CN110483985B - 一种以热塑性硫化橡胶(tpv)为基材的非充气轮胎材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以热塑性硫化橡胶为基材的非充气轮胎材料及其制备方法,属于改性高分子材料及非充气轮胎领域。其原料成分主要包括热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体、氢化苯乙烯弹性体、增塑剂、聚丙烯、聚乙烯、填料、超支化聚合物、相容剂、抗氧剂、耐磨止滑剂、紫外线吸收剂。该制备方法包括先将热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体、氢化苯乙烯弹性体和增塑剂混合搅拌,再混合其余剩余材料,经熔融混炼后得到目标产物。该制备方法得到的非充气轮胎材料具有耐磨、止滑、抗疲劳、高韧性、高弹性、不易压缩变形等优点,能够有效地降低车辆在行驶过程中的漏气、爆胎等安全风险,而且产品可回收再循环利用,具有绿色环保的特点。

Description

一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料及其 制备方法
技术领域
本发明属于改性高分子材料及非充气轮胎领域,具体涉及一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料及其制备方法。
背景技术
目前,根据已经公开报道显示的数据发现中国电动自行车全社会的保有量达到2.5亿辆,中国已经成为了全球最大的电动自行车消费国。随着电动车产业的加速发展,其行驶安全也成为了社会发展的一个重要关注点,其中非充气轮胎具有不漏气、耐磨损、不爆胎等特点,已经成为轮胎产业发展的新方向。
随着时代的进步,电动车的使用频率更高,消费者对于电动车产品的用户体验和性能方面提出了更苛刻的要求,比如电动车的结构设计更趋于人性化,轮胎的减震效果更是极大的影响着骑行的舒适度。目前不论是常见的子午线轮胎,还是非充气轮胎(包含并不限于实心胎和中空胎),其轮胎产品的材料主要是硫化橡胶,但是它的制备工艺复杂,不能一次成型,回收再循环利用困难,不符合环保使用的要求。
CN102906178B公开了一种胎面包含热塑性硫化橡胶弹性体的轮胎。这种胎面包含橡胶组合物,其中橡胶组合物至少包含一种二烯弹性体、聚丙烯的热塑性弹性体硫化橡胶和EPDM及增强填料。这种胎面材料的性能主要是赋予轮胎改进的湿抓地力,需要与其他材料(包含但并不限于胎边橡胶、胎肩垫胶、胎唇钢丝、胎体钢丝、钢丝环带、三角胶、内面胶等)一起组合生产,不具备非充气轮胎所要求的质轻、抗疲劳、耐磨、耐候、高韧性、高弹性、不易压缩变形和轮胎材料一次性挤出加工成型等特点。由于轮胎的胎面(即俗称的轮胎花纹)材料在整个轮胎材料中所占的比重非常小,且回收后的废旧轮胎与轮胎其他材料很难分离,因此其回收再循环利用的意义不大,多用于其他用途。
CN105295216B公开了一种抗疲劳、耐温免充气胎用热塑性弹性体材料及其制备方法。该制备方法是以超高分子量氢化苯乙烯弹性体为基材,先加入白油搅拌20-30分钟,然后再加入聚丙烯、聚苯醚、聚乙烯、增韧剂、矿物质粉等材料混合,再加入双螺杆挤出机中熔融、挤出、冷却、造粒,得到目标产物。其产品具有抗疲劳、耐高温的特点,应用于自行车免充气轮胎,可使自行车轮胎的耐疲劳性显著提高。但该技术存在以下不足:1、自行车作为代步工具,尤其是共享单车,一般的骑行速度约为8-12千米/小时,电动自行车的速度会达到25千米/小时,甚至会更高,而轻便摩托车和电动三轮车的速度会达到50千米/小时。车速的增加会导致轮胎与地面加速摩擦发热,导致轮胎内部的热量迅速升高,会加快轮胎的疲劳老化速度,轻者会快速降低轮胎的使用寿命,严重者会导致轮胎的开裂,可能会发生行车安全事故。因此,该技术生产的材料不适合用于电动车轮胎。2、电动车由于其行驶速度高,连续骑行距离远,因此它的轮胎磨损程度要远远高于自行车轮胎的磨损程度。因此,该技术生产的材料不能达到电动车轮胎磨损的要求。3、按照相关行业的技术规范,自行车设计的最大载重量为100千克,电动自行车设计的最大载重量为130千克,再加上电动自行车自身重量会达到180千克,而电动三轮车和轻便摩托车的最大载重量会更高。因此,该技术生产的材料不能达到电动车轮胎压缩变形的要求。
为了研究出质量较好的轮胎材料,无论是充气的还是无充气轮胎材料,研发人员进行了大量的研究,目前国产轮胎材料仍然存在生产工艺复杂、抗疲劳程度低,耐磨性差,回收再循环利用困难和不符合环保使用的要求等问题,因此,亟需提供一种生产方法简单,耐磨耐候和高韧性高弹性的高使用寿命的轮胎材料及其制备方法。
发明内容
针对现有的非充气轮胎材料的制备技术的不足,本发明提供了一种以热塑性硫化橡胶为基材的非充气轮胎材料及其制备方法,制备的这种非充气轮胎材料可单独一次性注塑加工成型,具有加工方法简单的特点,而且在生产成轮胎后可回收再循环使用,具有绿色环保的特点,同时该轮胎材料可满足单车、电动自行车、轻便摩托车、电动三轮车等时速50千米/小时以下轮胎产品的性能要求。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料及其制备方法,所述的非充气轮胎材料包括以下原料:热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体、氢化苯乙烯弹性体、增塑剂、聚丙烯、聚乙烯、填料、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂和紫外线吸收剂;
所述的非充气轮胎材料的制备方法包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂混合搅拌,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填料、紫外线吸收剂混匀搅拌后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,得到以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料。
在原料含量方面:
本发明所述的非充气轮胎材料包括以下重量百分含量的原料:热塑性硫化橡胶20-45%、苯乙烯弹性体5-15%、氢化苯乙烯弹性体10-25%、增塑剂15-35%、聚丙烯5-20%、聚乙烯3-10%、填料5-10%、相容剂2-5%、超支化聚合物0.5-3%、抗氧剂0.1-1%、耐磨止滑剂2-6%和紫外线吸收剂0.3-0.8%。
优选地,所述的非充气轮胎材料包括以下重量百分含量的原料:热塑性硫化橡胶27-34%、苯乙烯弹性体5-11%、氢化苯乙烯弹性体14-21%、增塑剂15-21%、聚丙烯7-9%、聚乙烯3.5-4.5%、填料5-7.5%、相容剂2-3.1%、超支化聚合物0.9-2.1%、抗氧剂0.15-0.25%、耐磨止滑剂2.4-4.6%和紫外线吸收剂0.3-0.35%。
其中,所述的热塑性硫化橡胶的重量百分含量进一步优选为28-33%;更优选为28%、30%或33%。
其中,所述的苯乙烯弹性体的重量百分含量进一步优选为6-10%;更优选为6%、8%或10%。
其中,所述的氢化苯乙烯弹性体的重量百分含量进一步优选为15-20%;更优选为15%、18%或20%。
其中,所述的增塑剂的重量百分含量进一步优选为16-20%;更优选为16%、18%或20%。
其中,所述的聚丙烯的重量百分含量进一步优选为8%。
其中,所述的聚乙烯的重量百分含量进一步优选为4%。
其中,所述的填料的重量百分含量进一步优选为5-7%;更优选为5%、6%或7%。
其中,所述的相容剂的重量百分含量进一步优选为2-3%;更优选为2%、2.5%或3%。
其中,所述的超支化聚合物的重量百分含量进一步优选为1-2%;更优选为1%、1.5%或2%。
其中,所述的抗氧剂的重量百分含量进一步优选为0.2%。
其中,所述的耐磨止滑剂的重量百分含量进一步优选为2.5-4.5%;更优选为2.5%、3.5%或4.5%。
其中,所述的紫外线吸收剂的重量百分含量进一步优选为0.3%。
在原料方面:
本发明所述的热塑性硫化橡胶为动态硫化型丁腈橡胶/聚酰胺热塑性硫化橡胶,具体指含有聚酰胺的丁腈橡胶。
所述的热塑性硫化橡胶中,所述的聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺1212中的一种或多种;优选为聚酰胺6和聚酰胺12中的一种或多种。
所述的热塑性硫化橡胶中,所述的丁腈橡胶和聚酰胺的的重量比为1-3:1;优选为2:1。
所述的热塑性硫化橡胶中,丁腈橡胶的重量百分含量为40-60%;优选为50%。
所述的热塑性硫化橡胶中,聚酰胺的重量百分含量为20-30%;优选为25%。
所述的热塑性硫化橡胶中,还含有防老剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂中的一种或多种。
进一步地,所述的热塑性硫化橡胶可以包含同类型或不同类型的丁腈橡胶/聚酰胺;例如,所述的热塑性硫化橡胶可以为丁腈橡胶/聚酰胺6和/或丁腈橡胶/聚酰胺12;在一些优选的实施方案中,所述的热塑性硫化橡胶为重量比为1:2的丁腈橡胶/聚酰胺6和丁腈橡胶/聚酰胺12的混合物。
本发明所述的苯乙烯弹性体为苯乙烯含量30-45%的线性树脂和星型树脂的混合物,混合重量比为1.5-3.0:1;优选为混合重量比为2:1的苯乙烯含量30%的线型树脂和苯乙烯含量40%的星型树脂的混合物。
本发明所述的氢化苯乙烯弹性体为苯乙烯含量25-40%的线型树脂和星型树脂的混合物,混合重量比为1:2.5-3.5;优选为混合重量比为1:3的苯乙烯含量30%的线型树脂和苯乙烯含量35%的星型树脂的混合物。
本发明所述的增塑剂为芳香油、环烷油、白矿油中的一种或多种;优选为环烷油。
本发明所述的聚乙烯为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯中的一种或多种;优选地,为高密度聚乙烯。
本发明所述的填料为耐磨炭黑、白炭黑、轻质活化碳酸钙和超细碳酸钙中的一种或多种,优选地,为白炭黑。
本发明所述的相容剂为马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物中的一种或多种,优选地,为重量比为1:1.5-3的马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物的混合物。
本发明所述的超支化聚合物为超支化聚酯HBP和超支化树脂C100中的一种或多种,优选地,为重量比为2:1的超支化聚酯HBP和超支化树脂C100的混合物。
本发明所述的抗氧剂包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,进一步的,主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。所述的主抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂626中的一种或多种;优选为抗氧剂1098,化学名称为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。所述的辅助抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂626中的一种或多种;优选为抗氧剂168,化学名称为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
本发明所述的耐磨止滑剂为乙烯甲基丙烯酸共聚物8920、8940、9320中的一种或多种,优选地,为乙烯甲基丙烯酸为基的离子聚合物8920。
本发明所述的紫外线吸收剂为UV-326型、UV-531型和UV-324型中的一种或多种,优选地,为UV-326,化学名称为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。
在制备方法方面:
本发明所述的步骤(1)中所述的热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂在60-65℃的温度下混合搅拌20-30分钟,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填料、紫外线吸收剂在75-85℃的温度下混匀搅拌5-10分钟。
本发明所述的步骤(2)中所述的双螺杆挤出机的长径比为40:1-60:1,转速为300-600rpm,优选地,双螺杆挤出机的长径比为48:1,转速为400rpm,螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-210℃,五区220-240℃,六区220-240℃,七区220-240℃,八区220-240℃,九区220-240℃,十区210-220℃,十一区200-210℃,十二区190-200℃,机头温度180-190℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明采用的热塑性硫化橡胶为动态硫化型丁腈橡胶/聚酰胺-热塑性硫化橡胶。这种弹性体是以聚酰胺为硬链段和以丁腈橡胶为软链段缩合聚合而成的嵌段共聚物,其中聚酰胺的含量为10-70%,丁腈橡胶和聚酰胺都有极性功能团,有较好的共混相溶性,两者经动态硫化工艺制备的热塑性硫化橡胶具有良好的耐老化、抗疲劳、高韧性、高耐磨、拉伸强度高、压缩永久变形小和热稳定性好等特点,采用其作为基础树脂,可使非充气轮胎材料具备更高的性能要求。
(2)本发明采用的相容剂为马来酸酐苯乙烯弹性体接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯弹性体接枝共聚物,这两种接枝共聚物与聚酰胺和苯乙烯类树脂有着很好的相容性,在本发明中,其主要作用是提高动态硫化型丁腈橡胶/聚酰胺-热塑性硫化橡胶与其他树脂的相容性。
(3)本发明采用的超支化聚合物是指支化度比较高的聚合物,有着类似于树枝状的三维空间立体结构的高分子量聚合物,超支化聚合物是以脂基为特征基团,在外层含有大量的反应性的端基功能团,且越往外层空腔体积越大,因这种特殊结构,超支化聚合物不存在临界分子量,分子间没有链缠结,因而具有线形聚合物低很多的粘度,而且因为它有众多端基,在终端带上具有反应活性的基团使可具有很高的反应活性,不同的基团具有不同的性能,可塑性很高,所以通过添加超支化树脂来改善塑料的性能以获得良好的应用效果。
超支化聚酯属于树枝状聚合物,其表面有大量具有反应活性的官能团,具有很高的反应活性,可以改善材料的性能并获得良好的应用效果。在改性高分子材料加工中,超支化聚脂的主要作用是:①提高材料的流动性能,解决材料的难加工问题;②提高材料的表面性能,如光滑性;③可以提高材料的染色性能;④改善填充材料的分散性能,增强复合材料的界面相容性和力学性能。
超支化树脂C100是一种“超支化”结构的高分子量、无挥发、无分解的节能环保润滑剂,具有增加流动、增加伸长率、提高分散、提高相容、提高填充量等优点。其性能特点为:①熔体粘度低、无挥发;②有效降低熔体压力和主机电流,改善熔体流动和加工性能;③显著提高颜料、填料或玻璃纤维在体系中的分散程度;④提高制品表面光泽度、改善外观、消除鲨鱼皮现象;⑤提高填料填充比例,降低产品的综合成本。
在本发明中,超支化聚合物的主要作用是改善填充材料的分散性能,增强材料性能,提高非充气轮胎料加工过程中的流动性,使轮胎表面光滑、色泽艳丽。
(4)本发明采用的耐磨止滑剂为乙烯-甲基丙烯酸为基的离子聚合物,由美国杜邦公司利用独特的生产工艺聚合而成,具有优异的低温抗冲击韧性和出色的抗磨损、耐刮擦性能,可以提高非充气轮胎材料的增韧和耐磨性能,延长轮胎的使用寿命。
(5)本发明采用的热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体、氢化苯乙烯弹性体、聚丙烯、聚乙烯等树脂材料均为热塑性弹性体,除其具有弹性好、高韧性、比重小等特点外,还可以回收再循环使用,属于绿色环保产品。
(6)本发明的这种非充气轮胎材料可单独一次性注塑加工成型,具有加工方法简单的特点,可满足电动自行车、电动三轮车、电动滑板车、安保巡逻车、球场专用车、单车、轻便摩托车等时速50千米/小时以下轮胎产品的性能要求。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述,其中实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,不构成对本发明保护范围的限制。
实施例1一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料
本实施例提供的一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,其由以下重量百分比的原料组成:热塑性硫化橡胶:28%,苯乙烯弹性体:10%,氢化苯乙烯弹性体:15%,增塑剂:20%,聚丙烯:8%,聚乙烯:4%,填料:7%,相容剂:2%,超支化聚合物:1.0%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:4.5%,紫外线吸收剂:0.3%。
原料来源:
热塑性硫化橡胶:为重量比为1:2的丁腈橡胶/聚酰胺6和丁腈橡胶/聚酰胺12的混合物。
丁腈橡胶/聚酰胺6为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺6(货号:1013B,日本宇部):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺6置入230-240℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺6产品。
丁腈橡胶/聚酰胺12为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺12(货号:FE5750,瑞士EMS):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺12置入190-200℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺12产品。
苯乙烯弹性体:为重量比为2:1的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为40%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-815。
氢化苯乙烯弹性体:为重量比为1:3的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-503T;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-602。
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
聚丙烯:购自中海壳牌公司,产品货号为HP500N。
聚乙烯:为高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW。
填料:为比表面积100-350m2/g的白炭黑;白炭黑购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20。
相容剂:为重量比为1:1.5的马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物的混合物;马来酸酐苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
超支化聚合物:为重量比为2:1的超支化聚酯HBP和超支化树脂C100的混合物;超支化聚酯HBP购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为HPN202;超支化树脂C100购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为C100。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1098,化学名称为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1098;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
耐磨止滑剂:为乙烯-甲基丙烯酸为基的离子聚合物8920;购自美国杜邦化学公司,产品货号为Surlyn8920。
紫外线吸收剂:为UV-326,化学名称为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑;购自巴斯夫公司,产品货号为UV-326。
一种上述以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填充剂、紫外线吸收剂在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为48:1、转速为400rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-210℃,五区220-240℃,六区220-240℃,七区220-240℃,八区220-240℃,九区220-240℃,十区210-220℃,十一区200-210,十二区190-200,机头温度180-190℃,最终得到以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料。
实施例2一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料
本实施例提供的一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,其由以下重量百分比的原料组成:热塑性硫化橡胶:30%,苯乙烯弹性体:8%,氢化苯乙烯弹性体:18%,增塑剂:18%,聚丙烯:8%,聚乙烯:4%,填料:6%,相容剂:2.5%,超支化聚合物:1.5%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:3.5%,紫外线吸收剂:0.3%。
原料来源:
热塑性硫化橡胶:为重量比为1:2的丁腈橡胶/聚酰胺6和丁腈橡胶/聚酰胺12的混合物。
丁腈橡胶/聚酰胺6为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺6(货号:1013B,日本宇部):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺6置入230-240℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺6产品。
丁腈橡胶/聚酰胺12为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺12(货号:FE5750,瑞士EMS):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺12置入190-200℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺12产品。
苯乙烯弹性体:为重量比为2:1的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为40%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-815。
氢化苯乙烯弹性体:为重量比为1:3的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-503T;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-602。
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
聚丙烯:购自中海壳牌公司,产品货号为HP500N。
聚乙烯:为高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW。
填料:为比表面积100-350m2/g的白炭黑;白炭黑购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20。
相容剂:为重量比为1:2的马来酸酐SBS接枝共聚物和马来酸酐SEBS接枝共聚物的混合物;马来酸酐SBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐SEBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
超支化聚合物:为重量比为2:1的超支化聚酯HBP和超支化树脂C100的混合物;超支化聚酯HBP购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为HPN202;超支化树脂C100购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为C100。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1098,化学名称为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1098;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
耐磨止滑剂:为乙烯-甲基丙烯酸为基的离子聚合物8920;购自美国杜邦化学公司,产品货号为Surlyn8920。
紫外线吸收剂:为UV-326,化学名称为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑;购自巴斯夫公司,产品货号为UV-326。
一种上述以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填充剂、紫外线吸收剂在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为48:1、转速为400rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-210℃,五区220-240℃,六区220-240℃,七区220-240℃,八区220-240℃,九区220-240℃,十区210-220℃,十一区200-210,十二区190-200,机头温度180-190℃,最终得到以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料。
实施例3一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料
本实施例提供的一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,其由以下重量百分比的原料组成:热塑性硫化橡胶:33%,苯乙烯弹性体:6%,氢化苯乙烯弹性体:20%,增塑剂:16%,聚丙烯:8%,聚乙烯:4%,填料:5%,相容剂:3%,超支化聚合物:2%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:2.5%,紫外线吸收剂:0.3%。
原料来源:
热塑性硫化橡胶:为重量比为1:2的丁腈橡胶/聚酰胺6和丁腈橡胶/聚酰胺12的混合物。
丁腈橡胶/聚酰胺6为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺6(货号:1013B,日本宇部):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺6置入230-240℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺6产品。
丁腈橡胶/聚酰胺12为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺12(货号:FE5750,瑞士EMS):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺12置入190-200℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺12产品。
苯乙烯弹性体:为重量比为2:1的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为40%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-815。
氢化苯乙烯弹性体:为重量比为1:3的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-503T;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-602。
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
聚丙烯:购自中海壳牌公司,产品货号为HP500N。
聚乙烯:为高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW。
填料:为比表面积100-350m2/g的白炭黑;白炭黑购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20。
相容剂:为重量比为1:3的马来酸酐SBS接枝共聚物和马来酸酐SEBS接枝共聚物的混合物;马来酸酐SBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐SEBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
超支化聚合物:为重量比为2:1的超支化聚酯HBP和超支化树脂C100的混合物;超支化聚酯HBP购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为HPN202;超支化树脂C100购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为C100。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1098,化学名称为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1098;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
耐磨止滑剂:为乙烯-甲基丙烯酸为基的离子聚合物8920;购自美国杜邦化学公司,产品货号为Surlyn8920。
紫外线吸收剂:为UV-326,化学名称为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑;购自巴斯夫公司,产品货号为UV-326。
一种上述以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填充剂、紫外线吸收剂在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为48:1、转速为400rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-210℃,五区220-240℃,六区220-240℃,七区220-240℃,八区220-240℃,九区220-240℃,十区210-220℃,十一区200-210,十二区190-200,机头温度180-190℃,最终得到以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料。
实施例4一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料
本实施例提供的一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,其由以下重量百分比的原料组成:热塑性硫化橡胶:45%,苯乙烯弹性体:5%,氢化苯乙烯弹性体:10%,增塑剂:15%,聚丙烯:5%,聚乙烯:3%,填料:10%,相容剂:2%,超支化聚合物:2.1%,抗氧剂:0.1%,耐磨止滑剂:2%,紫外线吸收剂:0.8%。
原料来源:
热塑性硫化橡胶:为重量比为1:2的丁腈橡胶/聚酰胺6和丁腈橡胶/聚酰胺12的混合物。
丁腈橡胶/聚酰胺6为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺6(货号:1013B,日本宇部):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺6置入230-240℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺6产品。
丁腈橡胶/聚酰胺12为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺12(货号:FE5750,瑞士EMS):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺12置入190-200℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺12产品。
苯乙烯弹性体:为重量比为2:1的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为40%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-815。
氢化苯乙烯弹性体:为重量比为1:3的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-503T;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-602。
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
聚丙烯:购自中海壳牌公司,产品货号为HP500N。
聚乙烯:为高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW。
填料:为比表面积100-350m2/g的白炭黑;白炭黑购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20。
相容剂:为重量比为1:2的马来酸酐SBS接枝共聚物和马来酸酐SEBS接枝共聚物的混合物;马来酸酐SBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐SEBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
超支化聚合物:为重量比为2:1的超支化聚酯HBP和超支化树脂C100的混合物;超支化聚酯HBP购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为HPN202;超支化树脂C100购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为C100。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1098,化学名称为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1098;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
耐磨止滑剂:为乙烯-甲基丙烯酸为基的离子聚合物8920;购自美国杜邦化学公司,产品货号为Surlyn8920。
紫外线吸收剂:为UV-326,化学名称为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑;购自巴斯夫公司,产品货号为UV-326。
一种上述以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填充剂、紫外线吸收剂在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为48:1、转速为400rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-210℃,五区220-240℃,六区220-240℃,七区220-240℃,八区220-240℃,九区220-240℃,十区210-220℃,十一区200-210,十二区190-200,机头温度180-190℃,最终得到以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料。
实施例5一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料
本实施例提供的一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,其由以下重量百分比的原料组成:热塑性硫化橡胶:20%,苯乙烯弹性体:15%,氢化苯乙烯弹性体:25%,增塑剂:15%,聚丙烯:5%,聚乙烯:10%,填料:5%,相容剂:2%,超支化聚合物:0.5%,抗氧剂:0.1%,耐磨止滑剂:2.1%,紫外线吸收剂:0.3%。
原料来源:
热塑性硫化橡胶:为重量比为1:2的丁腈橡胶/聚酰胺6和丁腈橡胶/聚酰胺12的混合物。
丁腈橡胶/聚酰胺6为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺6(货号:1013B,日本宇部):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺6置入230-240℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺6产品。
丁腈橡胶/聚酰胺12为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺12(货号:FE5750,瑞士EMS):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺12置入190-200℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺12产品。
苯乙烯弹性体:为重量比为2:1的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为40%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-815。
氢化苯乙烯弹性体:为重量比为1:3的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-503T;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-602。
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
聚丙烯:购自中海壳牌公司,产品货号为HP500N。
聚乙烯:为高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW。
填料:为比表面积100-350m2/g的白炭黑;白炭黑购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20。
相容剂:为重量比为1:2的马来酸酐SBS接枝共聚物和马来酸酐SEBS接枝共聚物的混合物;马来酸酐SBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐SEBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
超支化聚合物:为重量比为2:1的超支化聚酯HBP和超支化树脂C100的混合物;超支化聚酯HBP购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为HPN202;超支化树脂C100购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为C100。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1098,化学名称为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1098;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
耐磨止滑剂:为乙烯-甲基丙烯酸为基的离子聚合物8920;购自美国杜邦化学公司,产品货号为Surlyn8920。
紫外线吸收剂:为UV-326,化学名称为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑;购自巴斯夫公司,产品货号为UV-326。
一种上述以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填充剂、紫外线吸收剂在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为48:1、转速为400rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-210℃,五区220-240℃,六区220-240℃,七区220-240℃,八区220-240℃,九区220-240℃,十区210-220℃,十一区200-210,十二区190-200,机头温度180-190℃,最终得到以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料。
实施例6一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料
本实施例提供的一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,其由以下重量百分比的原料组成:热塑性硫化橡胶:20%,苯乙烯弹性体:5%,氢化苯乙烯弹性体:10%,增塑剂:35%,聚丙烯:5%,聚乙烯:3%,填料:10%,相容剂:5%,超支化聚合物:0.5%,抗氧剂:1%,耐磨止滑剂:5.2%,紫外线吸收剂:0.3%。
原料来源:
热塑性硫化橡胶:为重量比为1:2的丁腈橡胶/聚酰胺6和丁腈橡胶/聚酰胺12的混合物。
丁腈橡胶/聚酰胺6为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺6(货号:1013B,日本宇部):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺6置入230-240℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺6产品。
丁腈橡胶/聚酰胺12为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺12(货号:FE5750,瑞士EMS):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺12置入190-200℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺12产品。
苯乙烯弹性体:为重量比为2:1的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为40%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-815。
氢化苯乙烯弹性体:为重量比为1:3的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-503T;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-602。
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
聚丙烯:购自中海壳牌公司,产品货号为HP500N。
聚乙烯:为高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW。
填料:为比表面积100-350m2/g的白炭黑;白炭黑购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20。
相容剂:为重量比为1:2的马来酸酐SBS接枝共聚物和马来酸酐SEBS接枝共聚物的混合物;马来酸酐SBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐SEBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
超支化聚合物:为重量比为2:1的超支化聚酯HBP和超支化树脂C100的混合物;超支化聚酯HBP购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为HPN202;超支化树脂C100购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为C100。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1098,化学名称为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1098;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
耐磨止滑剂:为乙烯-甲基丙烯酸为基的离子聚合物8920;购自美国杜邦化学公司,产品货号为Surlyn8920。
紫外线吸收剂:为UV-326,化学名称为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑;购自巴斯夫公司,产品货号为UV-326。
一种上述以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填充剂、紫外线吸收剂在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为48:1、转速为400rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-210℃,五区220-240℃,六区220-240℃,七区220-240℃,八区220-240℃,九区220-240℃,十区210-220℃,十一区200-210,十二区190-200,机头温度180-190℃,最终得到以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料。
实施例7一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料
本实施例提供的一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,其由以下重量百分比的原料组成:热塑性硫化橡胶:20%,苯乙烯弹性体:5%,氢化苯乙烯弹性体:12%,增塑剂:15%,聚丙烯:20%,聚乙烯:10%,填料:5%,相容剂:2.2%,超支化聚合物:3%,抗氧剂:1%,耐磨止滑剂:6%,紫外线吸收剂:0.8%。
原料来源:
热塑性硫化橡胶:为重量比为1:2的丁腈橡胶/聚酰胺6和丁腈橡胶/聚酰胺12的混合物。
丁腈橡胶/聚酰胺6为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺6(货号:1013B,日本宇部):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺6置入230-240℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺6产品。
丁腈橡胶/聚酰胺12为自制,其由以下重量百分比的原料组成:丁腈橡胶(货号:3245C,南帝化工):50%,聚酰胺12(货号:FE5750,瑞士EMS):25%,防老剂(货号:TQM,中石化):1.5%,增塑剂(货号:DOS,山东蓝帆化工):15%,抗氧剂(货号:Irganox1010,巴斯夫):1%,润滑剂(货号:AC-316A,霍尼韦尔):3%,硫化剂(货号:HVA-2,上海君浦化工):2.5%,交联剂(货号:DCP,阿克苏诺贝尔):1%,促进剂(货号:DM,浙东橡胶):1%。常温下将丁腈橡胶在双辊开炼机上塑炼、包棍,加入防老剂,制成丁腈橡胶混炼胶A。将干燥后的聚酰胺12置入190-200℃的高温混炼机上塑化后,加入丁腈橡胶混炼胶A,然后加入抗氧剂,混炼成均匀的橡塑混合物B。将冷却后的橡塑混合物B加入双辊开炼机中,再加入增塑剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂等助剂混炼,混炼均匀后再加入双螺杆挤出机中进行动态硫化,经挤出造粒后得到丁腈橡胶/聚酰胺12产品。
苯乙烯弹性体:为重量比为2:1的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为40%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-815。
氢化苯乙烯弹性体:为重量比为1:3的线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)与星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)的混合物;线型树脂(苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-503T;星型树脂(苯乙烯重量含量为35%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-602。
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
聚丙烯:购自中海壳牌公司,产品货号为HP500N。
聚乙烯:为高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW。
填料:为比表面积100-350m2/g的白炭黑;白炭黑购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20。
相容剂:为重量比为1:2的马来酸酐SBS接枝共聚物和马来酸酐SEBS接枝共聚物的混合物;马来酸酐SBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐SEBS接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
超支化聚合物:为重量比为2:1的超支化聚酯HBP和超支化树脂C100的混合物;超支化聚酯HBP购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为HPN202;超支化树脂C100购自武汉超支化树脂科技有限公司,产品货号为C100。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1098,化学名称为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1098;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
耐磨止滑剂:为乙烯-甲基丙烯酸为基的离子聚合物8920;购自美国杜邦化学公司,产品货号为Surlyn8920。
紫外线吸收剂:为UV-326,化学名称为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑;购自巴斯夫公司,产品货号为UV-326。
一种上述以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填充剂、紫外线吸收剂在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为48:1、转速为400rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-210℃,五区220-240℃,六区220-240℃,七区220-240℃,八区220-240℃,九区220-240℃,十区210-220℃,十一区200-210,十二区190-200,机头温度180-190℃,最终得到以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料。
测试实验:
1、轮胎材料的物理性能:
(1)本申请各实施例与现有技术中轮胎材料的各物理性能测试标准和测试结果列于表1和表2中:
表1:
Figure BDA0002180012480000221
由上表对比可知,实施例的各项性能指标均能满足GB/T31546:2015《电动自行车轮胎》的相关要求,但实施例1-3的性能指标,尤其是抗疲劳(耐久实验)数据要高于实施例4-7,所以实施例1-3作为优选方案。
为增强横向比较性,采用与本申请一致的测试标准测试现有技术中的上述性能:
现有技术:为专利CN105295216B中的实施例2。
表2:
Figure BDA0002180012480000231
由表2可以看出,本发明所做产品性能与现有技术的产品性能相比,虽然断裂伸长率和邵氏硬度的数值低于现有技术,但是抗疲劳数值远大于现有技术,因为轮胎材料最主要的性能主要体现在抗疲劳指标上,所以其抗疲劳性能大幅度增加,可使轮胎使用寿命提高。
(2)本申请的单因素试验测试结果为:
为分析各成分含量变化对本申请产品的效果影响,以实施例2为基础,调整各成分至本申请请求保护的范围之外,分别构成下述对比例:
对比例1:与本申请实施例2的区别在于,一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,原料重量百分比组成:热塑性硫化橡胶:10%,苯乙烯弹性体:12%,氢化苯乙烯弹性体:25%,增塑剂:27%,聚丙烯:8%,聚乙烯:4%,填料:6%,相容剂:2.5%,超支化聚合物:1.5%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:3.5%,紫外线吸收剂:0.3%。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例2相同。
对比例2:与本申请实施例2的区别在于,一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,原料重量百分比组成:热塑性硫化橡胶:50%,苯乙烯弹性体:5%,氢化苯乙烯弹性体:10%,增塑剂:15%,聚丙烯:9%,聚乙烯:4%,填料:2%,相容剂:2%,超支化聚合物:0.5%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:2%,紫外线吸收剂:0.3%。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例2相同。
对比例3:与本申请实施例2的区别在于,一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,原料重量百分比组成:热塑性硫化橡胶:30%,苯乙烯弹性体:25%,氢化苯乙烯弹性体:10%,增塑剂:15%,聚丙烯:9%,聚乙烯:4%,填料:2%,相容剂:2%,超支化聚合物:0.5%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:2%,紫外线吸收剂:0.3%。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例2相同。
对比例4:与本申请实施例2的区别在于,一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,原料重量百分比组成:热塑性硫化橡胶:30%,苯乙烯弹性体:2%,氢化苯乙烯弹性体:25%,增塑剂:23%,聚丙烯:9%,聚乙烯:4%,填料:2%,相容剂:2%,超支化聚合物:0.5%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:2%,紫外线吸收剂:0.3%。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例2相同。
对比例5:与本申请实施例2的区别在于,一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,原料重量百分比组成:热塑性硫化橡胶:30%,苯乙烯弹性体:8%,氢化苯乙烯弹性体:5%,增塑剂:37%,聚丙烯:9%,聚乙烯:4%,填料:2%,相容剂:2%,超支化聚合物:0.5%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:2%,紫外线吸收剂:0.3%。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例2相同。
对比例6:与本申请实施例2的区别在于,一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,原料重量百分比组成:热塑性硫化橡胶:30%,苯乙烯弹性体:8%,氢化苯乙烯弹性体:30%,增塑剂:12%,聚丙烯:9%,聚乙烯:4%,填料:2%,相容剂:2%,超支化聚合物:0.5%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:2%,紫外线吸收剂:0.3%。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例2相同。
对比例7:与本申请实施例2的区别在于,一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,原料重量百分比组成:热塑性硫化橡胶:30%,苯乙烯弹性体:8%,氢化苯乙烯弹性体:18%,增塑剂:10%,聚丙烯:22%,聚乙烯:5%,填料:2%,相容剂:2%,超支化聚合物:0.5%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:2%,紫外线吸收剂:0.3%。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例2相同。
对比例8:与本申请实施例2的区别在于,一种以热塑性硫化橡胶(TPV)为基材的非充气轮胎材料,原料重量百分比组成:热塑性硫化橡胶:30%,苯乙烯弹性体:5%,氢化苯乙烯弹性体:10%,增塑剂:45%,聚丙烯:3%,聚乙烯:2%,填料:1%,相容剂:2%,超支化聚合物:0.5%,抗氧剂:0.2%,耐磨止滑剂:1%,紫外线吸收剂:0.3%。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例2相同。
按照测试试验的方法和标准检测上述对比例的各项性能,结果如表3所示:
表3:
Figure BDA0002180012480000241
Figure BDA0002180012480000251
备注:轮胎材料最主要的性能体现在抗疲劳(耐久实验)指标上。
由表3可知,对比例1中的热塑性硫化橡胶的重量含量为10%,增塑剂的重量含量为27%,产品性能与一般的热塑性弹性体材料性能基本相当,弹性很好,压缩变形大,磨耗量大,但热塑性硫化橡胶的作用体现不出来,作用相当于填料;对比例2中的热塑性硫化橡胶的重量含量为50%,热塑性硫化橡胶含量太高,与其他物料相容性不好,整体性能比较差;对比例3中的苯乙烯弹性体的重量含量为25%,氢化苯乙烯的重量含量为10%,苯乙烯弹性体的主要作用是增加耐磨性,其量增加对于产品性能有所提升,但氢化苯乙烯量减少,整体性能不能满足产品要求;对比例4中的苯乙烯弹性体的重量含量为2%,苯乙烯弹性体量减少,整体性能不能满足产品要求;对比例5中的增塑剂的重量含量为37%,氢化苯乙烯的重量含量为5%,流动性(熔指)会增加,但整体性能会降低;对比例6中的氢化苯乙烯塑剂的重量含为30%,整体性能不能满足产品要求,且成本会增加;对比例7中的增塑剂的重量含量为10%,增塑剂含量减少,流动性(熔指)会减少,整体性能不能满足产品要求;对比例8中的增塑剂的重量含量为45%,流动性(熔指)会增加,但整体性能会降低。

Claims (8)

1.一种以热塑性硫化橡胶为基材的非充气轮胎材料,其特征在于:
所述的非充气轮胎材料:包括以下重量百分含量的原料:热塑性硫化橡胶27-34%、苯乙烯弹性体5-11%、氢化苯乙烯弹性体14-21%、增塑剂15-21%、聚丙烯7-9%、聚乙烯3.5-4.5%、填料5-7.5%、相容剂2-3.1%、超支化聚合物0.9-2.1%、抗氧剂0.15-0.25%、耐磨止滑剂2.4-4.6%和紫外线吸收剂0.3-0.35%;
所述的非充气轮胎材料的制备方法包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂混合搅拌,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填料、紫外线吸收剂混匀搅拌后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,得到以热塑性硫化橡胶为基材的非充气轮胎材料。
2.根据权利要求1所述的非充气轮胎材料,其特征在于:所述的热塑性硫化橡胶为含有聚酰胺的丁腈橡胶。
3.根据权利要求2所述的非充气轮胎材料,其特征在于:所述的丁腈橡胶和聚酰胺的重量比为1-3:1。
4.根据权利要求1所述的非充气轮胎材料,其特征在于:所述的苯乙烯弹性体为重量比为1.5-3.0:1的苯乙烯重量含量30-45%的线性树脂和星型树脂的混合物。
5.根据权利要求1所述的非充气轮胎材料,其特征在于:所述的氢化苯乙烯弹性体为重量比为1:2.5-3.5的苯乙烯重量含量30%的线型树脂和苯乙烯重量含量35%的星型树脂的混合物。
6.根据权利要求1所述的非充气轮胎材料,其特征在于:
所述的热塑性硫化橡胶为重量比为1:2的丁腈橡胶/聚酰胺6和丁腈橡胶/聚酰胺12的混合物;
所述的丁腈橡胶/聚酰胺6包括以下原料:丁腈橡胶、聚酰胺6、防老剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂;
所述的丁腈橡胶/聚酰胺12包括以下原料:丁腈橡胶、聚酰胺12、防老剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂、硫化剂、交联剂、促进剂。
7.根据权利要求1所述的非充气轮胎材料,其特征在于:步骤(1)中所述的热塑性硫化橡胶、苯乙烯弹性体和氢化苯乙烯弹性体分别和增塑剂在60-65℃的温度下混合搅拌20-30分钟,然后再与聚丙烯、聚乙烯、相容剂、超支化聚合物、抗氧剂、耐磨止滑剂、填料、紫外线吸收剂在75-85℃的温度下混匀搅拌5-10分钟。
8.根据权利要求1所述的非充气轮胎材料,其特征在于:所述的步骤(2)中所述的双螺杆挤出机的长径比为40:1-60:1,转速为300-600rpm,螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-210℃,五区220-240℃,六区220-240℃,七区220-240℃,八区220-240℃,九区220-240℃,十区210-220℃,十一区200-210℃,十二区190-200℃,机头温度180-190℃。
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Denomination of invention: A non pneumatic tire material based on thermoplastic vulcanized rubber (TPV) and a preparation method thereof

Effective date of registration: 20230322

Granted publication date: 20210824

Pledgee: Bank of China Co.,Ltd. Dongguan Branch

Pledgor: GUANGDONG JISU NEW MATERIAL CO.,LTD.

Registration number: Y2023980035672