CN112321908B - 一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法、备胎 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法、备胎，属于橡胶改性技术领域。橡胶材料组合物，其包括：45～65重量份天然橡胶、35～55重量份顺丁橡胶、45～55重量份填料、1.5～4重量份均匀树脂、3～7重量份硫化活性剂、1.2～2重量份硫化剂、1～1.8重量份硫化促进剂和5～15重量份活性炭。其中，活性炭的粒径≤10μm。本申请将粒径≤10μm的活性炭与天然橡胶、顺丁橡胶配合能够降低橡胶材料和备胎中刺激性气味的释放，并且保持较好的物理机械性能。将此橡胶材料制成备胎，将此备胎放置于后备箱内，其基本不会散发出醛类、胺类物质等气体，有利于保持人的身体健康。
Description
技术领域
本申请涉及橡胶改性技术领域，具体而言，涉及一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法、备胎。
背景技术
轿车备胎长时间存放于后备箱中，轮胎中的低分子化学物质会挥发出来，并进入车厢中。这些低分子物质一般是醛类、胺类物质，不仅有刺激性，而且醛类物质会导致白血病等疾病。通常轿车生产厂家会严格管控备胎的气味及挥发物质，限制备胎的挥发份。
发明内容
本申请提供了一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法、备胎，其能够降低橡胶材料和备胎中刺激性气味的释放，并且保持较好的物理机械性能。
本申请的实施例是这样实现的：
在第一方面，本申请示例提供了一种橡胶材料组合物，其包括：45～65重量份天然橡胶、35～55重量份顺丁橡胶、45～55重量份填料、1.5～4重量份均匀树脂、3～7重量份硫化活性剂、1.2～2重量份硫化剂、1～1.8重量份硫化促进剂和5～15重量份活性炭。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
在上述技术方案中，本申请将粒径≤10μm的活性炭与天然橡胶、顺丁橡胶配合能够降低橡胶材料和备胎中刺激性气味的释放，并且保持较好的物理机械性能。将此橡胶材料制成备胎，将此备胎放置于后备箱内，其基本不会散发出醛类、胺类物质等气体，有利于保持人的身体健康。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述均匀树脂包括40MS树脂。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述填料包括N326炭黑。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第三种可能的示例中，上述硫化活性剂包括2～4重量份氧化锌和1～3重量份硬脂酸。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的示例中，上述硫化剂为硫磺，硫化促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的示例中，上述橡胶材料组合物包括3～7重量份环保橡胶油、3.5～6重量份防老剂和0.1～0.3重量份防焦剂。
可选地，环保橡胶油包括TDAE油。
可选地，防老剂包括防老剂4020、防老剂RD和橡胶防护蜡。
可选地，防焦剂包括防焦剂CTP。
在上述示例中，环保橡胶油用于改善橡胶材料的加工性能。
第二方面，本申请示例提供了一种混炼胶的制备方法，其包括：将45～65重量份天然橡胶、35～55重量份顺丁橡胶、45～55重量份填料、1.5～4重量份均匀树脂、3～7重量份硫化活性剂、3～7重量份环保橡胶油和3.5～6重量份防老剂混合进行母炼胶制备得到母胶，将母胶、1.2～2重量份硫化剂、1～1.8重量份硫化促进剂、0.1～0.3重量份防焦剂和5～15重量份活性炭混合进行终炼胶制备得到混炼胶。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
在上述技术方案中，本申请的混炼胶的制备方法简便，能够使炭黑和橡胶充分反应。制得的混炼胶易加工。
结合第二方面，在本申请的第二方面的第一种可能的示例中，上述母炼胶的填充系数为65～75％，终炼胶的填充系数为60～70％。
第三方面，本申请示例提供了一种混炼胶，其根据上述的混炼胶的制备方法制备得到。
在上述技术方案中，本申请的混炼胶制成的橡胶材料中刺激性气味的释放减少，并且保持较好的物理机械性能。
第四方面，本申请示例提供了一种备胎，其采用上述的混炼胶制得。
在上述技术方案中，本申请的备胎中刺激性气味的释放减少，并且保持较好的物理机械性能。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
活性炭是一种经特殊处理的炭，将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分(此过程称为炭化)，然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的结构(此过程称为活化)。由于活化的过程是一个微观过程，即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀，所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。活性炭表面的微孔直径大多在2～50nm之间，即使是少量的活性炭，也有巨大的表面积，每克活性炭的表面积为500～1500m2。
利用活性炭吸收甲醛等有毒气体是较常见的。但是，将普通的活性炭添加到橡胶材料组合物中，制得的橡胶材料的物理机械性能较差。
以下针对本申请实施例的一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法、备胎进行具体说明：
本申请提供一种橡胶材料组合物，其包括：45～65重量份天然橡胶、35～55重量份顺丁橡胶、45～55重量份填料、1.5～4重量份均匀树脂、3～7重量份硫化活性剂、1.2～2重量份硫化剂、1～1.8重量份硫化促进剂和5～15重量份活性炭。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
本申请发明人发现选用粒径≤10μm的活性炭具有比表面积大、孔径分布均匀、吸附速度快且吸附量大的特点，其配合天然橡胶和顺丁橡胶的生胶体系，活性炭能够有效吸附橡胶材料中的小分子化学物质，从而降低橡胶材料中刺激性气味的释放，并且添加活性炭后对橡胶材料的物理机械性能影响较小。
将此种橡胶材料制成备胎，将此备胎放置于后备箱内，其基本不会散发出醛类、胺类物质等气体，有利于保持人的身体健康。
均匀树脂包括40MS树脂。
填料包括N326炭黑。
硫化活性剂包括硬脂酸和氧化锌。
可选地，3～7重量份硫化活性剂包括1～3重量份硬脂酸和2～4重量份氧化锌。
硫化剂包括硫磺。
硫化促进剂包括N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
本申请选用硫磺作为硫化剂加N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺作为硫化促进剂的硫化体系，有利于保证足够的交联密度和合适的硫化速度。
橡胶材料组合物包括3～7重量份环保橡胶油、3.5～6重量份防老剂和0.1～0.3重量份防焦剂。
其中，环保橡胶油包括TDAE油。
防老剂包括防老剂4020、防老剂RD和橡胶防护蜡。
可选地，3.5～6重量份防老剂包括1.5～2.5重量份防老剂4020、0.5～1重量份防老剂RD、1.5～2.5重量份橡胶防护蜡。
防焦剂包括防焦剂CTP。
本申请还提供一种混炼胶的制备方法，其包括母炼胶和终炼胶。
其中，母炼胶包括以下步骤：
将45～65重量份天然橡胶、35～55重量份顺丁橡胶、45～55重量份填料、1.5～4重量份均匀树脂、3～7重量份硫化活性剂、3～7重量份环保橡胶油和3.5～6重量份防老剂加入到第一密炼机中，保持填充系数为65～75％，炼胶时间为2～4min，于155～165℃条件下排胶，制备得到母胶。
可选地，第一密炼机为GK400型或F370型密炼机。
终炼胶包括以下步骤：
将母胶、1.2～2重量份硫化剂、1～1.8重量份硫化促进剂、0.1～0.3重量份防焦剂和5～15重量份活性炭加入到第二密炼机中，保持填充系数为60～70％，炼胶时间为3～5min，排胶温度为90～105℃，得到混炼胶。
可选地，第二密炼机为GK255型密炼机。
本申请还提供一种混炼胶，其根据上述的混炼胶的制备方法制备得到。
本申请的混炼胶制成的橡胶材料中刺激性气味的释放减少，并且保持较好的物理机械性能。
本申请还提供一种备胎，其采用上述的混炼胶制得。
本申请的备胎中刺激性气味的释放减少，并且保持较好的物理机械性能。
以下结合实施例对本申请的一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法、备胎作进一步的详细描述。
实施例1
本申请实施例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、1.5重量份橡胶防护蜡和0.1重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和1.5重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为2.5min，于155℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭和0.1重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为60％，炼胶时间为3min，排胶温度为90℃，制备得到混炼胶。
实施例2
本申请实施例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括50重量份天然橡胶、50重量份顺丁橡胶、50重量份N326炭黑、2.5重量份40MS树脂、3重量份氧化锌、2重量份硬脂酸、1.5重量份硫磺、1.4重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、10重量份活性炭、5重量份环保橡胶油、2.2重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、2重量份橡胶防护蜡和0.2重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、50重量份顺丁橡胶、50重量份N326炭黑、2.5重量份40MS树脂、3重量份氧化锌、2重量份硬脂酸、5重量份环保橡胶油、2.2重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和2重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为70％，炼胶时间为3min，于160℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、1.5重量份硫磺、1.4重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、10重量份活性炭和0.2重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为4min，排胶温度为95℃，制备得到混炼胶。
实施例3
本申请实施例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括55重量份天然橡胶、45重量份顺丁橡胶、55重量份N326炭黑、4重量份40MS树脂、4重量份氧化锌、3重量份硬脂酸、1.2重量份硫磺、1.8重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、15重量份活性炭、7重量份环保橡胶油、2.5重量份防老剂4020、0.5重量份防老剂RD、2.5重量份橡胶防护蜡和0.3重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将55重量份天然橡胶、45重量份顺丁橡胶、55重量份N326炭黑、4重量份40MS树脂、4重量份氧化锌、3重量份硬脂酸、7重量份环保橡胶油、2.5重量份防老剂4020、0.5重量份防老剂RD和2.5重量份橡胶防护蜡加入到F370型密炼机中，保持填充系数为75％，炼胶时间为3.5min，于165℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、1.2重量份硫磺、1.8重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、15重量份活性炭和0.3重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为70％，炼胶时间为5min，排胶温度为100℃，制备得到混炼胶。
实施例4
本申请实施例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、1.5重量份橡胶防护蜡和0.1重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和1.5重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为2.5min，于155℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭和0.1重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为60％，炼胶时间为3min，排胶温度为90℃，制备得到混炼胶。
实施例5
本申请实施例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份硫磺、1重量份二硫化二苯并噻唑、5重量份活性炭、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、1.5重量份橡胶防护蜡和0.1重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和1.5重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为2.5min，于155℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、2重量份硫磺、1重量份二硫化二苯并噻唑、5重量份活性炭和0.1重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为60％，炼胶时间为3min，排胶温度为90℃，制备得到混炼胶。
对比例1
本申请对比例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、1.5重量份橡胶防护蜡和0.1重量份防焦剂CTP。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和1.5重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为2.5min，于155℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺和0.1重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为60％，炼胶时间为3min，排胶温度为90℃，制备得到混炼胶。
对比例2
本申请对比例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、1.5重量份橡胶防护蜡和0.1重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径为50～100μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和1.5重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为2.5min，于155℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭和0.1重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为60％，炼胶时间为3min，排胶温度为90℃，制备得到混炼胶。
对比例3
本申请对比例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、1.5重量份橡胶防护蜡和0.1重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径为100～200μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和1.5重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为2.5min，于155℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭和0.1重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为60％，炼胶时间为3min，排胶温度为90℃，制备得到混炼胶。
对比例4
本申请对比例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括45重量份丁苯橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、1.5重量份橡胶防护蜡和0.1重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和1.5重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为2.5min，于155℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭和0.1重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为60％，炼胶时间为3min，排胶温度为90℃，制备得到混炼胶。
对比例5
本申请对比例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括45重量份天然橡胶、55重量份异戊橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、1.5重量份橡胶防护蜡和0.1重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和1.5重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为2.5min，于155℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭和0.1重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为60％，炼胶时间为3min，排胶温度为90℃，制备得到混炼胶。
对比例6
本申请对比例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、20重量份活性炭、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、1.5重量份橡胶防护蜡和0.1重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和1.5重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为2.5min，于155℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭和0.1重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为60％，炼胶时间为3min，排胶温度为90℃，制备得到混炼胶。
对比例7
本申请对比例提供一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法。
1、橡胶材料组合物
橡胶材料组合物包括45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、2重量份活性炭、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD、1.5重量份橡胶防护蜡和0.1重量份防焦剂CTP。
其中，活性炭的粒径≤10μm。
2、混炼胶及其制备方法
(1)母炼胶
将45重量份天然橡胶、55重量份顺丁橡胶、46重量份N326炭黑、1.5重量份40MS树脂、2重量份氧化锌、1重量份硬脂酸、4重量份环保橡胶油、1.8重量份防老剂4020、0.8重量份防老剂RD和1.5重量份橡胶防护蜡加入到GK400型密炼机中，保持填充系数为65％，炼胶时间为2.5min，于155℃条件下排胶，制备得到母胶；
(2)终炼胶
将制得的母胶、2重量份硫磺、1重量份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、5重量份活性炭和0.1重量份防焦剂CTP加入到GK255型密炼机中，保持填充系数为60％，炼胶时间为3min，排胶温度为90℃，制备得到混炼胶。
试验例1
按照中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》测试各个实施例及对比例中甲醛、乙醛、丙烯醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯和总挥发性有机化合物(TVOC)的释放量(单位：μg/m3)，如表1所示。
表1有害气体释放量
由对比例2、对比例3和实施例1对比可知，粒径较大的活性炭吸附性能较差，其吸附效果远远达不到粒径较小的活性炭的吸附性能。
由对比例7和实施例1对比可知，活性炭添加量较少时，其吸附效果也较差，无法满足需求。
试验例2
按照GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》和GB/T13934-2006《硫化橡胶或热塑性橡胶曲挠龟裂和裂口增长的测定(德墨西亚型)》的方法测试实施例和对比例的物理机械性能和耐屈挠龟裂能力。如表2所示。
表2物理机械性能测试
由实施例4和实施例1对比可知，没有添加均匀树脂的橡胶的拉伸强度、断裂伸长率均低于添加了均匀树脂的橡胶。均匀树脂能够增强橡胶的物理机械性能。
由对比例2、3和实施例1对比可知，当添加粒径较大的活性炭时，橡胶的300％定伸应力、拉伸强度和断裂伸长率也低于添加粒径较小活性炭的橡胶。
由对比例4、5和实施例1对比可知，当选用丁苯橡胶和顺丁橡胶作为生胶，橡胶的300％定伸应力、拉伸强度和断裂伸长率低于生胶为天然橡胶和顺丁橡胶的橡胶；当选用天然橡胶和异戊橡胶作为生胶时，橡胶的断裂伸长率低于生胶为天然橡胶和顺丁橡胶的橡胶。选用合适的生胶体系有利于使添加活性炭的橡胶保持较好的物理机械性能。
由对比例6和实施例1对比可知，当橡胶的配方中添加较多的活性炭时，橡胶的300％定伸应力、拉伸强度和断裂伸长率均降低。
综上所述，本申请实施例提供了一种橡胶材料组合物、混炼胶及其制备方法、备胎，通过将粒径≤10μm的活性炭与天然橡胶、顺丁橡胶配合能够降低橡胶材料和备胎中刺激性气味的释放，并且保持较好的物理机械性能。将此橡胶材料制成备胎，将此备胎放置于后备箱内，其基本不会散发出醛类、胺类物质等气体，有利于保持人的身体健康。
以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种备胎，其特征在于，所述备胎由橡胶材料组合物制得，所述橡胶材料组合物包括：45~65重量份天然橡胶、35~55重量份顺丁橡胶、45~55重量份填料、1.5~4重量份均匀树脂、3~7重量份硫化活性剂、1.2~2重量份硫化剂、1~1.8重量份硫化促进剂和5~15重量份活性炭；
所述均匀树脂包括40MS树脂；
其中，所述活性炭的粒径≤10µm。
2.根据权利要求1所述的备胎，其特征在于，所述填料包括N326炭黑。
3.根据权利要求1或2所述的备胎，其特征在于，所述硫化活性剂包括2~4重量份氧化锌和1~3重量份硬脂酸。
4.根据权利要求1或2所述的备胎，其特征在于，所述硫化剂为硫磺，所述硫化促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
5.根据权利要求1或2所述的备胎，其特征在于，所述橡胶材料组合物包括3~7重量份环保橡胶油、3.5~6重量份防老剂和0.1~0.3重量份防焦剂。
6.根据权利要求5所述的备胎，其特征在于，所述环保橡胶油包括TDAE油。
7.根据权利要求5所述的备胎，其特征在于，所述防老剂包括防老剂4020、防老剂RD和橡胶防护蜡。
8.根据权利要求5所述的备胎，其特征在于，所述防焦剂包括防焦剂CTP。
9.一种备胎的制备方法，其特征在于，所述备胎由混炼胶制得，所述混炼胶的制备方法包括：将45~65重量份天然橡胶、35~55重量份顺丁橡胶、45~55重量份填料、1.5~4重量份均匀树脂、3~7重量份硫化活性剂、3~7重量份环保橡胶油和3.5~6重量份防老剂混合进行母炼胶制备得到母胶，将所述母胶、1.2~2重量份硫化剂、1~1.8重量份硫化促进剂、0.1~0.3重量份防焦剂和5~15重量份活性炭混合进行终炼胶制备得到混炼胶；
其中，所述均匀树脂包括40MS树脂；
所述活性炭的粒径≤10µm。
10.根据权利要求9所述的备胎的制备方法，其特征在于，所述母炼胶的填充系数为65~75%，所述终炼胶的填充系数为60~70%。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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