，所述纳米粉末为硅酸铝、硅酸钙的混合物。

9.如权利要求1-8中任一项所述的能增强轮胎气密性的高分子混炼材料，其特征在于，其制备方法如下：

依次将苯乙烯类高分子化合物、增粘剂、软化剂、防老剂、纳米粉末加入温度为190-230℃的反应炉内，搅拌2-4h后得到液态胶料，将搅拌好的液态胶料导入冷却箱冷却至室温，取出包装即可。