抗疲劳、耐温免充气胎用热塑性弹性体材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种聚合物改性和加工领域，特别设及一种抗疲劳、耐溫免充气胎用 热塑性弹性体材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，自行车空屯、轮胎易于刺破爆胎，并且因漏气而需要经常充气，维护起来很麻 烦，尤其对目前公共自行车来说，如何降低自行车的维护成本，提高自行车的使用效率显得 尤为重要。因此，市场上出现了自行车免充气胎。目前自行车免充气胎主要分为两种，一种 是免充气实屯、胎，一种是免充气中空胎。前者主要用橡胶硫化而成的一种轮胎，因为硫化橡 胶加工局限性，结构设计相对来说比较单调，加工工艺长，产品颜色单一，大都为黑色，运种 实屯、轮胎减震能力差，骑行舒适度差。免充气中空胎加入了中空结构，提高了减震效果，骑 行舒适度相对较好。从轮胎的结构W及舒适度来考虑，运种轮胎材料只能选择热塑性弹性 体进行加工。目前免充气胎市场用到的热塑性弹性体材料耐疲劳性较差，长时间骑行后易 于产生疲劳裂纹；由于普通的弹性体材料耐溫性差，夏季地表溫度升高后，轮胎变形大，轮 胎触地面积增大，骑行阻力增大，骑行舒适度明显降低。目前普通的热塑性弹性体材料难W 满足自行车免充气轮胎市场的需求，使自行车免充气轮胎的推广受到限制。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种抗疲劳、耐溫免充气 胎用热塑性弹性体材料及其制备方法，克服了传统苯乙締类热塑性弹性体材料长时间使 用疲劳性差和高溫使用耐溫差的问题，使热塑性弹性体材料在自行车免充气胎应用成为可 能。
[0004] 本发明提到的一种抗疲劳、耐溫免充气胎用热塑性弹性体材料，由W下组分按重 量份组成： 超高分子量氨化苯乙締弹性体100-150份、白油80-150份、聚苯酸10-50、聚丙締 20-50份，聚乙締5-15份，聚締控共混增初剂5-15,矿物质粉10-30份，娃酬粉3-8,稳定剂 0. 2-0. 5份，先将上述的超高分子量氨化苯乙締弹性体与白油充分混合，再将其与其余材料 混合，置于双螺杆挤出机，经烙融挤出、造粒而成。 阳0化]上述的白油为在40°C下粘度为80-180mm2 S的石蜡油或环烧油，或石蜡油和环 烧油的混合物。
[0006] 上述的矿物质粉为碳酸巧、滑石粉、般烧陶±、强威粉中的一种，或者几种的混合 物。
[0007] 上述的稳定剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，其中主抗氧剂为受阻酪或硫醋类抗氧 剂，辅助抗氧剂为亚憐酸醋或醋类抗氧剂。
[0008] 上述的主抗氧剂包括但不限于1010,DSTP中的一种或W上的组合物，其中，1010 的化学名称为四[0- (3, 5-二叔下基4-径基苯基}丙酸]季戊四醇醋，DSTP的化学名称 为硫代二丙酸硬脂醇醋。
[0009] 上述的辅助抗氧剂包括但不限于168、618中的一种或W上的组合物，其中，168的 化学名称为亚憐酸=巧，4-二叔下基苯]醋，618的化学名称为双十八烷基季戊四醇双亚憐 酸醋。
[0010] 本发明提到的抗疲劳、耐溫免充气胎用热塑性弹性体材料的制备方法，包括W下 步骤： (1) 按上述重量配比称取原料； (2) 将超高分子量氨化苯乙締弹性体和白油在慢速揽拌机内混合20-30分钟，然后与 其他的原料助剂一起混合20-30分钟，将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，经烙融挤出 后冷却造粒； (3) 其中螺筒内溫度为：一区 170-180°(：，二区 200-210°(：，^区 230-240°(：，四区 240-250 °C，五区 250-260 °C，六区 250-260 °C，屯区 250-260 °C，八区 250-260 °C，九区 250-260°C，十区 240-250°C，^-一区 210-220°C，十二区 200-210°C，机头 180-190°C，双螺杆 挤出机转速为400-800转/分。
[0011] 本发明与现有技术相比，其有益效果具体如下： (1) 本发明所采用了超高分子量聚苯乙締弹性体、聚苯酸、聚丙締等树脂材料，不引入 任何不环保因素，所做产品环境友好，同时产品弹性好，耐疲劳，耐溫； (2) 本产品采用了超高分子量聚苯乙締弹性体，同时利用了氨化聚苯乙締和聚苯酸的 热力学相容性，将二者共混，达到相筹完全相容，加强了硬嵌段与软嵌段的相分离程度，形 成了聚苯乙締/聚苯酸嵌段一氨化橡胶嵌段一聚苯乙締/聚苯酸嵌段=嵌段共聚物，其中 起到物理交联作用的硬嵌段由原来的聚苯乙締嵌段变成了聚苯乙締/聚苯酸嵌段，聚苯酸 与聚苯乙締的共混物相大大提高了聚苯乙締的玻璃化转变溫度，因此从本质上提高了嵌段 共聚物的耐高溫性，使新的共聚物在高溫下的弹性提高，变形程度大幅度缩小，有效减小了 触地面积，从而大大提高了自行车在夏天或者高溫地区的使用舒适度，本发明为热塑性弹 性体材料在自行车免充气轮胎市场的大面积推广奠定了基础； (3) 本发明采用了高密度聚乙締或者超高分子量聚乙締，或者高密度聚乙締和超高分 子量聚乙締的混合物，通过本材料加入，大大提高了产品的耐磨，提高了自行车免充气轮胎 的使用寿命； (4) 本发明采用了超高分子量聚苯乙締聚締控共混增初剂，可大大提高弹性体共混材 料的耐疲劳程度，本材料的使用，可使轮胎耐疲劳性提高3-5倍。
【具体实施方式】 阳〇1引实施例1 :本发明提到的抗疲劳、耐溫实屯、胎用热塑性弹性体材料，按重量份称超 高分子量氨化苯乙締弹性体100份、白油80份、聚苯酸10、聚丙締20份，聚乙締5份，聚 締控共混增初剂5份，矿物质粉10份，娃酬粉3份，稳定剂0. 2份。
[0013] 所述的白油为在40°C下粘度为80-180mm2 S的石蜡油，所述的聚苯酸为中粘度 产品，所述的聚丙締烙融指数为〇.5-2g/10min的均聚聚丙締，所述的聚乙締为高密度聚 乙締，所述的聚締控共混增初剂为现有市场可W买到的一款名为SDT-600的增初产品，所 述的矿物质粉为碳酸巧，所述的稳定剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，其中主抗氧剂为1010， 化学名称为四[6-(3,5-二叔下基4-?基苯基）丙酸]季戊四醇醋；辅助抗氧剂为168， 化学名称为亚憐酸S(2, 4-二叔下基苯）醋）。
[0014] 将超高分子量氨化苯乙締弹性体和白油在慢速揽拌机内混合20-30分钟，然后 与其他的原料助剂一起混合20-30分钟，将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，经烙融挤 出后冷却造粒。其中螺筒内溫度为：一区170-180°C，二区200-210°C，S区230-240°C， 四区 240-250°C，五区 250-260°C，六区 250-260°C，屯区 250-260°C，八区 250-260°C，九区 250-260°C，十区 240-250°C，^-一区 210-220°C，十二区 200-210°C，机头 180-190°C，双螺杆 挤出机转速为400-800转/分。
[0015] 实施例2:本发明提到的抗疲劳、耐溫自行车实屯、胎用热塑性弹性体材料，按重量 份称取超高分子量氨化苯乙締弹性体150份、白油150份、聚苯酸50、聚丙締50份，聚乙締 15份，聚締控共混增初剂15份，矿物质粉30份，娃酬粉8,稳定剂0.5份。
[0016] 所述的白油为在40°C下粘度为80-180mm2 S的环烧油，所述的聚苯酸为高粘 度产品，所述的聚丙締烙融指数为〇.5-2g/10min的共聚聚丙締，所述的聚乙締为超高分 子量聚乙締，所述的聚締控共混增初剂为现有市场可W买到的一款名为SDT-6