一种轮胎用耐老化耐磨橡胶材料的制作方法

文档序号:12403767阅读:233来源:国知局

本发明涉及橡胶轮胎技术领域,尤其涉及一种轮胎用耐老化耐磨橡胶材料。



背景技术:

目前在车辆轮胎生成中,均以再生胶为主,天热橡胶为辅,并辅助以炭黑做为强化材料,虽然这类橡胶可以满足车辆轮胎一般使用需要,但炭黑污染性极大,以及造成操作人员呼吸系统损伤,且该类橡胶生产的轮胎抗老化能力相对较低,耐磨及耐撕裂性能存在着明显不足,因此极大的降低了轮胎的使用寿命,并易因轮胎承载过大时而发生轮胎爆裂,对行车安全构成了严重的威胁。



技术实现要素:

本发明提出了一种轮胎用耐老化耐磨橡胶材料,耐磨及耐撕裂性能好,抗老化性能优异。

本发明提出的一种轮胎用耐老化耐磨橡胶材料,其原料按重量份包括:天然橡胶15-35份,320型氯丁橡胶25-35份,聚硫橡胶25-35份,改性高岭石20-50份,616防老剂0.5-1.5份,亚磷酸酯0.2-0.8份,二硫化四甲基秋兰姆0.5-1.2份,氧化锌0.5-1.5份,氧化镁1-3份,浮石5-15份,硼酸锌10-18份,硼酸铝晶须1-2份,锑酸钠12-18份,磷酸铝5-15份,炭黑10-20份,聚环氧大豆油0.2-0.8份,羟基硅油0.1-0.9份,白油1-2份,松焦油1-3份,脂肪酸0.2-0.8份,硬脂酸0.5-1.5份,3-氨丙基三甲氧基硅烷1-2份。

优选地,改性高岭石采用如下工艺制备:将茶皂素、水混合搅拌,搅拌温度为70-80℃,加入氯化锌搅拌,喷雾干燥,加入高岭石、水混合搅拌,搅拌速度为400-600r/min,取上层浑浊液加入双氧水在温度65-75℃搅拌,抽滤,固体物在温度70-78℃干燥至恒重,加入甲苯混合搅拌,搅拌速度为200-400r/min,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷在温度130-140℃继续搅拌,洗涤,加入顺丁烯二酸酐、甲苯超声处理,氮气保护下在温度120-130℃搅拌,抽滤,洗涤,真空干燥,粉碎,得到改性高岭石。

优选地,茶皂素、氯化锌的重量比为4-10:1-2。

优选地,高岭石、双氧水的重量比为100:120-150。

优选地,3-氨丙基三乙氧基硅烷、顺丁烯二酸酐的重量比为2-6:5-15。

优选地,真空干燥温度为70-80℃。

优选地,改性高岭石采用如下工艺制备:按重量份将4-10份茶皂素、50-100份水混合搅拌20-40min,搅拌温度为70-80℃,加入1-2份氯化锌搅拌15-35min,喷雾干燥,加入100份高岭石、200-400份水混合搅拌2-5h,搅拌速度为400-600r/min,取上层浑浊液加入120-150份双氧水在温度65-75℃搅拌1-3h,抽滤,固体物在温度70-78℃干燥至恒重,加入150-220份甲苯混合搅拌2-4h,搅拌速度为200-400r/min,加入2-6份3-氨丙基三乙氧基硅烷在温度130-140℃继续搅拌1-3h,洗涤,加入5-15份顺丁烯二酸酐、150-220份甲苯超声处理30-50min,氮气保护下在温度120-130℃搅拌15-35min,抽滤,洗涤,在温度70-80℃真空干燥,粉碎,得到改性高岭石。

优选地,所述的轮胎用耐老化耐磨橡胶材料,其原料按重量份包括:天然橡胶30-32份,320型氯丁橡胶28-32份,聚硫橡胶31-33份,改性高岭石40-44份,616防老剂1-1.2份,亚磷酸酯0.3-0.5份,二硫化四甲基秋兰姆0.6-1份,氧化锌1.2-1.4份,氧化镁1.2-1.8份,浮石6-10份,硼酸锌13-15份,硼酸铝晶须1.2-1.6份,锑酸钠13-15份,磷酸铝8-11份,炭黑14-16份,聚环氧大豆油0.3-0.5份,羟基硅油0.3-0.6份,白油1.2-1.5份,松焦油2-2.4份,脂肪酸0.3-0.6份,硬脂酸1.1-1.3份,3-氨丙基三甲氧基硅烷1.4-1.6份。

本发明的改性高岭石中,以茶皂素为原料,在一定条件下经过氯化锌处理,抗菌快速高效,且与高岭石的混溶性好,采用双氧水氧化处理后,3-氨丙基三乙氧基硅烷可接枝在其表面,另外3-氨丙基三乙氧基硅烷上的氨基与顺丁烯二酸酐反应,可有效增强高岭石与天然橡胶、320型氯丁橡胶、聚硫橡胶的相容性,分散性好,配合二硫化四甲基秋兰姆、氧化锌、氧化镁交联固化后,制品耐磨、耐撕裂性能极为优异。

天然橡胶、320型氯丁橡胶及聚硫橡胶在环氧大豆油、羟基硅油、白油、松焦油配合,共混相容性极好,且可使胶料具有较好的韧性,压缩变形小,且耐老化及耐油性能好,与3-氨丙基三甲氧基硅烷协同作用,与改性高岭石、浮石、硼酸锌、硼酸铝晶须、锑酸钠、磷酸铝、炭黑结合力强好,制品耐磨及耐撕裂性能进一步增强,配合616防老剂、亚磷酸酯作用,耐老化性好;本发明配方科学合理,确保了橡胶的耐磨、耐撕裂效果,在使用过程中大大提高了安全性能,大大延长了轮胎的使用寿命,不添加炭黑,有效避免了炭黑对操作人员呼吸系统的危害。

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

一种轮胎用耐老化耐磨橡胶材料,其原料按重量份包括:天然橡胶35份,320型氯丁橡胶25份,聚硫橡胶35份,改性高岭石20份,616防老剂1.5份,亚磷酸酯0.2份,二硫化四甲基秋兰姆1.2份,氧化锌0.5份,氧化镁3份,浮石5份,硼酸锌18份,硼酸铝晶须1份,锑酸钠18份,磷酸铝5份,炭黑20份,聚环氧大豆油0.2份,羟基硅油0.9份,白油1份,松焦油3份,脂肪酸0.2份,硬脂酸1.5份,3-氨丙基三甲氧基硅烷1份。

实施例2

一种轮胎用耐老化耐磨橡胶材料,其原料按重量份包括:天然橡胶15份,320型氯丁橡胶35份,聚硫橡胶25份,改性高岭石50份,616防老剂0.5份,亚磷酸酯0.8份,二硫化四甲基秋兰姆0.5份,氧化锌1.5份,氧化镁1份,浮石15份,硼酸锌10份,硼酸铝晶须2份,锑酸钠12份,磷酸铝15份,炭黑10份,聚环氧大豆油0.8份,羟基硅油0.1份,白油2份,松焦油1份,脂肪酸0.8份,硬脂酸0.5份,3-氨丙基三甲氧基硅烷2份。

实施例3

一种轮胎用耐老化耐磨橡胶材料,其原料按重量份包括:天然橡胶30份,320型氯丁橡胶32份,聚硫橡胶31份,改性高岭石44份,616防老剂1份,亚磷酸酯0.5份,二硫化四甲基秋兰姆0.6份,氧化锌1.4份,氧化镁1.2份,浮石10份,硼酸锌13份,硼酸铝晶须1.6份,锑酸钠13份,磷酸铝11份,炭黑14份,聚环氧大豆油0.5份,羟基硅油0.3份,白油1.5份,松焦油2份,脂肪酸0.6份,硬脂酸1.1份,3-氨丙基三甲氧基硅烷1.6份。

改性高岭石采用如下工艺制备:按重量份将4份茶皂素、100份水混合搅拌20min,搅拌温度为80℃,加入1份氯化锌搅拌35min,喷雾干燥,加入100份高岭石、200份水混合搅拌5h,搅拌速度为400r/min,取上层浑浊液加入150份双氧水在温度65℃搅拌3h,抽滤,固体物在温度70℃干燥至恒重,加入220份甲苯混合搅拌2h,搅拌速度为400r/min,加入2份3-氨丙基三乙氧基硅烷在温度140℃继续搅拌1h,洗涤,加入15份顺丁烯二酸酐、150份甲苯超声处理50min,氮气保护下在温度120℃搅拌35min,抽滤,洗涤,在温度70℃真空干燥,粉碎,得到改性高岭石。

实施例4

一种轮胎用耐老化耐磨橡胶材料,其原料按重量份包括:天然橡胶32份,320型氯丁橡胶28份,聚硫橡胶33份,改性高岭石40份,616防老剂1.2份,亚磷酸酯0.3份,二硫化四甲基秋兰姆1份,氧化锌1.2份,氧化镁1.8份,浮石6份,硼酸锌15份,硼酸铝晶须1.2份,锑酸钠15份,磷酸铝8份,炭黑16份,聚环氧大豆油0.3份,羟基硅油0.6份,白油1.2份,松焦油2.4份,脂肪酸0.3份,硬脂酸1.3份,3-氨丙基三甲氧基硅烷1.4份。

改性高岭石采用如下工艺制备:按重量份将10份茶皂素、50份水混合搅拌40min,搅拌温度为70℃,加入2份氯化锌搅拌15min,喷雾干燥,加入100份高岭石、400份水混合搅拌2h,搅拌速度为600r/min,取上层浑浊液加入120份双氧水在温度75℃搅拌1h,抽滤,固体物在温度78℃干燥至恒重,加入150份甲苯混合搅拌4h,搅拌速度为200r/min,加入-6份3-氨丙基三乙氧基硅烷在温度130℃继续搅拌3h,洗涤,加入5份顺丁烯二酸酐、220份甲苯超声处理30min,氮气保护下在温度130℃搅拌15min,抽滤,洗涤,在温度80℃真空干燥,粉碎,得到改性高岭石。

实施例5

一种轮胎用耐老化耐磨橡胶材料,其原料按重量份包括:天然橡胶31份,320型氯丁橡胶29份,聚硫橡胶32份,改性高岭石42份,616防老剂1.1份,亚磷酸酯0.4份,二硫化四甲基秋兰姆0.8份,氧化锌1.3份,氧化镁1.4份,浮石8份,硼酸锌14份,硼酸铝晶须1.4份,锑酸钠14份,磷酸铝10份,炭黑15份,聚环氧大豆油0.4份,羟基硅油0.4份,白油1.4份,松焦油2.2份,脂肪酸0.5份,硬脂酸1.2份,3-氨丙基三甲氧基硅烷1.5份。

改性高岭石采用如下工艺制备:按重量份将6份茶皂素、80份水混合搅拌32min,搅拌温度为76℃,加入1.6份氯化锌搅拌21min,喷雾干燥,加入100份高岭石、320份水混合搅拌3h,搅拌速度为520r/min,取上层浑浊液加入135份双氧水在温度72℃搅拌23h,抽滤,固体物在温度74℃干燥至恒重,加入180份甲苯混合搅拌3h,搅拌速度为320r/min,加入4份3-氨丙基三乙氧基硅烷在温度136℃继续搅拌2h,洗涤,加入12份顺丁烯二酸酐、185份甲苯超声处理42min,氮气保护下在温度126℃搅拌30min,抽滤,洗涤,在温度74℃真空干燥,粉碎,得到改性高岭石。

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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