一种实心轮胎用橡胶及制备方法 |
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| 申请号 | CN201710410068.0 | 申请日 | 2017-06-03 | 公开(公告)号 | CN107099064A | 公开(公告)日 | 2017-08-29 |
| 申请人 | 明光速耐德实心轮胎有限公司; | 发明人 | 卞泽根; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种实心轮胎用 橡胶 及制备方法，所述橡胶包括如下组分：天然橡胶、丁腈橡胶、聚丁二烯、 丙烯酸 羟乙酯、 石墨 烯、纳米二 氧 化 钛 、 硬脂酸 、防老剂、硫化剂、 偶联剂 、填充剂。制备方法包括：先将 聚合物 置于密炼机中塑炼，然后加入 石墨烯 、丙烯酸羟乙酯、 硅 烷偶联剂继续混炼，然后再依次加入剩余组分完成混炼后进行排胶，得到所述实心轮胎用橡胶。所述橡胶不仅具有较好的成型效果，还具有较好的耐磨、防 腐蚀 、耐候等使用性能，用于实心轮胎的制备，为 汽车 的安全使用提供了保障。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种实心轮胎用橡胶，其特征在于：包括如下重量份的各原料：天然橡胶35 50份、丁~ |
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| 说明书全文 | 一种实心轮胎用橡胶及制备方法技术领域[0001] 本发明涉及实心轮胎技术领域，具体涉及一种实心轮胎用橡胶及制备方法。 背景技术[0002] 轮胎作为汽车的主要配件，在使用过程中磨损、扎破后漏气是不可避免的，特别是在高速行驶的汽车发生轮胎爆胎情况，极易造成车毁人亡的严重事故。因此各生产家对轮胎的安全性、环保性、节能性要求在不断提高。为了防止轮胎发生爆炸，现有汽车都普遍使用无内胎车辆轮，载重车辆国家要求逐步推广使用无内胎车辆轮。实心轮胎一般都在高负荷下使用，要求胶料有足够的耐压性和耐磨性，具有足够高的定伸应力、较高的硬度、低的永久变形和良好的耐磨性，而随着社会的不断发展，人们对轮胎的多功能、高安全性要求越来越高，而决定轮胎性能的橡胶成为研究的重点，选取合适的橡胶进行改性处理来达到市场需求具有重要意义。 [0003] 因此，研究开发一种具有较好成型效果，由具有较好的使用性能的轮胎用橡胶具有重要意义，也符合目前市场的需求，具有较好的应用前景。 发明内容[0004] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种实心轮胎用橡胶及制备方法，所述橡胶不仅具有较好的成型效果，还具有较好的耐磨、防腐蚀、耐候等使用性能，用于实心轮胎的制备，为汽车的安全使用提供了保障。 [0005] 本发明解决技术问题采用如下技术方案：本发明涉及一种实心轮胎用橡胶，包括如下重量份的各原料：天然橡胶35 50份、丁腈~ 橡胶5 12份、聚丁二烯10 20份、丙烯酸羟乙酯9 18份、石墨烯2 7份、纳米二氧化钛5 8份、~ ~ ~ ~ ~ 硬脂酸6 13份、防老剂3 9份、硫化剂5 10份、偶联剂6 10份、填充剂15 23份。 ~ ~ ~ ~ ~ [0006] 优选地，所述天然橡胶46份、丁腈橡胶8份、聚丁二烯15份、丙烯酸羟乙酯17份、石墨烯5份、纳米二氧化钛6份、硬脂酸10份、防老剂6份、硫化剂8份、偶联剂7份、填充剂18份。 [0007] 优选地，所述填充剂为滑石粉、高粘凹凸棒石粘土的混合物，其中两者的重量比为1：0.8 1.2。 ~ [0008] 优选地，所述高粘凹凸棒土为将天然凹凸棒石粘土进行提纯、热活化之后得到的产物。 [0010] 本发明还涉及一种制备实心轮胎用橡胶的方法，包括如下步骤：（1）按照配比分别称取天然橡胶、丁腈橡胶和聚丁二烯加入到转速为70 85转/min的密~ 炼机中，于58 63℃条件下塑炼80 100s，得到混合物a1； ~ ~ （2）向混合物a1中加入石墨烯、丙烯酸羟乙酯、硅烷偶联剂继续混炼80 90秒，然后再加~ 入纳米二氧化钛、防老剂和填充剂进行混炼80 90秒，空气中冷却至室温； ~ （3）将步骤（2）中的混炼胶加入到密炼机中，再加入硫化剂、硬脂酸，混炼50 55秒，提砣~ 5 10秒，压砣混炼35 45秒，完成混炼后进行排胶，得到所述实心轮胎用橡胶。 ~ ~ [0012] 优选地，所述步骤（2）中提砣前的混炼胶温度为110 120℃，压砣后的混炼温度为~130 140℃。 ~ [0013] 优选地，所述步骤（2）中填充剂中高粘凹凸棒石粘土的制备方法为：取天然凹凸棒土进行粉碎并过200目筛，加入凹凸棒土质量10 20倍的水，搅拌形成悬~ 浮泥浆，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤；将滤饼干燥并置于800℃ 900℃的马弗炉中焙烧3 4h，冷却，即得所述高粘凹凸棒石粘土。 ~ ~ [0014] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：（1）本发明所述的实心轮胎用橡胶，不仅具有较好的成型效果，还具有较好的耐磨、防腐蚀、耐候等使用性能，用于实心轮胎的制备，为汽车的安全使用提供了保障。 [0015] （2）本发明所述的实心轮胎用橡胶中添加有高粘凹凸棒石粘土，具有较好的粘性和可塑性，能够有效提高各原料之间的粘结均匀性，提高了橡胶的力学性能，将其应用于轮胎生产，能够有效提高轮胎的使用安全性。 [0016] （3）本发明所述实心轮胎用橡胶中添加有石墨烯成分，由于石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的防腐层，能够有效抑制水对涂层的浸润与渗透；此外，由于石墨烯优异的力学性能及电磁学性能，使得改性后的橡胶聚合物不仅具有较好的防腐蚀、防透水作用，还具有较好的耐磨、耐刮擦性能及较好的电磁屏蔽效果，石墨烯的加入有效解决了白炭黑填充材料静电积累的问题，使得利用本发明制备得到的轮胎具有较好的抗静电和耐磨耐刮擦的效果。 [0017] （4）本发明所述实心轮胎用橡胶的制备工艺简单、条件温和，适合工业化推广生产。 具体实施方式[0018] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如Sambrook等分子克隆：实验室手册（New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989）中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。 [0019] 实施例1：本发明优选实施例的一种实心轮胎用橡胶及制备方法； 所述实心轮胎用橡胶，由如下重量份数的各原料制备而成： 天然橡胶46份、丁腈橡胶8份、聚丁二烯15份、丙烯酸羟乙酯17份、石墨烯5份、纳米二氧化钛6份、硬脂酸10份、防老剂6份、硫化剂8份、偶联剂7份、填充剂18份。 [0020] 所述填充剂为滑石粉、高粘凹凸棒石粘土的混合物，其中两者的重量比为1：0.9。 [0021] 所述高粘凹凸棒土为将天然凹凸棒石粘土进行提纯、热活化之后得到的产物。 [0022] 所述偶联剂为硅烷偶联剂。 [0023] 本发明制备实心轮胎用橡胶的方法，包括如下步骤：（1）按照配比分别称取天然橡胶、丁腈橡胶和聚丁二烯加入到转速为80转/min的密炼机中，于60℃条件下塑炼90s，得到混合物a1； （2）向混合物a1中加入石墨烯、丙烯酸羟乙酯、硅烷偶联剂继续混炼90s，然后再加入纳米二氧化钛、防老剂和填充剂进行混炼90s，空气中冷却至室温； （3）将步骤（2）中的混炼胶加入到密炼机中，再加入硫化剂、硬脂酸，混炼50s，提砣10s，压砣混炼40s，完成混炼后进行排胶，得到所述实心轮胎用橡胶。 [0024] 步骤（2）中混炼温度为120℃。 [0025] 步骤（2）中提砣前的混炼胶温度为120℃，压砣后的混炼温度为135℃。 [0026] 步骤（2）中填充剂中高粘凹凸棒石粘土的制备方法为：取天然凹凸棒土进行粉碎并过200目筛，加入凹凸棒土质量16倍的水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤；将滤饼干燥并置于 800℃的马弗炉中焙烧4h，冷却，即得所述高粘凹凸棒石粘土。 [0027] 实施例2：本发明优选实施例的一种实心轮胎用橡胶及制备方法； 所述实心轮胎用橡胶，由如下重量份数的各原料制备而成： 天然橡胶35份、丁腈橡胶5份、聚丁二烯10份、丙烯酸羟乙酯9份、石墨烯2份、纳米二氧化钛5份、硬脂酸6份、防老剂3份、硫化剂5份、偶联剂6份、填充剂15份。 [0028] 所述填充剂为滑石粉、高粘凹凸棒石粘土的混合物，其中两者的重量比为1：0.8。 [0029] 所述高粘凹凸棒土为将天然凹凸棒石粘土进行提纯、热活化之后得到的产物。 [0030] 所述偶联剂为硅烷偶联剂。 [0031] 本发明制备实心轮胎用橡胶的方法，包括如下步骤：（1）按照配比分别称取天然橡胶、丁腈橡胶和聚丁二烯加入到转速为70转/min的密炼机中，于58℃条件下塑炼100s，得到混合物a1； （2）向混合物a1中加入石墨烯、丙烯酸羟乙酯、硅烷偶联剂继续混炼80秒，然后再加入纳米二氧化钛、防老剂和填充剂进行混炼80秒，空气中冷却至室温； （3）将步骤（2）中的混炼胶加入到密炼机中，再加入硫化剂、硬脂酸，混炼50秒，提砣5秒，压砣混炼35秒，完成混炼后进行排胶，得到所述实心轮胎用橡胶。 [0032] 步骤（2）中混炼温度为110℃。 [0033] 步骤（2）中提砣前的混炼胶温度为110℃，压砣后的混炼温度为130℃。 [0034] 步骤（2）中填充剂中高粘凹凸棒石粘土的制备方法为：取天然凹凸棒土进行粉碎并过200目筛，加入凹凸棒土质量10倍的水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤；将滤饼干燥并置于 800℃的马弗炉中焙烧4h，冷却，即得所述高粘凹凸棒石粘土。 [0035] 实施例3：本发明优选实施例的一种实心轮胎用橡胶及制备方法； 所述实心轮胎用橡胶，由如下重量份数的各原料制备而成： 天然橡胶50份、丁腈橡胶12份、聚丁二烯20份、丙烯酸羟乙酯18份、石墨烯7份、纳米二氧化钛8份、硬脂酸13份、防老剂9份、硫化剂10份、偶联剂10份、填充剂23份。 [0036] 所述填充剂为滑石粉、高粘凹凸棒石粘土的混合物，其中两者的重量比为1：1.2。 [0037] 所述高粘凹凸棒土为将天然凹凸棒石粘土进行提纯、热活化之后得到的产物。 [0038] 所述偶联剂为硅烷偶联剂。 [0039] 本发明制备实心轮胎用橡胶的方法，包括如下步骤：（1）按照配比分别称取天然橡胶、丁腈橡胶和聚丁二烯加入到转速为85转/min的密炼机中，于63℃条件下塑炼80s，得到混合物a1； （2）向混合物a1中加入石墨烯、丙烯酸羟乙酯、硅烷偶联剂继续混炼90秒，然后再加入纳米二氧化钛、防老剂和填充剂进行混炼90秒，空气中冷却至室温； （3）将步骤（2）中的混炼胶加入到密炼机中，再加入硫化剂、硬脂酸，混炼55秒，提砣10秒，压砣混炼45秒，完成混炼后进行排胶，得到所述实心轮胎用橡胶。 [0040] 步骤（2）中混炼温度为120℃。 [0041] 步骤（2）中提砣前的混炼胶温度为120℃，压砣后的混炼温度为140℃。 [0042] 步骤（2）中填充剂中高粘凹凸棒石粘土的制备方法为：取天然凹凸棒土进行粉碎并过200目筛，加入凹凸棒土质量20倍的水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤；将滤饼干燥并置于 900℃的马弗炉中焙烧3h，冷却，即得所述高粘凹凸棒石粘土。 [0043] 综上所述，不仅具有较好的成型效果，还具有较好的耐磨、防腐蚀、耐候等使用性能，用于实心轮胎的制备，为汽车的安全使用提供了保障。本发明所述实心轮胎用橡胶的制备工艺简单、条件温和，适合工业化推广生产。 |
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