本发明属于轮胎配方技术领域，具体涉及一种轮胎气密层配方及其制备方法。
背景技术：
轮胎气密层的主要作用是承受内压并保持内压的相对稳定。在胶料性能方面，要求配方的硫化胶具有优良的气密性。目前全钢、半钢轮胎主要采用气密性优良的丁基胶或者溴化丁基胶作为轮胎的气密层。丁基橡胶主链周围有大量烷基存在，能够有效降低气体的渗透性，而天然橡胶主链周围仅有少量甲基存在，气密性较差。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决问题，提供一种轮胎气密层配方及其制备方法，其成本低、气密性以及加工性能良好，尤其适用于全钢子午线、半钢轮胎的气密层。
按照本发明的技术方案，所述轮胎气密层配方，按重量份数计，包括天然橡胶10~30份、丁苯橡胶70~90份、炭黑n66010~20份、纳米填料15~40份、si692~5份、增粘树脂2~3份、zno3~5份、硬脂酸1.8~2.2份，防老剂2~3份、硫磺1.0~1.5份、促进剂dz1~2份和防焦剂ctp0.2~0.4份。
进一步的，所述纳米填料为具有二维片层结构的纳米高岭土、纳米滑石粉、纳米云母中的一种。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020、防老剂rd两种并用。
本发明的另一方面提供了该轮胎气密层配方的制备方法，包括以下步骤，
步骤一：母炼，按重量份数计，将天然橡胶10~30份、丁苯橡胶70~90份、炭黑n66010~20份、纳米填料15~40份、si692~5份、增粘树脂2~3份、zno3~5份、硬脂酸1.5-2.5份，防老剂2~3份加入密炼机中，保持填充系数70%~75%，于150~160℃条件下排胶，炼胶时间为2~4min；密炼机的下片控制胶片厚度为5~10mm，制备得到一段母胶；
步骤二：终炼，将步骤一所得一段母胶加入密炼机中，密炼机的填充系数为70%~75%，继续加入硫磺1.0~1.5份、促进剂dz1~2份、防焦剂ctp0.2~0.4份，炼胶时间为3~4min，排胶温度为95-105℃；密炼机下片并控制厚度为5~7mm，得到轮胎气密层配方胶料。
进一步的，所述步骤一中的密炼机为gk系列或f系列密炼机；步骤二中密炼机为gk系列密炼机。
本发明的有益效果在于：与丁基橡胶或者溴化丁基橡胶配方相比，其配方成本显著低，气密性良好，制备过程简单易行。其中，与天然橡胶相比，丁苯橡胶侧链含有体积更大的苯环，能够更好的降低气体渗透性。在成本方面，丁基橡胶或者溴化丁基橡胶成本远高于普通天然橡胶或者丁苯橡胶。在工艺性能方面也不如传统的天然橡胶或者丁苯橡胶。与传统的炭黑填料相比，纳米无机填料如纳米高岭土、纳米滑石粉以及纳米云母具有良好的二维片层平面结构，这种结构的材料经过补强分布在橡胶基体中能够有效的降低气体的渗透性。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一：
一种轮胎气密层配方及其制备方法，该配方各组份按重量份数计为，包括天然橡胶10份、丁苯橡胶90份、炭黑n66010份、纳米高岭土40份、si695份、增粘树脂2份、zno3份、硬脂酸2份、防老剂40201份、防老剂rd1份、硫磺1.0份、促进剂dz1份、防焦剂ctp0.4份；
其制备方法包括母胶和终炼两步，母炼：依次将天然橡胶10份、丁苯橡胶90份、炭黑n66010份、纳米高岭土40份、si695份、增粘树脂2份、zno3份、硬脂酸2份，防老剂40201份，防老剂rd1份加入gk系列密炼机中，保持填充系数70%，于150℃条件下排胶，炼胶时间为3min；密炼机的下片控制胶片厚度为5mm，制备得到一段母胶；
终炼：将母炼所得一段母胶加入gk系列密炼机中，密炼机的填充系数为70%，继续加入硫磺1.0份、促进剂dz1份、防焦剂ctp0.4份，炼胶时间为4min，排胶温度为100℃；密炼机下片并控制厚度为5mm，得到低成本轮胎气密层配方混炼胶。
实施例二：
一种轮胎气密层配方及其制备方法，该配方各组份按重量份数计为，包括，天然橡胶20份、丁苯橡胶80份、炭黑n66015份、纳米云母35份、si694份、增粘树脂3份、zno4份、硬脂酸1.8份、防老剂40201.5份、防老剂rd1份、硫磺1.2份、促进剂dz1.5份、防焦剂ctp0.3份。
其制备方法包括母胶和终炼两步，母炼：依次将天然橡胶20份、丁苯橡胶80份、炭黑n66015份、纳米云母35份、si694份、增粘树脂3份、zno4份、硬脂酸1.8份、防老剂40201.5份、防老剂rd1份加入gk系列密炼机中，保持填充系数72%，于155℃条件下排胶，炼胶时间为4min；密炼机的下片控制胶片厚度为7mm，制备得到一段母胶；
终炼：将母炼所得一段母胶加入gk系列密炼机中，密炼机的填充系数为73%，继续加入硫磺1.2份、促进剂dz1.7份、防焦剂ctp0.3份，炼胶时间为3min，排胶温度为95℃；密炼机下片并控制厚度为6mm，得到低成本轮胎气密层配方混炼胶。
实施例三：
一种轮胎气密层配方及其制备方法，该配方各组份按重量份数计为，包括，天然橡胶30份、丁苯橡胶70份、炭黑n66020份、纳米滑石粉15份、si692份、增粘树脂2.5份、zno5份、硬脂酸2.2份、防老剂40201.5份、防老剂rd1.5份、硫磺1.5份、促进剂dz2份、防焦剂ctp0.2份。
其制备方法包括母胶和终炼两步，母炼：依次将天然橡胶30份、丁苯橡胶70份、炭黑n66020份、纳米滑石粉15份、si692份、增粘树脂2.5份、zno5份、硬脂酸2.2份、防老剂40201.5份、防老剂rd1.5份加入f系列密炼机中，保持填充系数75%，于160℃条件下排胶，炼胶时间为2min；密炼机的下片控制胶片厚度为5~10mm，制备得到一段母胶；
终炼：将母炼所得一段母胶加入密炼机中，密炼机的填充系数为75%，继续加入硫磺1.5份、促进剂dz2份、防焦剂ctp0.2份，炼胶时间为3.5min，排胶温度为105℃；密炼机下片并控制厚度为7mm，得到低成本轮胎气密层配方混炼胶。