CN112759805B - 一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料及其制备方法，它属于气门嘴制造技术领域，本发明通过在粘合胶料中加入超级硅烷偶联剂，为橡胶与气门嘴粘合提供帮助，粘合效果好，且通过与钴盐粘合体系并用，在提高胶料粘着强度和拉拔力上有明显的提升，使用本发明气门嘴粘合胶料生产的气门嘴，粘合稳定，对提高胶垫气门嘴产品合格率有较大提升。

Description

一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料及其制备方法

技术领域

本发明涉及气门嘴制造技术领域，具体涉及一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料及其制备方法。

背景技术

气门嘴是内胎的重要部件，一般是由铜材加工而成，并通过气门嘴胶垫与内胎胎体连接为一个整体。现有胶垫气门嘴生产的粘合胶料主要分为天然胶和丁基胶两类，分别用于天然胶内胎和丁基胶内胎的贴合。胶垫内胎气门嘴的生产需经过金属气门嘴表面预处理及包胶硫化两个主要的生产工序，生产期间由于受工艺波动、操作技能等因素的影响，橡胶与黄铜气门嘴之间粘合反应的进程很容易产生偏离，导致生成其它的化学产物，直接影响到粘合效果，造成粘合不良，在检查外观时不能直接发现粘合不良情况，只能部分抽样进行附胶率、粘着强度、拉拔力等试验，粘合不良的产品进入到市场中使用会出现裂口、脱嘴等质量问题，直接影响着内胎的安全性能及使用寿命。

发明内容

对于上述技术问题，本发明提供一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料及其制备方法，通过在粘合胶料中加入超级硅烷偶联剂，为橡胶与气门嘴粘合提供帮助，粘合效果好，且通过与钴盐粘合体系并用，在提高胶料粘着强度和拉拔力上有明显的提升，使用本发明气门嘴粘合胶料生产的气门嘴，粘合稳定，对提高胶垫气门嘴产品合格率有较大提升。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶40-60份、超级硅烷偶联剂2-10份、顺丁橡胶40-60份、白炭黑5-10份、半补强炭黑40-60份、煤焦油1-7份、氧化锌10-20份、钴盐0.5-1.5份、硬脂酸1-3份、促进剂M0.2-1份、防老剂RD 1-5份、硫磺2-5份、加工助剂5-10份。

优选的，所述天然胶胶垫气门嘴粘合胶料，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶50份、超级硅烷偶联剂4份、顺丁橡胶50份、白炭黑10份、半补强炭黑60份、煤焦油7份、氧化锌10份、钴盐1.0份、硬脂酸2份、促进剂M 0.8份、防老剂RD 2份、硫磺5份、加工助剂7份。

优选的，所述超级硅烷偶联剂为长链烷基改性的巯基硅烷偶联剂Si747。

优选的，所述钴盐为硼酰化钴或硬脂酸钴。

优选的，所述半补强炭黑为N330炭黑。

本发明还提供一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)一段胶料制备：向密炼机内投入天然橡胶、顺丁橡胶压坨，提砣投入白炭黑、半补强炭黑、煤焦油、氧化锌、钴盐、硬脂酸、防老剂、加工助剂、超级硅烷偶联剂，压砣，提砣清扫，压砣至温度120-160℃后恒温，提砣清扫、压砣温度到达128-168℃时排胶，通过开炼机过辊2-7次后，冷却得到胶片；

(2)二段胶料制备：将上述胶片、硫磺、促进剂M投入密炼机压砣，提砣清扫，压砣，提砣清扫，压砣到温度70-120℃时排胶，通过开炼机过辊2-7次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。

优选的，所述步骤(1)中，压砣至温度130-150℃后恒温，提砣清扫、压砣温度到达138-158℃时排胶，通过开炼机过辊4-6次后，冷却得到胶片。

优选的，所述步骤(2)中，压砣到温度90-110℃时排胶，通过开炼机过辊4-6次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。

本发明的有益效果表现在：

1、本发明胶料中加入超级硅烷偶联剂，硅烷偶联剂的粘度及表面张力低，润湿能力较高，金属表面的接触角小，可在无机材料表面迅速铺展开，使无机材料表面被硅烷偶联剂润湿，一旦硅烷偶联剂在其表面铺展开，材料表面被浸润，硅烷偶联剂分子上的两种基团便分别向极性相近的表面扩散，由于大气中的材料表面总吸附着薄薄的水层，一端的烷氧基便水解成硅羟基，趋向于无机材料表面，同时与材料表面的羟基发生水解缩聚反应，有机基团则趋向于有机材料表面，在交联固化中，二者发生化学反应，从而完成了偶联过程，此粘合过程为橡胶与气门嘴粘合提供帮助，此外，超级硅烷偶联剂与一般的偶联剂相比其硅烷含量更高，可以增加化合物的粘合强度，使反应温度更加温和，反应时间大大的缩短；

2、本发明采用超级硅烷偶联剂与钴盐粘合体系并用，在提高胶料粘着强度和拉拔力上有明显的提升，使用本发明气门嘴粘合胶料生产的气门嘴，粘合稳定，对提高胶垫气门嘴产品合格率有较大提升。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1：

一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶50份、超级硅烷偶联剂2份、顺丁橡胶50份、白炭黑10份、N330炭黑60份、煤焦油7份、氧化锌10份、硼酰化钴0.5份、硬脂酸2份、促进剂M 0.8份、防老剂RD 2份、硫磺5份、加工助剂7份。

上述天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)一段胶料制备：向密炼机内投入天然橡胶、顺丁橡胶压坨，提砣投入白炭黑、半补强炭黑、煤焦油、氧化锌、钴盐、硬脂酸、防老剂、加工助剂、超级硅烷偶联剂，压砣，提砣清扫，压砣至温度120℃后恒温，提砣清扫、压砣温度到达128℃时排胶，通过开炼机过辊2次后，冷却得到胶片；

(2)二段胶料制备：将上述胶片、硫磺、促进剂M投入密炼机压砣，提砣清扫，压砣，提砣清扫，压砣到温度70℃时排胶，通过开炼机过辊2次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。

实施例2

一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶50份、超级硅烷偶联剂3份、顺丁橡胶50份、白炭黑10份、N330炭黑60份、煤焦油7份、氧化锌10份、硬脂酸钴1.0份、硬脂酸2份、促进剂M 0.8份、防老剂RD 2份、硫磺5份、加工助剂7份。

上述天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)一段胶料制备：向密炼机内投入天然橡胶、顺丁橡胶压坨，提砣投入白炭黑、半补强炭黑、煤焦油、氧化锌、钴盐、硬脂酸、防老剂、加工助剂、超级硅烷偶联剂，压砣，提砣清扫，压砣至温度130℃后恒温，提砣清扫、压砣温度到达138℃时排胶，通过开炼机过辊3次后，冷却得到胶片；

(2)二段胶料制备：将上述胶片、硫磺、促进剂M投入密炼机压砣，提砣清扫，压砣，提砣清扫，压砣到温度80℃时排胶，通过开炼机过辊3次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。

实施例3

一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶50份、超级硅烷偶联剂4份、顺丁橡胶50份、白炭黑10份、N330炭黑60份、煤焦油7份、氧化锌10份、硼酰化钴1.0份、硬脂酸2份、促进剂M 0.8份、防老剂RD 2份、硫磺5份、加工助剂7份。

上述天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)一段胶料制备：向密炼机内投入天然橡胶、顺丁橡胶压坨，提砣投入白炭黑、半补强炭黑、煤焦油、氧化锌、钴盐、硬脂酸、防老剂、加工助剂、超级硅烷偶联剂，压砣，提砣清扫，压砣至温度140℃后恒温，提砣清扫、压砣温度到达148℃时排胶，通过开炼机过辊5次后，冷却得到胶片；

(2)二段胶料制备：将上述胶片、硫磺、促进剂M投入密炼机压砣，提砣清扫，压砣，提砣清扫，压砣到温度98℃时排胶，通过开炼机过辊5次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。

实施例4

一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶50份、超级硅烷偶联剂4份、顺丁橡胶50份、白炭黑10份、N330炭黑60份、煤焦油7份、氧化锌10份、硬脂酸钴1.5份、硬脂酸2份、促进剂M 0.8份、防老剂RD 2份、硫磺5份、加工助剂7份。

上述天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)一段胶料制备：向密炼机内投入天然橡胶、顺丁橡胶压坨，提砣投入白炭黑、半补强炭黑、煤焦油、氧化锌、钴盐、硬脂酸、防老剂、加工助剂、超级硅烷偶联剂，压砣，提砣清扫，压砣至温度160℃后恒温，提砣清扫、压砣温度到达168℃时排胶，通过开炼机过辊7次后，冷却得到胶片；

(2)二段胶料制备：将上述胶片、硫磺、促进剂M投入密炼机压砣，提砣清扫，压砣，提砣清扫，压砣到温度120℃时排胶，通过开炼机过辊7次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。

实施例5

一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶40份、超级硅烷偶联剂3份、顺丁橡胶60份、白炭黑5份、半补强炭黑40份、煤焦油1份、氧化锌20份、硬脂酸钴0.5份、硬脂酸1份、促进剂M 0.2份、防老剂RD 1份、硫磺2份、加工助剂5份。

上述天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)一段胶料制备：向密炼机内投入天然橡胶、顺丁橡胶压坨，提砣投入白炭黑、半补强炭黑、煤焦油、氧化锌、钴盐、硬脂酸、防老剂、加工助剂、超级硅烷偶联剂，压砣，提砣清扫，压砣至温度140℃后恒温，提砣清扫、压砣温度到达148℃时排胶，通过开炼机过辊5次后，冷却得到胶片；

(2)二段胶料制备：将上述胶片、硫磺、促进剂M投入密炼机压砣，提砣清扫，压砣，提砣清扫，压砣到温度98℃时排胶，通过开炼机过辊5次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。

实施例6

一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶60份、超级硅烷偶联剂10份、顺丁橡胶40份、白炭黑7份、半补强炭黑50份、煤焦油4份、氧化锌15份、硬脂酸钴1.5份、硬脂酸3份、促进剂M1份、防老剂RD 5份、硫磺4份、加工助剂10份。

上述天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)一段胶料制备：向密炼机内投入天然橡胶、顺丁橡胶压坨，提砣投入白炭黑、半补强炭黑、煤焦油、氧化锌、钴盐、硬脂酸、防老剂、加工助剂、超级硅烷偶联剂，压砣，提砣清扫，压砣至温度140℃后恒温，提砣清扫、压砣温度到达148℃时排胶，通过开炼机过辊5次后，冷却得到胶片；

(2)二段胶料制备：将上述胶片、硫磺、促进剂M投入密炼机压砣，提砣清扫，压砣，提砣清扫，压砣到温度98℃时排胶，通过开炼机过辊5次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。

对比例1

一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶50份、顺丁橡胶50份、白炭黑10份、N330炭黑60份、煤焦油7份、氧化锌10份、硬脂酸2份、促进剂M 0.8份、防老剂RD 2份、硫磺5份、加工助剂7份。

上述天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)一段胶料制备：向密炼机内投入天然橡胶、顺丁橡胶压坨1min，提砣投入白炭黑、半补强炭黑、煤焦油、氧化锌、硬脂酸、防老剂、加工助剂，压砣2min，提砣清扫，压砣至温度140℃后恒温90秒，提砣清扫、压砣温度到达148℃时排胶，通过开炼机过辊5次后，冷却得到胶片；

(2)二段胶料制备：将上述胶片、硫磺、促进剂M投入密炼机压砣，提砣清扫，压砣，提砣清扫，压砣到温度98℃时排胶，通过开炼机过辊5次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。

上述实施例1-6及对比例1制备所得的混炼胶进行性能测试并应用于气门嘴，具体测试结果如下表1所示：

表1

通过上表可以看出，实施例1-6相比于对比例1的粘着强度提升24％左右、拉拔力提升27％左右，附胶率提升10％左右。说明本发明新的粘合胶料配方对改善胶垫气门嘴胶垫与黄铜粘合有较好的效果，对提高胶垫气门嘴产品合格率有较大提升。

以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，其特征在于，所述天然胶胶垫气门嘴粘合胶料设置在气门嘴上，所述气门嘴材质为黄铜，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶40-60份、超级硅烷偶联剂2-10份、顺丁橡胶40-60份、白炭黑5-10份、半补强炭黑40-60份、煤焦油1-7份、氧化锌10-20份、钴盐0.5-1.5份、硬脂酸1-3份、促进剂M 0.2-1份、防老剂RD 1-5份、硫磺2-5份、加工助剂5-10份；所述超级硅烷偶联剂为长链烷基改性的巯基硅烷偶联剂Si747；所述钴盐为硼酰化钴或硬脂酸钴；所述半补强炭黑为N330炭黑；所述的一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，包括以下步骤：

(1)一段胶料制备：向密炼机内投入天然橡胶、顺丁橡胶压坨，提砣投入白炭黑、半补强炭黑、煤焦油、氧化锌、钴盐、硬脂酸、防老剂、加工助剂、超级硅烷偶联剂，压砣，提砣清扫，压砣至温度120-160℃后恒温，提砣清扫、压砣温度到达128-168℃时排胶，通过开炼机过辊2-7次后，冷却得到胶片；

(2)二段胶料制备：将上述胶片、硫磺、促进剂M投入密炼机压砣，提砣清扫，压砣，提砣清扫，压砣到温度70-120℃时排胶，通过开炼机过辊2-7次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。

2.根据权利要求1所述的一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：

天然橡胶50份、超级硅烷偶联剂4份、顺丁橡胶50份、白炭黑10份、半补强炭黑60份、煤焦油7份、氧化锌10份、钴盐1.0份、硬脂酸2份、促进剂M 0.8份、防老剂RD 2份、硫磺5份、加工助剂7份。

3.根据权利要求1所述的一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，压砣至温度130-150℃后恒温，提砣清扫、压砣温度到达138-158℃时排胶，通过开炼机过辊4-6次后，冷却得到胶片。

4.根据权利要求1所述的一种天然胶胶垫气门嘴粘合胶料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，压砣到温度90-110℃时排胶，通过开炼机过辊4-6次后，冷却得到天然胶胶垫气门嘴胶料。