一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料的制作方法

文档序号:11098152阅读:632来源:国知局

本发明涉及橡胶轮胎技术领域,尤其涉及一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料。



背景技术:

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,要求现有橡胶轮胎的耐撕裂性、密封性能及耐老化性能还满足不了需求,亟待解决。



技术实现要素:

本发明提出了一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料,耐撕裂性好,密封性能优异,且耐老化性好。

本发明提出的一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶25-35份,聚氨酯2-8份,二元乙丙橡胶12-16份,酚醛树脂5-12份,重铬酸铵0.2-0.6份,二硫化二苯并噻唑1-2份,油酸0.5-1.5份,硬脂酸1-2份,改性棉纤维20-30份,高岭土2-8份,长石5-10份,冻石40-50份,石灰石2-8份,磷灰石1-5份,陶瓷微球5-15份,乙酰柠檬酸三丁酯1-3份,聚乙烯蜡1-2份,氯化石蜡1-2份,抗氧剂AT-215 0.5-1.5份,紫外光吸收剂UV-5311-2份,紫外光吸收剂TB75 1-2份。

优选地,改性棉纤维采用如下工艺制备:将棉纤维、氢氧化钠溶液混合搅拌,搅拌温度为75-80℃,过滤,洗涤至呈中性,加入盐酸在温度130-150℃搅拌,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入茶皂素、丁二酸酐、碳酸钾、N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌,继续加入癸酸酰氯继续搅拌,加入水混合均匀,加入盐酸调节体系pH至6-6.5,去除体系中N,N-二甲基甲酰胺,干燥,粉碎,得到预处理棉纤维;将N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸溶液、水混合搅拌,用氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.1-7.5,氮气保护下加入预处理棉纤维微波处理,氮气保护下在温度75-85℃加入2-4份过硫酸铵、1-2份硝酸铈铵搅拌,过滤,洗涤,干燥,得到改性棉纤维。

优选地,微波处理时间为50-100min,微波功率为400-600W。

优选地,丙烯酸溶液的浓度为60-68%,其中N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸溶液的重量比为5-15:20-30。

优选地,过硫酸铵、硝酸铈铵的重量比为2-4:1-2。

优选地,棉纤维、茶皂素、丁二酸酐、碳酸钾、癸酸酰氯的重量比为30-50:2-6:10-20:2-8:2-6。

优选地,改性棉纤维采用如下工艺制备:

按重量份将30-50份棉纤维、100-200份浓度为1-1.6mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌60-100min,搅拌温度为75-80℃,过滤,洗涤至呈中性,加入80-140份浓度为0.5-1.2mol/L盐酸在温度130-150℃搅拌20-40min,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入2-6份茶皂素、10-20份丁二酸酐、2-8份碳酸钾、100-140份N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌2-4h,搅拌温度为45-55℃,继续加入2-6份癸酸酰氯继续搅拌30-60min,加入100-140份水混合均匀,加入盐酸调节体系pH至6-6.5,去除体系中N,N-二甲基甲酰胺,干燥,粉碎,得到预处理棉纤维;

按重量份将5-15份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、20-30份浓度为60-68%丙烯酸溶液、50-120份水混合搅拌0.5-1.5h,用浓度为0.8-1.2mol/L氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.1-7.5,氮气保护下加入20-30份预处理棉纤维微波处理50-100min,微波功率为400-600W,氮气保护下在温度75-85℃加入2-4份过硫酸铵、1-2份硝酸铈铵搅拌40-100min,过滤,洗涤,干燥,得到改性棉纤维。

优选地,所述的密封性好耐老化轮胎橡胶材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶31-33份,聚氨酯5-7份,二元乙丙橡胶13-14份,酚醛树脂6-8份,重铬酸铵0.3-0.4份,二硫化二苯并噻唑1.2-1.6份,油酸0.6-1份,硬脂酸1.4-1.6份,改性棉纤维23-26份,高岭土4-6份,长石6-8份,冻石44-46份,石灰石4-6份,磷灰石2-4份,陶瓷微球12-14份,乙酰柠檬酸三丁酯2-2.6份,聚乙烯蜡1.2-1.6份,氯化石蜡1.2-1.6份,抗氧剂AT-215 1-1.2份,紫外光吸收剂UV-531 1.2-1.6份,紫外光吸收剂TB75 1.2-1.6份。

本发明的预处理棉纤维中,以棉纤维为基料经过氢氧化钠碱化与盐酸处理后,与茶皂素配合在丁二酸酐、癸酸酰氯、碳酸钾的作用下酯化反应,不仅表面活性极高,且有较好的增溶与乳化效果,具有极为优异的表面活性,氮气保护下微波处理,在过硫酸铵、硝酸铈铵的引发下与N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸溶液配合作用,不仅力学性能极好,耐磨性能极为优异,且不易老化,与高岭土、长石、冻石、石灰石、磷灰石、陶瓷微球间分散性好,不仅填充性能优异,且制品力学性能进一步增强,耐磨、抗挤压性能进一步增强,与丁腈橡胶、聚氨酯、二元乙丙橡胶、酚醛树脂间分散性极好,经过重铬酸铵、二硫化二苯并噻唑固化后形成网络状结构,制品极为密实,密封性极为优异,耐高温性好,而乙酰柠檬酸三丁酯、聚乙烯蜡、氯化石蜡配合作用,可在保证橡胶材料硬度与韧性的均衡,在保证物理机械性能良好的同时,可有效增强制品热氧稳定性及耐老化性能,进一步与抗氧剂AT-215、紫外光吸收剂UV-531及紫外光吸收剂TB75协同作用,制品耐撕裂及耐老化性能进一步增强。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶25份,聚氨酯8份,二元乙丙橡胶12份,酚醛树脂12份,重铬酸铵0.2份,二硫化二苯并噻唑2份,油酸0.5份,硬脂酸2份,改性棉纤维20份,高岭土8份,长石5份,冻石50份,石灰石2份,磷灰石5份,陶瓷微球5份,乙酰柠檬酸三丁酯3份,聚乙烯蜡1份,氯化石蜡2份,抗氧剂AT-215 0.5份,紫外光吸收剂UV-531 2份,紫外光吸收剂TB75 1份。

实施例2

一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶35份,聚氨酯2份,二元乙丙橡胶16份,酚醛树脂5份,重铬酸铵0.6份,二硫化二苯并噻唑1份,油酸1.5份,硬脂酸1份,改性棉纤维30份,高岭土2份,长石10份,冻石40份,石灰石8份,磷灰石1份,陶瓷微球15份,乙酰柠檬酸三丁酯1份,聚乙烯蜡2份,氯化石蜡1份,抗氧剂AT-215 1.5份,紫外光吸收剂UV-531 1份,紫外光吸收剂TB75 2份。

实施例3

一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶33份,聚氨酯5份,二元乙丙橡胶14份,酚醛树脂6份,重铬酸铵0.4份,二硫化二苯并噻唑1.2份,油酸1份,硬脂酸1.4份,改性棉纤维26份,高岭土4份,长石8份,冻石44份,石灰石6份,磷灰石2份,陶瓷微球14份,乙酰柠檬酸三丁酯2份,聚乙烯蜡1.6份,氯化石蜡1.2份,抗氧剂AT-215 1.2份,紫外光吸收剂UV-531 1.2份,紫外光吸收剂TB75 1.6份。

改性棉纤维采用如下工艺制备:

按重量份将30份棉纤维、200份浓度为1mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌100min,搅拌温度为75℃,过滤,洗涤至呈中性,加入140份浓度为0.5mol/L盐酸在温度150℃搅拌20min,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入6份茶皂素、10份丁二酸酐、8份碳酸钾、100份N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌4h,搅拌温度为45℃,继续加入6份癸酸酰氯继续搅拌30min,加入140份水混合均匀,加入盐酸调节体系pH至6,去除体系中N,N-二甲基甲酰胺,干燥,粉碎,得到预处理棉纤维;

按重量份将15份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、20份浓度为68%丙烯酸溶液、50份水混合搅拌1.5h,用浓度为0.8mol/L氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.5,氮气保护下加入20份预处理棉纤维微波处理100min,微波功率为400W,氮气保护下在温度85℃加入2份过硫酸铵、2份硝酸铈铵搅拌40min,过滤,洗涤,干燥,得到改性棉纤维。

实施例4

一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶31份,聚氨酯7份,二元乙丙橡胶13份,酚醛树脂8份,重铬酸铵0.3份,二硫化二苯并噻唑1.6份,油酸0.6份,硬脂酸1.6份,改性棉纤维23份,高岭土6份,长石6份,冻石46份,石灰石4份,磷灰石4份,陶瓷微球12份,乙酰柠檬酸三丁酯2.6份,聚乙烯蜡1.2份,氯化石蜡1.6份,抗氧剂AT-215 1份,紫外光吸收剂UV-531 1.6份,紫外光吸收剂TB75 1.2份。

改性棉纤维采用如下工艺制备:

按重量份将50份棉纤维、100份浓度为1.6mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌60min,搅拌温度为80℃,过滤,洗涤至呈中性,加入80份浓度为1.2mol/L盐酸在温度130℃搅拌40min,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入2份茶皂素、20份丁二酸酐、2份碳酸钾、140份N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌2h,搅拌温度为55℃,继续加入2份癸酸酰氯继续搅拌60min,加入100份水混合均匀,加入盐酸调节体系pH至6.5,去除体系中N,N-二甲基甲酰胺,干燥,粉碎,得到预处理棉纤维;

按重量份将5份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、30份浓度为60%丙烯酸溶液、120份水混合搅拌0.5h,用浓度为1.2mol/L氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.1,氮气保护下加入30份预处理棉纤维微波处理50min,微波功率为600W,氮气保护下在温度75℃加入4份过硫酸铵、1份硝酸铈铵搅拌100min,过滤,洗涤,干燥,得到改性棉纤维。

实施例5

一种密封性好耐老化轮胎橡胶材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶32份,聚氨酯6份,二元乙丙橡胶13.6份,酚醛树脂7份,重铬酸铵0.38份,二硫化二苯并噻唑1.4份,油酸0.8份,硬脂酸1.5份,改性棉纤维25份,高岭土5份,长石7份,冻石45份,石灰石5份,磷灰石3份,陶瓷微球13份,乙酰柠檬酸三丁酯2.3份,聚乙烯蜡1.5份,氯化石蜡1.4份,抗氧剂AT-215 1.1份,紫外光吸收剂UV-531 1.4份,紫外光吸收剂TB75 1.4份。

改性棉纤维采用如下工艺制备:

按重量份将48份棉纤维、160份浓度为1.2mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌80min,搅拌温度为78℃,过滤,洗涤至呈中性,加入120份浓度为0.95mol/L盐酸在温度145℃搅拌36min,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入3份茶皂素、16份丁二酸酐、4份碳酸钾、125份N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌3h,搅拌温度为48℃,继续加入4份癸酸酰氯继续搅拌40min,加入120份水混合均匀,加入盐酸调节体系pH至6.2,去除体系中N,N-二甲基甲酰胺,干燥,粉碎,得到预处理棉纤维;

按重量份将12份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、26份浓度为62%丙烯酸溶液、105份水混合搅拌1.2h,用浓度为0.95mol/L氢氧化钾溶液调节体系pH值为7.3,氮气保护下加入24份预处理棉纤维微波处理80min,微波功率为520W,氮气保护下在温度82℃加入3.2份过硫酸铵、1.6份硝酸铈铵搅拌65min,过滤,洗涤,干燥,得到改性棉纤维。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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