一种轮胎内胎用橡胶复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及再生橡胶技术领域，尤其涉及一种轮胎内胎用橡胶复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，对橡胶的需求也在提升。与此同时，废旧橡胶的处理也成为人们面临的严重问题之一。橡胶的降解性能差，长时期不能自然降解，大量的废旧橡胶不仅对自然环境造成了潜在威胁，也浪费了资源。废旧橡胶综合利用的主要途径之一是对废旧橡胶进行再次加工，使其转化为再生橡胶，从而物尽其用，实现循环经济发展。再生橡胶一方面可以代替橡胶，缓解了天然橡胶的严重匮乏;另一方面减少了潜在的污染，有利于环保。
[0003]当前再生橡胶存在的一个主要问题就是其力学性能各项指标下降，加工性能差，仅能应用于低档产品，其使用性能和附加价值不高，限制了其在中高档产品中的使用。因此，提高再生橡胶制品的综合性能及附加价值，拓宽其应用范围是当前再生橡胶制品的重要发展方向。橡胶常应用于制造汽车轮胎，而轮胎内胎用橡胶材料需要具有良好的抗老化性、抗压及抗冲击性能，从而保证轮胎内胎的使用寿命和使用安全性。
【发明内容】
[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种轮胎内胎用橡胶复合材料及其制备方法。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种轮胎内胎用橡胶复合材料，其是由下述重量份的原料制得:
再生橡胶60-80，聚氨酯树脂5-10，松香甘油酯2-4，煤矸石粉10-15，蒙脱土 20-30，松香6-8，丙烯酸丁酯2-4，过硫酸钾0.15-0.25，羟乙基纤维素1-2，十二烷基硫酸钠0.15-0.25,硫磺1-2，硬脂酸锌1-2，石油磺酸钠1-2，复合助剂5-10;
其中复合助剂由下列重量份的原料制成:茶籽油30-40，松节油3-5，丙三醇1-2，乙酰柠檬酸三丁酯10-15，植酸0.5-1，山梨醇酐单硬脂酸酯1-2，纳米二氧化钛1-2;复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80-90°C搅拌0.5-lh，然后与其余原料混合，50-60°C、1000-1500r/min搅拌l-2h，冷却后即得。
[0006]—种轮胎内胎用橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)将煤矸石粉、蒙脱土混合后按固液重量比1:4-1:5与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90-95°C、1000-1500r/min搅拌5-10min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10_15min，最后加入过硫酸钾70-80°C反应4-6h，冷却后过滤，100-120°C干燥完全后研磨至100-200目，得改性粉体；
(2)将再生橡胶、聚氨酯树脂、松香甘油酯与复合助剂混合后80-100°C混合0.5-lh，然后加入硬脂酸锌和石油磺酸钠50-60°C搅拌l_2h，得橡胶混合物；
(3 )将(1)中的改性粉体与(2 )中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100-120°C混合10-15min，然后加入其余原料于60-100°C混合0.5-lh，最后用双螺杆挤出机200-240°C挤出，即得轮胎内胎用橡胶复合材料。
[0007]本发明的优点是:
茶籽油中含有丰富的活性成分，包括茶多酚、留醇、角鲨烯等，能起到辅助软化的效果，同时茶籽油具有较强的渗透性，能迅速且均匀地渗透到橡胶分子链的空隙中，增加橡胶分子间距离，有助于改善胶料的柔软性和流动性，提高再生橡胶的加工性能。
[0008]本发明以茶籽油、松节油与乙酰柠檬酸三丁酯复配，辅以植酸、纳米二氧化钛等活性成分制得复合助剂，能增加胶料的可塑性、流动性、粘着性，有效提升了再生橡胶的耐候性和加工性能;通过乳液共聚反应向煤矸石粉、蒙脱土混合粉体表面引入松香及丙烯酸丁酯活性基团，能与橡胶分子链基团发生相互作用，有效提升了粉体与胶料的相容性，粉体在胶料中分散均匀，改善了胶料的力学性能;利用各原料的复配以及协同作用，使制得的橡胶复合材料具有良好的力学性能和加工性能，并且改善了抗老化性、抗压及抗冲击性能，使用寿命长，安全性能好，适合用于生产轮胎内胎。
【具体实施方式】
[0009]—种轮胎内胎用橡胶复合材料，其是由下述重量份的原料制得:
再生橡胶60，聚氨酯树脂5，松香甘油酯2，煤矸石粉10，蒙脱土 20，松香6，丙烯酸丁酯2，过硫酸钾0.15，羟乙基纤维素1，十二烷基硫酸钠0.15，硫磺1，硬脂酸锌1，石油磺酸钠1，复合助剂5;
其中复合助剂由下列重量份的原料制成:茶籽油30，松节油3，丙三醇1，乙酰柠檬酸三丁酯10，植酸0.5，山梨醇酐单硬脂酸酯1，纳米二氧化钛1;复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80°C搅拌0.5h，然后与其余原料混合，50°C、1000r/min搅拌lh，冷却后即得。
[0010]—种轮胎内胎用橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)将煤矸石粉、蒙脱土混合后按固液重量比1:4与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90°C、1000r/min搅拌5min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌lOmin，最后加入过硫酸钾70°C反应4h，冷却后过滤，100°C干燥完全后研磨至100目，得改性粉体；
(2)将再生橡胶、聚氨酯树脂、松香甘油酯与复合助剂混合后80°C混合0.5h，然后加入硬脂酸锌和石油磺酸钠50°C搅拌lh，得橡胶混合物；
(3 )将(1)中的改性粉体与(2 )中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100°C混合lOmin，然后加入其余原料于60°C混合0.5h，最后用双螺杆挤出机200°C挤出，即得轮胎内胎用橡胶复合材料。
[0011 ]对上述制得的橡胶复合材料进行性能测试，结果如下:
邵尔A型硬度:63度；
拉伸强度:21.2MPa;
扯断伸长率:520%;
老化后拉伸强度下降率:8.7%。
【主权项】
1.一种轮胎内胎用橡胶复合材料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 再生橡胶60-80，聚氨酯树脂5-10，松香甘油酯2-4，煤矸石粉10-15，蒙脱土20-30，松香6-8，丙烯酸丁酯2-4，过硫酸钾0.15-0.25，羟乙基纤维素1-2，十二烷基硫酸钠0.15-0.25,硫磺1-2，硬脂酸锌1-2，石油磺酸钠1-2，复合助剂5-10; 所述的复合助剂由下列重量份的原料制成:茶籽油30-40，松节油3-5，丙三醇1-2，乙酰柠檬酸三丁酯10-15，植酸0.5-1，山梨醇酐单硬脂酸酯1-2，纳米二氧化钛1-2;复合助剂的制备方法是将丙三醇、植酸、山梨醇酐单硬脂酸酯混合后80-90°C搅拌0.5-lh，然后与其余原料混合，50-60°C、1000-1500r/min搅拌l-2h，冷却后即得。2.根据权利要求1所述的一种轮胎内胎用橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将煤矸石粉、蒙脱土混合后按固液重量比1:4-1:5与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90-95°C、1000-1500r/min搅拌5-10min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10_15min，最后加入过硫酸钾70-80°C反应4-6h，冷却后过滤，100-120°C干燥完全后研磨至100-200目，得改性粉体； (2)将再生橡胶、聚氨酯树脂、松香甘油酯与复合助剂混合后80-100°C混合0.5-lh，然后加入硬脂酸锌和石油磺酸钠50-60°C搅拌l_2h，得橡胶混合物； (3 )将(1)中的改性粉体与(2 )中的橡胶混合物共同加入反应釜中先于100-120°C混合10-15min，然后加入其余原料于60-100°C混合0.5-lh，最后用双螺杆挤出机200-240°C挤出，即得轮胎内胎用橡胶复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种轮胎内胎用橡胶复合材料，其是由下述重量份的原料制得：再生橡胶60-80，聚氨酯树脂5-10，松香甘油酯2-4，煤矸石粉10-15，蒙脱土20-30，松香6-8，丙烯酸丁酯2-4，过硫酸钾0.15-0.25，羟乙基纤维素1-2，十二烷基硫酸钠0.15-0.25，硫磺1-2，硬脂酸锌1-2，石油磺酸钠1-2，复合助剂5-10。本发明的橡胶复合材料具有良好的力学性能和加工性能，并且改善了抗老化性、抗压及抗冲击性能，使用寿命长，安全性能好，适合用于生产轮胎内胎。
【IPC分类】C08K3/06, C08K3/22, C08K5/098, C08K9/04, C08K3/34, B60C1/00, C08L93/04, C08K5/11, C08L17/00, C08L75/04, C08K13/06
【公开号】CN105462013
【申请号】CN201510915517
【发明人】葛九敢, 唐帆, 黄健, 张国强, 张开炳
【申请人】安徽世界村新材料有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月9日