CN112048106A - 一种导静电轮胎及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导静电轮胎及其制备方法,属于轮胎制造技术领域,导静电轮胎包括以下原料组分:石墨烯改性母料、炭纳米管改性母料,配比为10‑20:1‑5。还包括以下原料组分:天然橡胶、顺丁橡胶、炭黑、偶联剂、防老剂、氧化锌、硬脂酸、促进剂、硫磺粉。本发明制得的轮胎具有显著的导静电功能,实现全时段、连续、可靠地导出车体静电。
Description
技术领域
本发明涉及到轮胎制造技术领域,尤其涉及一种导静电轮胎及其制备方法。
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。通常安装在金属轮辆上,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。世界耗用橡胶量的一半用于轮胎生产。
汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车绝大多数采用充气轮胎。按胎内空气压力的高低,充气轮胎可分为高压胎、低压胎和超低压胎三种。各类汽车普遍采用低压胎。充气轮胎按组成结构不同,又分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。轿车普遍采用无内胎轮胎。按轮胎内部帘布层和缓冲层的排列方式不同,轮胎又可分为子午线轮胎和斜交轮胎两种。汽车上普遍采用的是子午线轮胎。
汽车的防静电技术,目前主要是拖曳式汽车防静电技术,但具有装备打火花、易磨短、易脱落、不能可靠导出车体静电等缺点。
中国专利CN200710193236.1公开了一种轮胎制造方法,包括如下步骤:形成包括胎面、胎侧壁和胎圈的生胎;将生胎放入模具中;加热生胎,其中生胎的外表面紧靠模具的型腔面,部分胎圈的内表面紧靠安装在模具中的插入模芯,未紧靠插入模芯的生胎的内周表面紧靠安装在模具中的软气囊。该专利文献公开的制造轮胎的方法,制造的轮胎,虽然舒适性尚可,但是其导电及导热性效果较差。
现有技术具有以下技术缺陷:轮胎的导电性能不佳,不能全时段、连续、可靠地导出车体静电。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷,提供一种导静电轮胎及其制备方法,本发明制得的轮胎具有显著的导静电功能,实现全时段、连续、可靠地导出车体静电。
本发明通过下述技术方案实现:
一种导静电轮胎,其特征在于:包括以下原料组分:石墨烯改性母料、炭纳米管改性母料,配比为10-20:1-5。
还包括以下原料组分:天然橡胶、顺丁橡胶、炭黑、偶联剂、防老剂、氧化锌、硬脂酸、促进剂、硫磺粉。
原料组分以重量份计,配比如下:
天然橡胶 70-80份
顺丁橡胶 20-30份
炭黑 40-60份
石墨烯改性母料 10-20份
炭纳米管改性母料 1-5份
偶联剂 1-5份
防老剂 1-5份
氧化锌 1-5份
硬脂酸 1-5份
促进剂 1-3份
硫磺粉 1-5份;
所述天然橡胶:为泰国标胶STR 20#或马来西亚标胶NR20#;
所述石墨烯改性母料:由以下组分组成:天然橡胶、热裂解炭黑和石墨烯,质量配比为60-90:40-60:0.5-5;
所述炭纳米管改性母料:由以下组分组成:天然橡胶和炭纳米管,质量配比为60-90:0.5-5;
所述偶联剂:为硅烷偶联剂 TESPT;
所述防老剂:为防老剂4020 和防老剂RD中的一种或两种组合;
所述促进剂:为促进剂CZ。
一种导静电轮胎的制备方法,包括以下步骤:
a、先将天然橡胶塑炼,塑炼完成后静置24小时;塑炼温度为70-90℃,塑炼压力为0.65-0.75兆帕,塑炼时间为40秒。
b、再将塑炼后的天然橡胶与顺丁橡胶、石墨烯改性母料进行混炼,得到混炼胶料A;混炼温度为100-120℃,混炼压力为0.65-0.75兆帕,混炼时间为50秒。
c、向混炼胶料A中加入炭黑、偶联剂、防老剂、氧化锌、硬脂酸,进行混炼,混炼温度为135-145℃,混炼压力为0.65-0.75兆帕,混炼时间为40秒;得到混炼胶料B。
d、上述材料完全混合后,向混炼胶料B中,加入炭纳米管改性母料继续混炼;混炼温度为155-165℃,混炼压力为0.65-0.75兆帕,混炼时间为30秒;得到混炼胶料C。
e、混炼胶料C静置24小时后,加入促进剂、硫磺粉进行混炼;混炼温度为95-105℃,混炼压力为0.65-0.75兆帕,混炼时间为1分20秒;得到胶片。
f、将胶片放入冷却水槽中进行冷却,再通过高压风机进行吹扫冷却;高压风机吹扫冷却时间为24小时。
g、将冷却后的胶片放入挤出机,经挤出机挤出制成轮胎胎面。
本发明的有益效果是:
(1)本发明制得的轮胎胎面,胎面硬度低,胎面硬度邵尔A在 62-65。
(2)本发明制得的轮胎胎面,弹性好,在165℃×25min硫化后,回弹性(23℃)为22,回弹性(60℃)为 57。
(3)本发明制得的轮胎胎面,具有良好的抗拉伸强度,抗拉伸强度达到28MPA。轮胎导电性能达到7.444×106MΩ;克服了现有拖曳式汽车防静电技术和装备打火花、易磨短、易脱落、不能可靠导出车体静电等缺点,通过具有导静电功能的轮胎胎面接地,实现全时段、连续、可靠地导出车体静电。
具体实施方式
实施例1一种导静电轮胎
包括以下重量份的组分:
天然橡胶 70份
顺丁橡胶 30份
炭黑 40份
石墨烯改性母料 10份
炭纳米管改性母料 1份
偶联剂 1份
防老剂 1份
氧化锌 1份
硬脂酸 1份
促进剂 1份
硫磺粉 1份;
所述天然橡胶:为泰国标胶STR 20#;
所述石墨烯改性母料:由以下组分组成:天然橡胶、热裂解炭黑和石墨烯,质量配比为70:56:3;
所述炭纳米管改性母料:由以下组分组成:天然橡胶和炭纳米管,质量配比为85:4;
所述偶联剂:为硅烷偶联剂 TESPT;
所述防老剂:为防老剂4020;
所述促进剂:为促进剂CZ。
实施例2
一种导静电轮胎,包括以下重量份的组分:
天然橡胶 75份
顺丁橡胶 25份
炭黑 50份
石墨烯改性母料 15份
炭纳米管改性母料 3份
偶联剂 3份
防老剂 3份
氧化锌 3份
硬脂酸 3份
促进剂 2份;
硫磺粉 3份;
所述天然橡胶:为马来西亚标胶NR20#;
所述石墨烯改性母料:由以下组分组成:天然橡胶、热裂解炭黑和石墨烯,质量配比为88:40:1;
所述炭纳米管改性母料:由以下组分组成:天然橡胶和炭纳米管,质量配比为65: 3;
所述偶联剂:为硅烷偶联剂 TESPT;
所述防老剂:为防老剂RD;
所述促进剂:为促进剂CZ。
实施例3
一种轮导静电轮胎,包括以下重量份的组分:
天然橡胶 80份
顺丁橡胶 20份
炭黑 60份
石墨烯改性母料 20份
炭纳米管改性母料 5份
偶联剂 5份
防老剂 5份
氧化锌 5份
硬脂酸 5份
促进剂 3份
硫磺粉 5份;
所述天然橡胶:为泰国标胶STR 20#;
所述石墨烯改性母料:由以下组分组成:天然橡胶、热裂解炭黑和石墨烯,质量配比为60:44:5;
所述炭纳米管改性母料:由以下组分组成:天然橡胶和炭纳米管,质量配比为90: 0.5;
所述偶联剂:为硅烷偶联剂 TESPT;
所述防老剂:为防老剂RD;
所述促进剂:为促进剂CZ。
实施例4一种导静电轮胎的制备方法
包括以下步骤:
a、先将天然橡胶塑炼,塑炼完成后静置24小时;塑炼温度为90℃,塑炼压力为0.65兆帕,塑炼时间为40秒。
b、再将塑炼后的天然橡胶与顺丁橡胶、石墨烯改性母料进行混炼,得到混炼胶料A;混炼温度为100℃,混炼压力为0.75兆帕,混炼时间为50秒。
c、向混炼胶料A中加入炭黑、偶联剂、防老剂、氧化锌、硬脂酸,进行混炼,混炼温度为145℃,混炼压力为0.65兆帕,混炼时间为40秒;得到混炼胶料B。
d、上述材料完全混合后,向混炼胶料B中,加入炭纳米管改性母料继续混炼;混炼温度为155℃,混炼压力为0.75兆帕,混炼时间为30秒;得到混炼胶料C。
e、混炼胶料C静置24小时后,加入促进剂、硫磺粉进行混炼;混炼温度为105℃,混炼压力为0.65兆帕,混炼时间为1分20秒;得到胶片。
f、将胶片放入冷却水槽中进行冷却,再通过高压风机进行吹扫冷却;高压风机吹扫冷却时间为24小时。
g、将冷却后的胶片放入挤出机,经挤出机挤出制成轮胎胎面。
除特殊说明外,本发明所述的比例为质量比,所述的百分数为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,对于本领域的技术人员来说,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。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种导静电轮胎,其特征在于:包括以下原料组分:石墨烯改性母料、炭纳米管改性母料,配比为10-20:1-5。
2.根据权利要求1所述的一种导静电轮胎,其特征在于:还包括以下原料组分:天然橡胶、顺丁橡胶、炭黑、偶联剂、防老剂、氧化锌、硬脂酸、促进剂、硫磺粉。
3.根据权利要求2所述的一种导静电轮胎,其特征在于:以重量份计,原料组分的配比为:
天然橡胶 70-80份
顺丁橡胶 20-30份
炭黑 40-60份
石墨烯改性母料 10-20份
炭纳米管改性母料 1-5份
偶联剂 1-5份
防老剂 1-5份
氧化锌 1-5份
硬脂酸 1-5份
促进剂 1-3份
硫磺粉 1-5份。
4.根据权利要求2所述的一种导静电轮胎,其特征在于:所述天然橡胶:为泰国标胶STR20#或马来西亚标胶NR20#;所述偶联剂:为硅烷偶联剂 TESPT;所述防老剂:为防老剂4020和防老剂RD中的一种或两种组合。
5.根据权利要求1所述的一种导静电轮胎的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤a、将天然橡胶塑炼,塑炼完成后静置22-26小时;
步骤b、将塑炼后的天然橡胶与顺丁橡胶、石墨烯改性母料进行混炼,得到混炼胶料A;
步骤c、向混炼胶料A中加入炭黑、偶联剂、防老剂、氧化锌、硬脂酸,进行混炼,得到混炼胶料B;
步骤d、向混炼胶料B中,加入炭纳米管改性母料继续混炼;得到混炼胶料C;
步骤e、混炼胶料C静置22-26小时后,加入促进剂、硫磺粉进行混炼;得到胶片。
6.根据权利要求5所述的一种导静电轮胎的制备方法,其特征在于:
所述步骤a,塑炼温度为70-90℃,塑炼压力为0.65-0.75兆帕,塑炼时间为30-50秒。
7.根据权利要求5所述的一种导静电轮胎的制备方法,其特征在于:
所述步骤b,混炼温度为100-120℃,混炼压力为0.65-0.75兆帕,混炼时间为40-60秒。
8.根据权利要求5所述的一种导静电轮胎的制备方法,其特征在于:
所述步骤c,混炼温度为135-145℃,混炼压力为0.65-0.75兆帕,混炼时间为30-50秒;。
9.根据权利要求5所述的一种导静电轮胎的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:所述步骤d,混炼温度为155-165℃,混炼压力为0.65-0.75兆帕,混炼时间为20-40秒。
10.根据权利要求5所述的一种导静电轮胎的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:所述步骤e,混炼温度为95-105℃,混炼压力为0.65-0.75兆帕,混炼时间为1分20秒。
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2020
- 2020-09-12 CN CN202010957052.3A patent/CN112048106A/zh active Pending
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