CN114539641A - 自密封轮胎用胶料组合物、胶料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了自密封轮胎用胶料组合物，该胶料组合物包括20～80份的第一橡胶、20～80份的第二橡胶、5～40份的填料、1～8份的防护剂、2～10份的活性剂、10～70份的操作油及10～70份的增粘树脂；其中，第一橡胶为聚异戊二烯橡胶和/或天然橡胶；第二橡胶为Tg＜‑40℃的溶液聚合丁苯橡胶。上述胶料组合物在用作轮胎密封剂时，在较低成本下即可具有更佳的可塑度、耐老化性能及耐高温性能。轮胎被异物穿刺后，其可以包裹异物阻止气体泄漏，且异物拔出后胶料在胎压作用下迅速流动堵住穿孔以减缓气压损失。同时，其胶料成本更低、弹性高、保气性更好、耐低温、且轮胎在使用过程中不软化流动、异味更小。

Description

自密封轮胎用胶料组合物、胶料及其制备方法

技术领域

本发明涉及自密封轮胎领域，具体而言，涉及一种自密封轮胎用胶料组合物、胶料及其制备方法。

背景技术

民用汽车普遍采用充气式轮胎，而充气轮胎在被钉子等尖锐物体刺扎后会造成漏气泄气现象，这样会导致车辆暂时不能正常行驶，严重时甚至会威胁到人员及车辆的安全。传统解决方法是为车辆增加备胎或安装缺气保用轮胎，但缺气保用轮胎在车辆行驶过程中存在噪音增大，舒适性变差，轮胎滚阻过高等缺点。

近年来，为延缓或阻止轮胎在钉子等尖锐物体扎穿后气体损失，保证车辆在钉子等尖锐物体刺穿后能够正常行驶，很多轮胎制造商提出自密封轮胎解决方案。该类自密封轮胎主要为在普通充气轮胎内部气密层外增加一层自密封胶料，涂覆面积约同胎面印痕面积(如图1所示)，其中，A为自密封胶密封层，B为气密层。个别公司产品会在自密封胶料表层覆盖一层其它薄膜状材料。该胶料在异物扎穿轮胎后利用胶料特性可以包裹住异物减少气体损失，并且在异物拔出后能够填扎穿的空腔延缓或阻止气体溢出轮胎(以下统称保气功能)。该自密封轮胎也可以称为自修复轮胎或自修补轮胎，自密封胶料也可以成为自修复或自修补胶料，以下统称为自密封轮胎和自密封胶料。自密封胶料与传统轮胎胶料有很大不同，设计初衷主要为提供轮胎提供受穿刺类损伤后延缓气体溢出，保持轮胎气压能力。

现有技术中，专利CN103044841A公开了一种高分子合成记忆胶料，其主要包括热塑性弹性体为主的聚合物及增粘树脂，还有少量的增塑剂、防老剂、填料。专利CN102046400A公开了一种包括含部分交联的苯乙烯-丁二烯橡胶的密封材料的轮胎，密封材料包括55-95phr天然或合成弹性体，5-45phr预交联的弹性体，5-50phr增粘剂及1-40phr增强填料。专利CN102950974A中公开了一种充气轮胎及其制造方法，其中密封胶层包括100phr丁基橡胶，100-400phr聚异丁烯，10-100phr无机添加剂及1-15phr硫化剂。专利CN104945692A中公开了一种具有自密封功能的橡胶组合物，包括100份合成二烯烃橡胶，30-60份填料，0-12份硅烷偶联剂，0-40份芳烃油，0-40份低分子聚丁二烯，0-5份氧化锌，0-5份硬脂酸，1-5份防老剂及2-10份增粘树脂。

然而，大部分市售自密封轮胎产品及上述现有公开专利中自密封胶料仍存在一些弊端，例如自密封轮胎在使用过程中发现自密封胶料因轮胎内部高温软化流动影响轮胎动平衡和保气能力；例如自密封胶料在轮胎长时间高速运行后起泡甚至从轮胎气密层位置剥离导致保气功能损失。同时，市售自密封轮胎及上述已公开的现有专利的使用材料中还包括大量液体橡胶(聚异丁烯、聚异戊二烯、聚丁二烯等)、热塑性弹性体、丁基橡胶及过氧化物。其中，液体橡胶价格昂贵、不易运输和使用时称量，热塑性弹性体自身高温软化特性使其在轮胎使用过程中软化流动难以控制，丁基橡胶价格较高且硫化速度慢，过氧化物价格高昂且该材料易燃易爆，存储使用过程中增加管理成本。故而，有必要提供一种新的自密封轮胎用胶料，使其可以改善上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自密封轮胎用胶料组合物、胶料及其制备方法，以解决现有技术中自密封轮胎用胶料存在的或成本高、或可塑度差、或耐老化性能差、或耐高低温性能差等问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种自密封轮胎用胶料组合物，按重量份数计，胶料组合物包括20～80份的第一橡胶、20～80份的第二橡胶、5～40份的填料、1～8份的防护剂、2～10份的活性剂、10～70份的操作油和10～70份的增粘树脂；其中，第一橡胶为聚异戊二烯橡胶和/或天然橡胶；第二橡胶为Tg＜-40℃的溶液聚合丁苯橡胶。

进一步地，按重量份数计，胶料组合物包括40～70份的第一橡胶、30～60份的第二橡胶、5～25份的填料、1～5份的防护剂、3～8份的活性剂、30～60份的操作油及20～60份的增粘树脂；优选地，第二橡胶为Tg≤-56℃的溶液聚合丁苯橡胶。

进一步地，第一橡胶为聚异戊二烯橡胶；优选聚异戊二烯橡胶为顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶；更优选顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶的重均分子量为3×10⁵～4×10⁶、门尼粘度为55～80；进一步优选第二橡胶为SPRINTAN^TMSLR-3402和/或SL553。

进一步地，填料选自炭黑、白炭黑、轻质碳酸钙或高岭土中的一种或多种；优选填料为炭黑，更优选炭黑的氮吸附比表面积＜100×10³m²/kg，进一步优选炭黑的氮吸附比表面积为35～85m²/kg；优选操作油选自环保芳烃油、残渣油、浅抽油、环烷油或重质环烷油中的一种或多种；优选操作油为浅抽油；优选增粘树脂选自C5石油树脂、C9石油树脂、烷基酚醛增粘树脂或古马隆树脂中的一种或多种；更优选增粘树脂选自烷基酚醛增粘树脂，进一步优选烷基酚醛增粘树脂为叔丁基酚醛增粘树脂；优选的活性剂为氧化锌和/或硬脂酸。

进一步地，胶料组合物还包括硫化剂及促进剂；优选地，按重量份数计，胶料组合物还包括0.01～5份的硫化剂及0.01～5份的促进剂；进一步优选地，按重量份数计，胶料组合物还包括0.3～3份的硫化剂及0.5～5份的促进剂；优选地，硫化剂为硫磺；促进剂选自次磺酰胺类促进剂和/或二硫代氨基甲酸盐类促进剂；更优选地，次磺酰胺类促进剂选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺或N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺中的一种或多种；二硫代氨基甲酸盐类促进剂选自N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌和/或二苄基二硫代氨基甲酸锌；进一步优选地，促进剂选自次磺酰胺类促进剂和二硫代氨基甲酸盐类促进剂，次磺酰胺类促进剂为N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺，二硫代氨基甲酸盐类促进剂为二苄基二硫代氨基甲酸锌。

进一步地，按重量份数计，胶料组合物包括50～60份的第一橡胶、40～50份的第二橡胶、5～15份的填料、2～4份的防护剂、4～6份的活性剂、35～45份的操作油、30～40份的增粘树脂、0.1～0.5份的硫化剂及0.5～1.5份的促进剂；其中，第一橡胶为顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶、第二橡胶为SL553、填料为炭黑N330、防护剂为防老剂TMQ和防老剂6PPD、活性剂为硬脂酸和氧化锌、增粘树脂为叔丁基酚醛增粘树脂、硫化剂为硫磺、促进剂为促进剂ZBEC和促进剂TBSI；防老剂TMQ和防老剂6PPD的重量比为(0.5～1.5):(1.5～2.5)；硬脂酸和氧化锌的重量比为(1.5～2.5):(2.5～3.5)；促进剂ZBEC和促进剂TBSI的重量比为(0.1～1):(0.1～1)。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种自密封轮胎用胶料，胶料由前述的自密封轮胎用胶料组合物经混炼、硫化得到。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种自密封轮胎用胶料的制备方法，制备方法包括以下步骤：混炼步骤：将前述的自密封轮胎用胶料组合物进行混炼，得到混炼胶料；硫化步骤：将混炼胶料进行硫化，得到自密封轮胎用胶料。

进一步地，混炼步骤包括：S1，将第一橡胶、第二橡胶、填料、防护剂及活性剂进行混炼，得到母胶；S2，将硫化剂及促进剂在载体中进行分散，得到预分散母料；S3，将母胶、预分散母料、操作油及增粘树脂进行共混挤出，得到混炼胶料；其中，载体为第三橡胶和/或分散剂；优选第三橡胶为乳聚丁苯橡胶和/或三元乙丙橡胶；优选分散剂选自石蜡、脂肪酸脂、脂肪酸盐、大分子醇或脂肪酸皂盐的一种或多种；优选地，硫化步骤中的硫化温度为120～170℃，硫化时间为5～30min。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种前述的自密封轮胎用胶料，或者前述的自密封轮胎用胶料的制备方法制备得到的自密封轮胎用胶料作为轮胎密封剂的应用。

基于上述特定组分及其用量的协同增效作用，本发明的自密封轮胎用胶料组合物在用作轮胎密封剂时，在较低成本下即可具有更佳的可塑度、耐老化性能及耐高温性能。该胶料在用作轮胎密封剂时，在轮胎被异物穿刺后，可以包裹异物阻止气体泄漏，且异物拔出后胶料在胎压作用下迅速流动堵住穿孔以减缓气压损失。与现有技术相比，本申请中胶料成本更低、弹性高保气性更好、耐低温可作为冬季胎密封剂、且轮胎在使用过程中不软化流动、异味更小。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中自密封胶料密封层示意图；以及

图2示出了本发明一种自密封胶涂覆设备简略示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

A、自密封胶密封层；B、气密层；

1、胶料保温存储罐；2、胶料增压输送装置；3、机械臂及喷枪；4、轮胎。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

首先，本申请发明人首次创造性地提出了自密封轮胎用胶料在常规可密封基础上还需满足如下性能：

(1)合适的可塑度，即胶料的流动性。胶料流动性不仅影响轮胎穿孔后自密封胶的保气能力，还会影响自密封胶料可加工能力。

(2)耐老化性能，即橡胶材料所具备的抵抗物理化学性质和机械能等变坏的能力。因自密封胶料处于轮胎和轮辋封闭的密闭空间，主要产生老化现象为轮胎运行过程中高温带来的热氧老化以及存储时候胶料与空气和光照带来的老化现象，自密封胶料应具备足够的耐老化性能，保证在自密封轮胎正常使用的全阶段性能不衰减或衰减速度较慢。

(3)合适的温度使用范围(即耐高低温性能)。因需要堵塞穿刺空隙提供保气性能导致开发者设计自密封胶料具备一定的流动性，轮胎高速长时间运行过程中会产生高温，温度上升会导致材料软化甚至蠕变，自密封胶料需保证在温度升高后软化变形可控不过度流动，不产生其它气体、不因粘性衰减而与轮胎脱层。橡胶类高聚物在低温下会有最低使用温度，即玻璃化温度(统称Tg)，极寒地区冬季使用的自密封轮胎在胶料设计上需考虑有足够低的Tg，以满足轮胎低温情况下使用。

而正如本发明背景技术部分所描述的，现有自密封轮胎用胶料存在或成本高、或可塑度差、或耐老化性能差、或耐高低温性能差等问题。为了解决这一问题，本发明进一步创造性地提供了一种自密封轮胎用胶料组合物，该胶料组合物包括20～80份的第一橡胶、20～80份的第二橡胶、5～40份的填料、1～8份的防护剂、2～10份的活性剂、10～70份的操作油及10～70份的增粘树脂；其中，第一橡胶为聚异戊二烯橡胶和/或天然橡胶；第二橡胶为Tg＜-40℃的溶液聚合丁苯橡胶。

基于上述特定组分及其用量的协同增效作用，本发明的自密封轮胎用胶料组合物在用作轮胎密封剂时，在较低成本下即可具有更佳的可塑度、耐老化性能及耐高温性能。该胶料在用作轮胎密封剂时，在轮胎被异物穿刺后，可以包裹异物阻止气体泄漏，且异物拔出后胶料在胎压作用下迅速流动堵住穿孔以减缓气压损失。与现有技术相比，本申请中胶料成本更低、弹性高保气性更好、耐低温可作为冬季胎密封剂、且轮胎在使用过程中不软化流动、异味更小。

本申请通过在自密封轮胎用胶料组合物中创新地使用特定的第一橡胶及第二橡胶，有效解决了轮胎受穿刺损伤后气体泄漏问题，与现有技术相比，降低了自密封胶料成本，解决了自密封轮胎在使用过程中自密封胶料容易高温软化问题，还保证了自密封胶料在冬季胎上的使用效果。同时，上述组合物还具有更佳的可塑度，便于胶料加工。具体地，第一橡胶为合成聚异戊二烯橡胶和/或天然橡胶，其可以促使胶料具有更佳的力学性能(诸如弹性及拉伸强度)。进一步协同地，第二橡胶为Tg＜-40℃的溶液聚合丁苯橡胶，其可以促使胶料具有更佳的抗冷流性能、物理机械性能及耐热性能。且该橡胶微观上分子链柔顺性差，有一定的支化，自身在重力影响下流动性差，该特性可以促使胶料在高温后不易软化流动。同时该橡胶还具有玻璃化转变温度Tg低的特点，进而可以促使自密封胶料在冬季低温下仍然可以保持较佳的使用特性。

在一种优选的实施方式中，按重量份数计，本发明进一步将组合物中各成分用量控制在下述范围内：40～70份的第一橡胶(保证)、30～60份的第二橡胶(保证)、5～25份的填料、1～5份的防护剂、3～8份的活性剂、30～60份的操作油及20～60份的增粘树脂。基于此，可以进一步提升自密封胶料的生胶强力、粘合性能及胶料弹性指标。同时，还可进一步促使自密封胶料具有更佳的耐热老化性能及气密性能。而且，基于上述组分用量，上述组分的协同增效作用更佳，胶料的性能均一性更佳，其可塑度、耐老化性能及耐高低温性能平衡均可以得到大幅度地提升。如果用量不在上述范围，自密封胶料的生胶强力、粘合性能、胶料弹性指标、耐热老化性能及气密性能均会有所下降。

出于考虑到自密封轮胎存放时的异味因素，在一种优选的实施方式中，第一橡胶为聚异戊二烯橡胶。而天然橡胶由于含有部分蛋白质成分，容易发霉变臭。优选聚异戊二烯橡胶为顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶。

更优选顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶的重均分子量为3×10⁵～4×10⁶、门尼粘度为55～80(ML1+4@100℃)(分子量过大难以进行加工，过小则难以胶料强度及弹性不足)。基于此，在进一步提高胶料物理机械性能的基础上，还避免了存放异味的弊端。协同地，进一步优选第二橡胶为玻璃化转变温度(Tg)＜-56℃的溶聚丁苯橡胶，更优选如市售的TRINSEO公司的SPRINTAN^TMSLR-3402(Tg温度为-60℃，苯乙烯含量15％，乙烯基含量25.5％)和/或JSR公司的SL553(Tg温度为-64℃，苯乙烯含量10％，乙烯基含量36％)。基于此，可以进一步促使胶料具有更佳的抗冷流性能、物理机械性能及耐热性能。

在一种优选的实施方式中，填料选自炭黑、白炭黑、轻质碳酸钙或高岭土中的一种或多种。优选填料为炭黑，更优选炭黑的氮吸附比表面积＜100×10³m²/kg，进一步优选炭黑的氮吸附比表面积为35～85m²/kg。上述填料极性更小，对橡胶材料补强效果更优异，更易使胶料内聚，从而进一步提高胶料上述优异性能。

为了进一步提高胶料上述优异性能，在一些可选的实施方式中，操作油可以选自环保芳烃油、残渣油、浅抽油、环烷油或重质环烷油中的一种或多种。为了更好地兼顾胶料环保性能、物理性能及低温性能，进一步优选操作油为浅抽油。增粘树脂可选自C5石油树脂、C9石油树脂、烷基酚醛增粘树脂或古马隆树脂中的一种或多种。为了进一步提高胶料的粘性及弹性拉伸强度等物理性能，更优选增粘树脂选自烷基酚醛增粘树脂，进一步优选烷基酚醛增粘树脂为叔丁基酚醛增粘树脂(软化点＞140℃)，活性剂可为氧化锌和/或硬脂酸。

在一种优选的实施方式中，胶料组合物还包括硫化剂及促进剂。优选地，按重量份数计，胶料组合物还包括0.01～5份的硫化剂及0.01～5份的促进剂；进一步优选，按重量份数计，胶料组合物还包括0.01～3份的硫化剂及0.5～5份的促进剂。基于此，胶料组合物硫化效率更高。

在一种优选的实施方式中，硫化剂为硫磺，其包括普通可溶性硫磺粉及不溶性硫磺。优选促进剂选自次磺酰胺类促进剂和/或二硫代氨基甲酸盐类促进剂。其中，次磺酰胺类促进剂可以进一步提高胶料的物理性能，二硫代氨基甲酸盐类促进剂可以进一步提升胶料的硫化速度。更优选次磺酰胺类促进剂选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺或N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺中的一种或多种。二硫代氨基甲酸盐类促进剂选自N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌和/或二苄基二硫代氨基甲酸锌。考虑到提高胶料环保性能及防止早起焦烧，进一步优选次磺酰胺类促进剂为N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺，二硫代氨基甲酸盐类促进剂为二苄基二硫代氨基甲酸锌。

为了进一步提高胶料上述优异性能，在一种更优选的实施方式中，按重量份数计，胶料组合物包括50～60份的第一橡胶、40～50份的第二橡胶、5～15份的填料、2～4份的防护剂、4～6份的活性剂、35～45份的操作油、30～40份的增粘树脂、0.1～0.5份的硫化剂及0.5～1.5份的促进剂；其中，第一橡胶为顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶、第二橡胶为SL553、填料为炭黑N330、防护剂为防老剂TMQ和防老剂6PPD、活性剂为硬脂酸和氧化锌、增粘树脂为叔丁基酚醛增粘树脂、硫化剂为硫磺、促进剂为促进剂ZBEC和促进剂TBSI；防老剂TMQ和防老剂6PPD的重量比为(0.5～1.5):(1.5～2.5)；硬脂酸和氧化锌的重量比为(1.5～2.5):(2.5～3.5)；促进剂ZBEC和促进剂TBSI的重量比为(0.1～1):(0.1～1)。

本发明还提供了一种自密封轮胎用胶料，胶料由前述的自密封轮胎用胶料组合物经混炼、硫化得到。

基于前文的各项原因，本申请通过在自密封轮胎用胶料组合物中创新地使用特定的第一橡胶及第二橡胶，有效解决了轮胎受穿刺损伤后气体泄漏问题，与现有技术相比，降低了自密封胶料成本，解决了自密封轮胎在使用过程中自密封胶料容易高温软化问题，还保证了自密封胶料在冬季胎上的使用效果。同时，上述组合物还具有更佳的可塑度，便于胶料加工。

本发明还提供了一种自密封轮胎用胶料的制备方法，制备方法包括以下步骤：混炼步骤：将前述的自密封轮胎用胶料组合物进行混炼，得到混炼胶料；硫化步骤：将混炼胶料进行硫化，得到自密封轮胎用胶料。

基于前文的各项原因，本申请通过在自密封轮胎用胶料组合物中创新地使用特定的第一橡胶及第二橡胶，有效解决了轮胎受穿刺损伤后气体泄漏问题，与现有技术相比，降低了自密封胶料成本，解决了自密封轮胎在使用过程中自密封胶料容易高温软化问题，还保证了自密封胶料在冬季胎上的使用效果。同时，上述组合物还具有更佳的可塑度，便于胶料加工，通过简单混炼及硫化即可得到具有上述优异性能的胶料。

在一种优选的实施方式中，混炼步骤包括：S1，将第一橡胶、第二橡胶、填料、防护剂及活性剂进行混炼，得到母胶；S2，将硫化剂及促进剂在载体中进行分散，得到预分散母料；S3，将母胶、预分散母料、操作油及增粘树脂进行共混挤出，得到混炼胶料；其中，载体为橡胶和/或分散剂。在一种优选的实施方式中，硫化温度为120～170℃，硫化时间为5～30h。

自密封胶料由于自身材料特性，需要高剪切设备提供足够剪切力进行胶料混炼，混炼后高温保持一定时间确保胶料能够完成硫化，再将胶料涂覆到已经完成硫化工序的正常充气轮胎。胶料混炼前需要将材料进行加工，先将第一橡胶、第二橡胶、填料、防护剂及活性剂在本伯里密炼机中进行混炼制备母胶，硫化剂及促进剂在载体中进行分散制备预分散母料。其中，载体为第三橡胶和/或分散剂；优选第三橡胶为乳聚丁苯橡胶和/或三元乙丙橡胶，分散剂选自石蜡、脂肪酸脂、脂肪酸盐、大分子醇或脂肪酸皂盐的一种或多种。该载体量小且活性较小，对胶料配方影响甚微，从而可以在不影响胶料性能的基础上，还可将原料更好地进行分散，以进一步增加胶料的加工性能。然后，将母胶、预分散母料、操作油及增粘树脂在双螺杆挤出机中进行加工；该双螺杆需能够提供极强的剪切作用将各材料分散均匀，螺纹、转子单元类型需根据胶料特性进行设计，螺杆与筒壁间隙、两条螺纹之间的间隙较小，转速高，该双螺杆有多个加料口。加料顺序为分为4个过程：1)母胶、操作油中的部分树脂第一进料口进料，2)剩余树脂和预混母料第二进料口进料，3)部分油料进料，4)剩余油料进料，各种材料瞬时进料量及瞬时比例需进行精密控制(即各组分进料均匀)。

胶料混炼完毕后由双螺杆挤出机加入到胶料保温存储桶里进行保温硫化，硫化时间及温度进行工艺控制保证胶料在整个热历程中能得到合适的硫化程度。涂覆设备如图2所示，胶料在胶料保温存储罐1中保温硫化完成后，经过胶料增压输送装置2输送至机械臂控制的喷枪3，机械臂将喷枪挤出的胶条对轮胎4进行精密涂覆。

本发明还提供了一种前述的自密封轮胎用胶料，或者前述的自密封轮胎用胶料的制备方法制备得到的自密封轮胎用胶料作为轮胎密封剂的应用。

基于前文的各项原因，本发明的自密封轮胎用胶料组合物在用作轮胎密封剂时，在较低成本下即可具有更佳的可塑度、耐老化性能及耐高温性能。该胶料在用作轮胎密封剂时，在轮胎被异物穿刺后，可以包裹异物阻止气体泄漏，且异物拔出后流动可以堵住穿孔以减缓气压损失。与现有技术相比，本申请中胶料成本更低、弹性高保气性更好、耐低温可作为冬季胎密封剂、且轮胎在使用过程中不软化流动、异味更小。

以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。

实施例

胶料组合物配方(按重量份数计)如下表1所示：

表1

轮胎制作规格为235/55R20，测试结果如下表2所示：

表2

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种自密封轮胎用胶料组合物，其特征在于，按重量份数计，所述胶料组合物包括20～80份的第一橡胶、20～80份的第二橡胶、5～40份的填料、1～8份的防护剂、2～10份的活性剂、10～70份的操作油和10～70份的增粘树脂；

其中，所述第一橡胶为聚异戊二烯橡胶和/或天然橡胶；所述第二橡胶为Tg＜-40℃的溶液聚合丁苯橡胶。

2.根据权利要求1所述的自密封轮胎用胶料组合物，其特征在于，按重量份数计，所述胶料组合物包括40～70份的所述第一橡胶、30～60份的所述第二橡胶、5～25份的所述填料、1～5份的所述防护剂、3～8份的所述活性剂、30～60份的所述操作油及20～60份的所述增粘树脂；

优选地，所述第二橡胶为Tg≤-56℃的溶液聚合丁苯橡胶。

3.根据权利要求1或2所述的自密封轮胎用胶料组合物，其特征在于，所述第一橡胶为聚异戊二烯橡胶；优选所述聚异戊二烯橡胶为顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶；更优选所述顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶的重均分子量为3×10⁵～4×10⁶、门尼粘度为55～80；

进一步优选所述第二橡胶为SPRINTAN^TMSLR-3402和/或SL553。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的自密封轮胎用胶料组合物，其特征在于，所述填料选自炭黑、白炭黑、轻质碳酸钙或高岭土中的一种或多种；

优选所述填料为所述炭黑，更优选所述炭黑的氮吸附比表面积＜100×10³m²/kg，进一步优选所述炭黑的氮吸附比表面积为35～85m²/kg；

优选所述操作油选自环保芳烃油、残渣油、浅抽油、环烷油或重质环烷油中的一种或多种；优选所述操作油为所述浅抽油；

优选所述增粘树脂选自C5石油树脂、C9石油树脂、烷基酚醛增粘树脂或古马隆树脂中的一种或多种；更优选所述增粘树脂选自烷基酚醛增粘树脂，进一步优选所述烷基酚醛增粘树脂为叔丁基酚醛增粘树脂；

优选所述的活性剂为氧化锌和/或硬脂酸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的自密封轮胎用胶料组合物，其特征在于，所述胶料组合物还包括硫化剂及促进剂；

优选地，按重量份数计，所述胶料组合物还包括0.01～5份的硫化剂及0.01～5份的促进剂；进一步优选地，按重量份数计，所述胶料组合物还包括0.3～3份的硫化剂及0.5～5份的促进剂；

优选地，所述硫化剂为硫磺；所述促进剂选自次磺酰胺类促进剂和/或二硫代氨基甲酸盐类促进剂；

更优选地，所述次磺酰胺类促进剂选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺或N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺中的一种或多种；所述二硫代氨基甲酸盐类促进剂选自N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌和/或二苄基二硫代氨基甲酸锌；

进一步优选地，所述促进剂选自所述次磺酰胺类促进剂和所述二硫代氨基甲酸盐类促进剂，所述次磺酰胺类促进剂为N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺，所述二硫代氨基甲酸盐类促进剂为二苄基二硫代氨基甲酸锌。

6.根据权利要求3所述的自密封轮胎用胶料组合物，其特征在于，按重量份数计，所述胶料组合物包括50～60份的所述第一橡胶、40～50份的所述第二橡胶、5～15份的所述填料、2～4份的所述防护剂、4～6份的所述活性剂、35～45份的所述操作油、30～40份的所述增粘树脂、0.1～0.5份的硫化剂及0.5～1.5份的促进剂；其中，

所述第一橡胶为所述顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶、所述第二橡胶为所述SL553、所述填料为炭黑N330、所述防护剂为防老剂TMQ和防老剂6PPD、所述活性剂为硬脂酸和氧化锌、所述增粘树脂为叔丁基酚醛增粘树脂、所述硫化剂为硫磺、所述促进剂为促进剂ZBEC和促进剂TBSI；

所述防老剂TMQ和所述防老剂6PPD的重量比为(0.5～1.5):(1.5～2.5)；所述硬脂酸和所述氧化锌的重量比为(1.5～2.5):(2.5～3.5)；所述促进剂ZBEC和所述促进剂TBSI的重量比为(0.1～1):(0.1～1)。

7.一种自密封轮胎用胶料，其特征在于，所述胶料由权利要求1至6中任一项所述的自密封轮胎用胶料组合物经混炼、硫化得到。

8.一种自密封轮胎用胶料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

混炼步骤：将权利要求1至6中任一项所述的自密封轮胎用胶料组合物进行混炼，得到混炼胶料；

硫化步骤：将所述混炼胶料进行硫化，得到所述自密封轮胎用胶料。

9.根据权利要求8所述的自密封轮胎用胶料的制备方法，其特征在于，所述混炼步骤包括：

S1，将第一橡胶、第二橡胶、填料、防护剂及活性剂进行混炼，得到母胶；

S2，将硫化剂及促进剂在载体中进行分散，得到预分散母料；

S3，将所述母胶、所述预分散母料、操作油及增粘树脂进行共混挤出，得到所述混炼胶料；

其中，所述载体为第三橡胶和/或分散剂；优选所述第三橡胶为乳聚丁苯橡胶和/或三元乙丙橡胶；优选所述分散剂选自石蜡、脂肪酸脂、脂肪酸盐、大分子醇或脂肪酸皂盐的一种或多种；

优选地，所述硫化步骤中的硫化温度为120～170℃，硫化时间为5～30min。

10.一种权利要求7所述的自密封轮胎用胶料，或者权利要求8或9所述的自密封轮胎用胶料的制备方法制备得到的自密封轮胎用胶料作为轮胎密封剂的应用。

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