专利名称：一种改进橡胶气密性的方法
高速子午胎的出现，提出了发展在高气压下保持气密性弹性材料的要求。为迎合这一要求，国际上出现了高气密性的丁基橡胶及卤化丁基橡胶序列。然而，由于这种材料的合成技术难度很高，目前国际上只有少数几个国家能生产。我国虽然已引进了这一材料的生产线，但由于产品质量仍未过关，迄今这种材料仍需大量进口，从而要花费大量外汇。如何改变这种局面，在目前情况下，靠自己力量合成出新品种的高气密性橡胶是不可能的。因此如何寻找新思路用新方法对已有的橡胶，比如将再生丁基橡胶或者普通合成橡胶进行改性，提高气密性，获得既便宜，来源充足又可大规模生产的高气密性材料将是改变这种局面的一条捷径。
本发明就是在此前提下，分析了弹性体内影响气密性的各种微观因素后，提出的制备高气密性弹性体的新方法。
本发明的基本思路是将内胎材料内用量很大的几种填料进行选择，并对它们表面进行处理，改善其与橡胶的相容性，减少两者界面之间的间隙，以达到提高气密性的目的。
这些选用的填料为云母粉、蛭石、石墨粉、二硫化钼粉、空心微球、轻质碳酸钙、碳黑；用于作填料表面改性剂的材料为丁基橡胶、卤化丁基橡胶、反式-聚异戊二烯及杜仲胶。它们的用量为填料重量的2～10％。处理方法是先将橡胶溶于非极性溶剂中，配成重量分数5％的溶液，按计量将填料加入其中，充分搅拌后，溶剂蒸干回收。
实施例1以再生丁基橡胶为主配方的高气密性弹性体的制备配方再生丁基橡胶100份；ZnO 5份；MgO 2份；硬脂酸1份；表面用5％氯化丁基橡胶处理的空心微球12份；表面用8％氯化丁基橡胶处理的云母粉45份；氯化丁基橡胶18份；古玛龙树脂3份；机油3份；DM 1份；TMTD 1份；硫磺2份。
将上述组份在辊筒上于45摄氏度混匀后，在压机上于145摄氏度加压硫化工30分钟，得1.5毫米厚的样品。
所得样品性能透气性60摄氏度 压力差0.7Mpa下 极微；80摄氏度 压力差0.7Mpa下 100立方厘米/(平方米·24小时)抗拉强度7MPa，断裂伸长率500％，残余变形70％实施例2以丁苯橡胶为主配方的高气密性弹性体的制备
配方丁苯橡胶100份；ZnO 6份；MgO 2份；硬脂酸3份；4010 1份；表面用5％氯化丁基橡胶处理的空心微球25份；再生丁基橡胶60份；氯化丁基橡胶24份；古玛龙树脂4份；机油23份；DM 1.2份；TMTD 1.2份；硫磺3份。
将上述组份在辊筒上于65摄氏度混匀后，在压机上于145摄氏度加压硫化30分钟，得1.5毫米厚的样品。
所得样品性能透气性22摄氏度 极微60摄氏度 0.7Mpa下 100立方厘米/(平方米·24小时)抗拉强度8MPa，断裂伸长率500％，残余变形30％为体现本发明对橡胶气密性的改进效果，以下从文献引用对比样品的数据加以说明(参考值引自《橡胶制品实用配方大全》化学工业出版社1999年出版)例1，配方丁基橡胶100份；ZnO 5份；硬脂酸1份；通用炉黑70份；环烷油30份DM 0.51份；TMTD 1.5份；硫磺1.5份。
透气性20摄氏度 338立方厘米/(平方米·24小时)例2，配方丁基橡胶85份；三元乙丙橡胶15份；ZnO 5份；硬脂酸0.5份；通用炉黑65份；环烷油25份；增粘树脂3份；TMTD 1.5份；M 0.5；硫磺0.5份。
透气性20摄氏度 600立方厘米/(平方米·24小时)本方法不但能改善再生丁基橡胶及其它普通合成橡胶的气密性而且也能进一步提高丁基橡胶、卤化丁基橡胶、反式-聚异戊二烯及杜仲胶的气密性。同时使用这种经过改性的填料在混料时还可大大减少粉尘并节省能量。
权利要求
1，一种可改进再生丁基橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶或顺丁橡胶等普通的橡胶气密性的新方法，其特征在于用少量高气密性橡胶对填料进行表面改性处理，再用这种改性的填料与要改性的普通橡胶配方混合，加压硫化而成。
2，根据权利要求1，其特征在于对其表面进行改性的填料为空心微球、蛭石、云母粉、石墨粉、二硫化钼粉、碳黑及轻质碳酸钙；对填料表面进行改性用的高气密性橡胶为反式-聚异戊二烯、丁基橡胶、卤化丁基橡胶及杜仲胶。
3，根据权利要求1，其特征在于将选择的填料分别浸于含2～8％改性用气密性橡胶的非极性溶剂中，迴流并充分搅拌均匀后，减压蒸馏充分干燥备用。
4，根据权利要求1，其特征在于基本配方的组成为主组分橡胶100份，硫化活性剂ZnO1～6份，MgO1～4份，防老剂1～3份，软化剂1～2份，改性后的填料10～80份，树脂1～5份，操作油1～5份，改性橡胶5～50份，促进剂1～2份，硫磺1～3份。
5根据权利要求4，其特征在于软化剂为硬脂酸；防老剂为A、D、RD、4010或4010NA中的一种或几种；树脂为古玛龙树脂、酚醛树脂或增粘树脂中的一种或几种；改性橡胶为反式-聚异戊二烯，丁基橡胶、卤化丁基橡胶及杜仲胶；促进剂为M、DM、TMTD、CZ或NORS的一种或几种。
6，根据权利要求1、4，其特征在于将基本配方在辊筒上于45～75摄式度混匀，并在压机上于145～155摄式度0.3～1MPa压力下硫化25～35分钟。
全文摘要
本发明涉及一种改进橡胶气密性的方法。由于填料与橡胶间界面对材料气密性影响很大，对填料进行改性，减小其和橡胶界面间的空隙可显著改进气密性。方法是将填料浸于一定浓度的改性用橡胶溶液中、回流搅拌后蒸馏干燥，再将它与橡胶硫化配方混匀后，在压机上加压硫化而成。填料为空心微球、蛭石、云母粉、石墨粉、炭黑、二硫化钼粉及轻质碳酸钙，用作改性的橡胶为丁基橡胶、卤化丁基橡胶、反式－聚异戊二烯及杜仲胶。
文档编号C08L9/06GK1861669SQ20051006925
公开日2006年11月15日 申请日期2005年5月13日 优先权日2005年5月13日
发明者严晓敏 申请人:严晓敏