一种高性能橡胶轮胎材料复合丁基橡胶轮胎材料的制作方法

文档序号:11099125阅读:403来源:国知局

本发明涉及橡胶轮胎技术领域,尤其涉及一种复合丁基橡胶轮胎材料。



背景技术:

丁基橡胶具有优异的耐热、耐老化性能及优良的气密性,在40℃时,其透气率是天然橡胶的二十分之一,顺丁橡胶七十六分之一。普通丁基橡胶虽具有以上优异的应用性能,但其相容性较差,使用后期因老化而硬度减小,从而影响轮胎的使用寿命,且其耐磨性能也满足不了需求,亟待解决。



技术实现要素:

本发明提出了一种复合丁基橡胶轮胎材料,耐磨性好,防水性能优异,耐老化性好。

本发明提出的一种复合丁基橡胶轮胎材料,其原料按重量份包括:天然橡胶15-25份,氯磺化聚乙烯30-50份,丁基橡胶10-20份,聚氨酯橡胶4-12份,320型氯丁橡胶15-25份,防老剂MBZ 0.2-0.8份,防老剂SP 0.1-0.8份,防老剂4010NA 0.15-0.65份,白油1-2份,松焦油0.5-1.5份,改性蛭石粉30-50份,硫酸钡4-10份,碳酸钙2-10份,石灰石3-12份,二氧化硅4-12份,烟灰2-8份,氢氧化镁2-6份,硫磺1-3份,硫化剂HTDM 1-2份,硫化促进剂CZ0.25-0.65份,硫化促进剂TMTD 0.15-0.45份。

优选地,改性蛭石粉采用如下工艺制备:将异丙醇溶液、羧甲基羟丙基瓜尔胶混合搅拌,搅拌温度为60-68℃,氮气保护下,加入氢氧化钠水溶液搅拌,搅拌状态下加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液,继续搅拌,用盐酸调节体系pH值至呈中性,过滤,干燥,粉碎,加入乙醇溶液、γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌,加入蛭石粉混合研磨,在温度65-75℃搅拌,加入丝胶溶液、乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌,过滤,洗涤,干燥,研磨,得到改性蛭石粉。

优选地,γ-巯丙基三甲氧基硅烷、蛭石粉的重量比为1-5:15-25。

优选地,丝胶溶液的浓度为0.15-0.25wt%,且丝胶溶液、乙二醇二缩水甘油基醚的重量比为20-40:2-4。

优选地,异丙醇溶液的浓度为35-45%,且异丙醇溶液、羧甲基羟丙基瓜尔胶的重量比为80-120:10-16。

优选地,改性蛭石粉采用如下工艺制备:按重量份将80-120份浓度为35-45%异丙醇溶液、10-16份羧甲基羟丙基瓜尔胶混合搅拌2-4h,搅拌温度为60-68℃,氮气保护下,加入35-45份浓度为0.6-1mol/L氢氧化钠水溶液搅拌30-60min,搅拌状态下滴加3-8份浓度为25-35%的3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液,滴加完全后继续搅拌20-50min,用盐酸调节体系pH值至呈中性,过滤,干燥,粉碎,加入80-120份浓度为50-60wt%乙醇溶液、1-5份γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌30-50min,加入15-25份蛭石粉混合研磨30-50min,在温度65-75℃搅拌20-50min,加入20-40份浓度为0.15-0.25wt%丝胶溶液、2-4份乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌80-140min,过滤,洗涤,在温度75-85℃干燥,研磨,得到改性蛭石粉。

优选地,所述的复合丁基橡胶轮胎材料,其原料按重量份包括:天然橡胶20-22份,氯磺化聚乙烯40-43份,丁基橡胶14-16份,聚氨酯橡胶6-10份,320型氯丁橡胶18-22份,防老剂MBZ 0.3-0.5份,防老剂SP 0.2-0.5份,防老剂4010NA 0.4-0.48份,白油1.2-1.5份,松焦油1-1.2份,改性蛭石粉40-42份,硫酸钡6-8份,碳酸钙3-5份,石灰石6-10份,二氧化硅7-10份,烟灰3-5份,氢氧化镁3-4份,硫磺1.5-2份,硫化剂HTDM 1.4-1.6份,硫化促进剂CZ 0.32-0.45份,硫化促进剂TMTD 0.32-0.38份。

本发明的改性蛭石粉中,羧甲基羟丙基瓜尔胶在一定条件与3-氯-2-羟基丙磺酸钠配合作用,具有良好的水溶性,且黏度低,流动性好,与蛭石粉配合与γ-巯丙基三甲氧基硅烷接枝,可增强与天然橡胶、氯磺化聚乙烯、丁基橡胶、聚氨酯橡胶、320型氯丁橡胶的相容性,而γ-巯丙基三甲氧基硅烷上的S i-O-CH3可与蛭石粉上羟基反应,接枝在蛭石表面及层间,而巯基-SH可与蛭石粉上羟基形成氢键,在乙二醇二缩水甘油基醚的配合下,在蛭石粉表面形成极性与非极性相容佳的高分子网状空间结构,与天然橡胶、氯磺化聚乙烯、丁基橡胶、聚氨酯橡胶、320型氯丁橡胶的相容性进一步增强,配合硫磺、硫化剂HTDM、硫化促进剂CZ、硫化促进剂TMTD交联固化,制品耐磨性好,密封性极好,防水性能极为优异,改性蛭石粉与白油、松焦油配合作用,加工性能极好,与硫酸钡、碳酸钙、石灰石、二氧化硅、烟灰、氢氧化镁配合,不仅价格低廉,耐磨性能极好,且配合加入的防老剂MBZ、防老剂SP、防老剂4010NA作用,且制品可应用在对耐老化性能要求较为苛刻的场合。

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

一种复合丁基橡胶轮胎材料,其原料按重量份包括:天然橡胶15份,氯磺化聚乙烯50份,丁基橡胶10份,聚氨酯橡胶12份,320型氯丁橡胶15份,防老剂MBZ 0.8份,防老剂SP 0.1份,防老剂4010NA 0.65份,白油1份,松焦油1.5份,改性蛭石粉30份,硫酸钡10份,碳酸钙2份,石灰石12份,二氧化硅4份,烟灰8份,氢氧化镁2份,硫磺3份,硫化剂HTDM 1份,硫化促进剂CZ 0.65份,硫化促进剂TMTD 0.15份。

实施例2

一种复合丁基橡胶轮胎材料,其原料按重量份包括:天然橡胶25份,氯磺化聚乙烯30份,丁基橡胶20份,聚氨酯橡胶4份,320型氯丁橡胶25份,防老剂MBZ 0.2份,防老剂SP 0.8份,防老剂4010NA 0.15份,白油2份,松焦油0.5份,改性蛭石粉50份,硫酸钡4份,碳酸钙10份,石灰石3份,二氧化硅12份,烟灰2份,氢氧化镁6份,硫磺1份,硫化剂HTDM 2份,硫化促进剂CZ 0.25份,硫化促进剂TMTD 0.45份。

实施例3

一种复合丁基橡胶轮胎材料,其原料按重量份包括:天然橡胶20份,氯磺化聚乙烯43份,丁基橡胶14份,聚氨酯橡胶10份,320型氯丁橡胶18份,防老剂MBZ 0.5份,防老剂SP 0.2份,防老剂4010NA 0.48份,白油1.2份,松焦油1.2份,改性蛭石粉40份,硫酸钡8份,碳酸钙3份,石灰石10份,二氧化硅7份,烟灰5份,氢氧化镁3份,硫磺2份,硫化剂HTDM 1.4份,硫化促进剂CZ 0.45份,硫化促进剂TMTD 0.32份。

改性蛭石粉采用如下工艺制备:按重量份将120份浓度为35%异丙醇溶液、16份羧甲基羟丙基瓜尔胶混合搅拌2h,搅拌温度为68℃,氮气保护下,加入35份浓度为1mol/L氢氧化钠水溶液搅拌30min,搅拌状态下滴加8份浓度为25%的3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液,滴加完全后继续搅拌50min,用盐酸调节体系pH值至呈中性,过滤,干燥,粉碎,加入80份浓度为60wt%乙醇溶液、1份γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌50min,加入15份蛭石粉混合研磨50min,在温度65℃搅拌50min,加入20份浓度为0.25wt%丝胶溶液、2份乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌140min,过滤,洗涤,在温度75℃干燥,研磨,得到改性蛭石粉。

实施例4

一种复合丁基橡胶轮胎材料,其原料按重量份包括:天然橡胶22份,氯磺化聚乙烯40份,丁基橡胶16份,聚氨酯橡胶6份,320型氯丁橡胶22份,防老剂MBZ 0.3份,防老剂SP 0.5份,防老剂4010NA 0.4份,白油1.5份,松焦油12份,改性蛭石粉42份,硫酸钡6份,碳酸钙5份,石灰石6份,二氧化硅10份,烟灰3份,氢氧化镁4份,硫磺1.5份,硫化剂HTDM 1.6份,硫化促进剂CZ 0.32份,硫化促进剂TMTD 0.38份。

改性蛭石粉采用如下工艺制备:按重量份将80份浓度为45%异丙醇溶液、10份羧甲基羟丙基瓜尔胶混合搅拌4h,搅拌温度为60℃,氮气保护下,加入45份浓度为0.6mol/L氢氧化钠水溶液搅拌60min,搅拌状态下滴加3份浓度为35%的3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液,滴加完全后继续搅拌20min,用盐酸调节体系pH值至呈中性,过滤,干燥,粉碎,加入120份浓度为50wt%乙醇溶液、5份γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌30min,加入25份蛭石粉混合研磨30min,在温度75℃搅拌20min,加入40份浓度为0.15wt%丝胶溶液、4份乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌80min,过滤,洗涤,在温度85℃干燥,研磨,得到改性蛭石粉。

实施例5

一种复合丁基橡胶轮胎材料,其原料按重量份包括:天然橡胶21份,氯磺化聚乙烯42份,丁基橡胶15份,聚氨酯橡胶8份,320型氯丁橡胶19份,防老剂MBZ 0.4份,防老剂SP 0.4份,防老剂4010NA 0.44份,白油1.3份,松焦油1.15份,改性蛭石粉41份,硫酸钡7份,碳酸钙4份,石灰石8份,二氧化硅8份,烟灰4份,氢氧化镁3.2份,硫磺1.8份,硫化剂HTDM 1.5份,硫化促进剂CZ 0.42份,硫化促进剂TMTD 0.36份。

改性蛭石粉采用如下工艺制备:按重量份将105份浓度为38%异丙醇溶液、14份羧甲基羟丙基瓜尔胶混合搅拌3h,搅拌温度为64℃,氮气保护下,加入41份浓度为0.8mol/L氢氧化钠水溶液搅拌50min,搅拌状态下滴加6份浓度为31%的3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液,滴加完全后继续搅拌35min,用盐酸调节体系pH值至呈中性,过滤,干燥,粉碎,加入100份浓度为54wt%乙醇溶液、2份γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌38min,加入22份蛭石粉混合研磨40min,在温度72℃搅拌40min,加入34份浓度为0.21wt%丝胶溶液、3份乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌120min,过滤,洗涤,在温度78℃干燥,研磨,得到改性蛭石粉。

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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