用于防刺扎轮胎的密封层组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种橡胶技术领域，具体地说是一种用于防刺扎轮胎的密封层组合 物。
[0002]
【背景技术】
[0003] 众所周知，随着橡胶技术及轮胎工业的快速发展，人们对轮胎的安全使用性能提 出了更高的要求。据统计资料分析显示，高速公路上50%以上的重大交通是都是由于轮胎 慢性漏气而导致轮胎在转动过程中发生爆胎。其中导致轮胎慢性漏气多是由于轮胎受到尖 锐的异物刺扎，致使轮胎失压。这种收到刺扎漏气的轮胎，严重影响车辆的正常行驶，给驾 乘人员的人身安全带来极大的隐患和严重伤害。
[0004] 目前，针对轮胎因刺扎而漏气爆胎的解决方案主要有两大类，即跑气保用轮胎及 自修复耐刺扎轮胎。跑气保用轮胎是通过在轮胎的胎侧内引入支撑性设计，使其胎侧具有 更好的支撑性及韧性。当轮胎失压后仍可以一定的速度行驶一段里程。也正因为这种支撑 性设计导致轮胎的舒适性变得很差，同时成本很高。自修复耐刺扎轮胎是一种主动自密封 技术。其特征在于在轮胎的内部具有一层半固态状高粘性的密封层，当轮胎被异物刺穿后， 密封层会紧紧的包裹住异物；异物被拔出时后会迅速的同步封堵住穿孔。当然这种自修复 耐刺扎轮胎也有其缺点。主要是轮胎高速行驶时，半固体状高分子层粘度降低会发生软化 流动，影响高速性能及动平衡。同时，这种高分子层需要喷涂至特殊处理的轮胎内表面，需 要额外的成型设备。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是为了克服上述现有的技术不足，提供一种用于防刺扎轮胎的密 封层组合物，具有良好的工艺性能及防刺扎封堵性能，能够通过常规的橡胶加工设备进行 混炼和压延。同时可以通过正常的轮胎成型设备直接应用该密封层组合物生产防刺扎轮 胎，不需要而外的设备。
[0007] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种用于防刺扎轮胎的密封层组合 物，其特征在于由内而外包含粘性密封层及内层密封层，通过压延机将粘性密封层及内层 密封层复合成片，所述粘性密封层的橡胶组合物以100重量份的丁苯橡胶或充油丁苯橡胶 为基准，以重量份计还包含：40-80重量份的炭黑、至多5重量份的白炭黑、50-80重量份的 芳烃油、10-30重量份的液体异丁烯橡胶；所述内层密封层的橡胶组合物以100重量份的溴 化丁基橡胶或溴化丁基橡胶与天然橡胶混合物为基准，以重量份计还包含：40-70重量份 的炭黑、20-40重量份的非补强填充材料。
[0008] 本发明还可通过如下措施来实现： 液体异丁烯橡胶数均分子量为500-3000g/mol。
[0009] 粘性密封层的橡胶组合物混炼胶在100°C的门尼粘度[ML(1+4)]为15. 0-30. 0M. U〇
[0010] 溴化丁基橡胶与天然橡胶混合物中天然橡胶的比例不超过重量比的20%。
[0011] 粘性密封层厚度在3. 0-5. 0mm之间。
[0012] 内层密封层厚度在0. 6-1. 5mm之间。
[0013] 本发明的有益效果是，该密封层组合物具有良好的工艺性能及防刺扎封堵性能， 能够通过常规的橡胶加工设备进行混炼和压延。同时可以通过正常的轮胎成型设备直接应 用该密封层组合物生产防刺扎轮胎，不需要而外的设备。
[0014]
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述： 本发明用于防刺扎轮胎的密封层组合物，由内而外包含粘性密封层及内层密封层，通 过压延机将粘性密封层及内层密封层复合成片。粘性密封层的橡胶组合物以100重量份的 丁苯橡胶或充油丁苯橡胶为基准，以重量份计还包含：40-80重量份的炭黑。炭黑含量不低 于40重量份，优选为不低于50重量份。当炭黑含量低于40重量份时，补强性及压延性能 不好。此外，炭黑的含量不超过80份，优选为不超过70重量份。当炭黑含量超过80重量 份时，胶料的补强性过高，不利于胶料的封堵效果。其中炭黑为半补强炭黑（如N550 ;N660 等)。
[0016] 粘性密封层的橡胶组合物以100重量份的丁苯橡胶或充油丁苯橡胶为基准，以重 量份计还含有至多10重量份的白炭黑，优选不多于5重量份。当白炭黑大于10重量份时， 胶料的加工性能变差。白炭黑的氮吸附比表面积较理想的为20-300m2/g。更理想的白炭黑 氮吸附比表面积为50-200m2/g。当白炭黑的氮吸附比表面积小于20m2/g时，补强及增粘 效果差；当白炭黑的氮吸附比表面积大于200m2/g时，分散性能较差。
[0017] 粘性密封层的橡胶组合物以100重量份的丁苯橡胶或充油丁苯橡胶为基准，以重 量份计还含有50-80重量份的芳烃油。芳烃油含量不低于50重量份，优选为不低于60重 量份。当芳烃油含量低于50重量份时，粘性及封堵性能不佳。此外，芳烃油的含量不超过 80份，优选为不超过70重量份。当芳烃油含量超过80重量份时，胶料易于粘辊，不利于压 延。
[0018] 粘性密封层的橡胶组合物以100重量份的丁苯橡胶或充油丁苯橡胶为基准，以 重量份计还含有10-30重量份的液体异丁烯橡胶，其中所述的液体异丁烯数均分子量为 500-3000g/mol〇
[0019] 粘性密封层的橡胶组合物不含有硫磺，其他硫化试剂及硫化促进剂，所述的粘性 密封层的橡胶组合物混炼胶在100°c的门尼粘度[ML(1+4)]为15. 0-30. 0M.U。
[0020] 粘性密封层的橡胶组合物中，除含有以上橡胶，液体橡胶，炭黑及芳烃油以外，根 据情况需要还可适当的混入轮胎工业中常用的各种助剂及配合剂，例如，增粘剂，防老剂， 硬脂酸和氧化锌等。
[0021] 内层密封层的橡胶组合物以100重量份的溴化丁基橡胶或溴化丁基橡胶与天然 橡胶混合物为基准，其中溴化丁基橡胶与天然橡胶混合物时，天然橡胶的比例不超过重量 比的20%。优选不超过10%重量比。当天然橡胶的比例超过重量比的20%时，会增加胶料的 强度性质，不利于协同封堵效果。
[0022] 内层密封层的橡胶组合物以100重量份的溴化丁基橡胶或溴化丁基橡胶与天然 橡胶混合物为基准，以重量份计还包含40-70重量份的炭黑。炭黑含量不低于40重量份， 优选为不低于50重量份。当炭黑含量低于40重量份时，补强性及压延性能不好。此外，炭 黑的含量不超过70份，优选为不超过60重量份。当炭黑含量超过70重量份时，胶料的补 强性过高，会降低伸长率，增加拉伸强度，影响协同封堵效果。其中炭黑为半补强炭黑(如 N550 ;N660 等） 内层密封层的橡胶组合物以100重量份的溴化丁基橡胶或溴化丁基橡胶与天然橡胶 混合物为基准，以重量份计还包含20-40重量份的非补强层状填充材料。非补强层状填充 材料为轮胎工业中常见增强气密性材料(如NM360等)。
[0023] 内层密封层的橡胶组合物以100重量份的溴化丁基橡胶或溴化丁基橡胶与天然 橡胶混合物为基准，氧化锌的含量不超过4重量份。优选不超过3重量份。当氧化锌的含量 超过4重量份时，密封层（B)交联程度较高，不利于得到较高的伸长率及较低的强度性质。 此外，氧化锌的含量不低于1. 5重量份，优选不低于2. 0重量份。当氧化锌低于1. 5重量份 时，其橡胶组合物交联度太低，容易发生脱层及其他故障。
[0024] 内层密封层的橡胶组合物以100重量份的溴化丁基橡胶或溴化丁基橡胶与天然 橡胶混合物为基准，以重量份计还包含少于0. 5份的硫磺作为辅助交联剂。许多化合物可 作为硫化促进剂，其中，使用二硫化苯并噻唑类的促进剂最为适宜，如DM。所述的最内层密 封层（B)橡胶组合物硫化胶的拉强度为7MPa或更小；100%及300%定伸应力分别小于2MPa 及5MPa;伸长率大于600%。
[0025] 内层密封层的橡胶组合物中，除含有以上橡胶，液体橡胶，炭黑及层状填料以外， 根据情况需要还可适当的混入轮胎工业中常用的各种助剂及配合剂，例如操作油，增粘剂， 硬脂酸等。
[0026] 以上所述的粘性密封层的橡胶组合物和内层密封层的橡胶组合物分别通过混炼， 压延或挤出得到具有一定几何形状和尺寸的复合结构的密封层用于正常的轮胎成型中。其 中所述的粘性密封层的层厚在3. 0-5. 0mm之间；内层密封层的厚度在0. 6-1. 5mm之间。具 体成型过程中，现将复合结构的密封层至于成型鼓上，后按照正常成型程序完成轮胎的成 型及硫化，得到具有复合结构密封层的防刺扎安全轮胎。以上所述的具有该复合密封层组 合物的防刺扎轮胎，内部结构由内而外分别为粘性密封层、内层密封层、气密层、帘布层、带 束层和胎面。
[0027] 下面结合实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限与些实施例。
[0028] 表一：粘性密封层配方表(本表中个组分含量单位为：重量份）
根据表一的组合物配方表，按照常规方法通过开炼机或密炼机进行混炼。
[0029] 表二：粘性密封层物性表（门尼粘度测试条件为100°c;ML1+4 ;MDR测试条件为 150X20mins)
表三：内层密封层配方表
根据表三的组合物配方表，按照常规方法通过开炼机或密炼机进行混炼。
[0030] 表四：粘性密封层物性表
【主权项】
1. 一种用于防刺扎轮胎的密封层组合物，其特征在于由内而外包含粘性密封层及内层 密封层，通过压延机将粘性密封层及内层密封层复合成片，所述粘性密封层的橡胶组合物 以100重量份的丁苯橡胶或充油丁苯橡胶为基准，以重量份计还包含：40-80重量份的炭 黑、至多5重量份的白炭黑、50-80重量份的芳烃油、10-30重量份的液体异丁烯橡胶；所述 内层密封层的橡胶组合物以100重量份的溴化丁基橡胶或溴化丁基橡胶与天然橡胶混合 物为基准，以重量份计还包含：40-70重量份的炭黑、20-40重量份的非补强填充材料。2. 根据权利要求1所述用于防刺扎轮胎的密封层组合物，其特征在于所述的液体异丁 烯橡胶数均分子量为500-3000g/mol。3. 根据权利要求1所述用于防刺扎轮胎的密封层组合物，其特征在于所述的粘性密封 层的橡胶组合物混炼胶在l〇〇°C的门尼粘度[ML(1+4)]为15. 0-30. 0M.U。4. 根据权利要求1所述用于防刺扎轮胎的密封层组合物，其特征在于所述的溴化丁基 橡胶与天然橡胶混合物中天然橡胶的比例不超过重量比的20%。5. 根据权利要求1所述用于防刺扎轮胎的密封层组合物，其特征在于所述的粘性密封 层厚度在3. 0-5. 0mm之间。6. 根据权利要求1所述用于防刺扎轮胎的密封层组合物，其特征在于所述的内层密封 层厚度在〇. 6-1. 5mm之间。
【专利摘要】一种用于防刺扎轮胎的密封层组合物，其特征在于由内而外包含粘性密封层及内层密封层，通过压延机将粘性密封层及内层密封层复合成片，所述粘性密封层的橡胶组合物以100重量份的丁苯橡胶或充油丁苯橡胶为基准，以重量份计还包含：40-80重量份的炭黑、至多5重量份的白炭黑、50-80重量份的芳烃油、10-30重量份的液体异丁烯橡胶；所述内层密封层的橡胶组合物以100重量份的溴化丁基橡胶或溴化丁基橡胶与天然橡胶混合物为基准，以重量份计还包含：40-70重量份的炭黑、20-40重量份的非补强填充材料。
【IPC分类】C08L9/06, C08K5/09, C08L7/00, C08L23/22, C08L91/00, B60C1/00, C08L23/28, C08K3/22, C08K13/02, C08K3/36, C08K3/04
【公开号】CN105419024
【申请号】CN201510967616
【发明人】王大鹏, 于子涵, 李威, 刘谦
【申请人】三角轮胎股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月22日