一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料及制备方法和无内胎自密性轮胎与流程

本申请属于胶料，尤其涉及一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料及制备方法和无内胎自密性轮胎。

背景技术：

1、与常规轮胎不同的是，无内胎自密性轮胎依靠轮胎内壁和胎圈的气密层保证轮胎与轮辋间良好的气密性，作为重要零部件的轮胎气密层具有低气体渗漏性，能在车辆行驶过程中，维持轮胎气压和保气；同时需具有较好的屈挠疲劳性能、耐臭氧性能，适当的轮胎胎压是保证轮胎性能发挥最大功效的保证。

2、目前轮胎气密层所用的胶料配方主要是天然胶和/或卤化丁基胶、全卤化丁基胶，再加炭黑或碳酸钙等补强填充剂以及其他助剂，配方成本及胶料加工性能较高，但物理机械性能和气密性有待提高；实现废旧轮胎的回收有利于能源再生、提高材料利用率并减少废旧轮胎对环境的污染；目前回收的废旧轮胎先通过物理清洗、破碎、粉碎、热裂解，可产出裂解炭黑、裂解油、帘布钢丝碎渣等材料，然后经过筛网、磁选、分级筛、风选等步骤，最终产出裂解炭黑；裂解炭黑具有价格低廉、绿色环保、二级结构性低、粒径分布复杂、易分散等特性，并残留白炭黑、碳酸钙等补强助剂，具有替代轮胎气密层所用的胶料配方中炭黑补强机的潜力。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料及制备方法和无内胎自密性轮胎，用于解决现有技术中轮胎气密层所用的胶料配方物理机械性能和气密性有待提高的技术问题。

2、本申请第一方面提供了一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料，包括生胶、补强填充剂、活性剂、硫化剂、促进剂和加工助剂；

3、所述补强填充剂包括复合炭黑以及轻质碳酸钙；

4、所述复合炭黑的氮吸附比表面积为30～100m2/g，吸碘值为30～140g/kg；

5、所述复合炭黑包括炭黑和裂解炭黑。

6、优选的，所述生胶包括天然胶、溴化丁基胶。

7、优选的，所述生胶还包括丁基再生胶。

8、优选的，以质量份计算，所述气密性胶料包括90～150份生胶、10～100份补强填充剂、1～4份活性剂、2～6份硫化剂、0.5～2份促进剂和15～25份加工助剂。

9、优选的，所述气密性胶料包括100～140份生胶、10～100份补强填充剂、1～4份活性剂、2～6份硫化剂、0.5～2份促进剂和15～25份加工助剂。

10、优选的，所述天然胶的干胶和所述溴化丁基胶的干胶质量比为：10～40：90～60。

11、优选的，所述复合炭黑中中炭黑和裂解炭黑的质量比为0～70：70～0。

12、优选的，所述活性剂为硬脂酸；

13、所述硫化剂选自硫磺粉、不溶性硫磺、氧化锌中的一种或多种；

14、所述促进剂为促进剂dm；

15、所述加工助剂包括均匀剂、树脂、操作油；

16、所述均匀剂为40msf；

17、所述树脂选自辛基酚醛树脂、叔丁酚增粘树脂、脂肪酸树脂c5、烃类树脂c9、树脂与沥青的混合物中的一种或多种；

18、所述操作油为芳香操作油和/或环保操作油。

19、优选的；以质量份计算，所述气密性胶料包括31质量份天然胶、69质量份溴化丁基胶、27质量份丁基再生胶、25质量份轻质碳酸钙、40质量份造粒裂解炭黑、27质量份n660炭黑、2质量份硬脂酸、4质量份辛基酚醛树脂、7质量份40msf均匀剂、3质量份脂肪酸树脂、1.5质量份操作油、1.5质量份促进剂dm、3质量份氧化锌以及0.6质量份不溶性硫磺。

20、本申请第二方面提供了一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料的制备方法，用于制备上述气密性胶料，制备方法包括步骤：

21、步骤s1、将生胶、补强填充剂、活性剂和加工助剂依次进行一段母炼和二段母炼，得到二段母炼胶；

22、步骤s2、将二段母炼胶、硫化机以及促进剂进行终炼，排胶得到气密层胶料。

23、本申请第三方面提供了一种无内胎自密性轮胎，包括胎体、帘布、外胎面以及上述气密性胶料；

24、所述气密性胶料粘附在所述胎体内层构成轮胎气密层。

25、综上所述，本申请提供了一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料及制备方法和无内胎自密性轮胎，气密性胶料包括生胶、补强填充剂、活性剂、硫化剂、促进剂和加工助剂，补强填充剂包括复合炭黑以及轻质碳酸钙，其中，与只使用炭黑相比，同时使用包括炭黑和裂解炭黑的复合炭黑能在相同的加入量的情况下，提高胶料的致密度并改善物理机械性能，复合炭黑的氮吸附比表面积为30～100m2/g，吸碘值为30～140g/kg，吸碘值和氮吸附比表面积成正比，氮吸附比表面积和粒径成反比，氮吸附比表面积为30～100m2/g和吸碘值为30～140g/kg说明本申请提供的是宽粒径分布的复合炭黑，宽粒径分布的复合炭黑有利于在生胶中的浸润及混入，提高分散性，进一步改善轮胎气密层所用的胶料的气密性；同时，由于复合炭黑使用了废旧轮胎回收再生得到的裂解炭黑，降低了常规炭黑的使用量，从而还能降低制备成本，本申请提供的是一种低成本、高气密性的胶料，从而解决现有技术中轮胎气密层所用的胶料配方物理机械性能和气密性有待提高的技术问题。

技术特征：

1.一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料，其特征在于，包括生胶、补强填充剂、活性剂、硫化剂、促进剂和加工助剂；

2.根据权利要求1所述的一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料，其特征在于，所述生胶包括天然胶和溴化丁基胶。

3.根据权利要求2所述的一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料，其特征在于，以干胶质量份计算，所述生胶中包括10～40质量份天然胶和60～90质量份溴化丁基胶。

4.根据权利要求1所述的一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料，其特征在于，所述复合炭黑中炭黑和裂解炭黑的质量比为0～70：0～70。

5.根据权利要求1所述的一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料，其特征在于，质量份计算，所述气密性胶料包括90～150份生胶、10～100份补强填充剂、1～4份活性剂、2～6份硫化剂、0.5～2份促进剂和15～25份加工助剂。

6.根据权利要求1所述的一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料，其特征在于，所述活性剂为硬脂酸；

7.根据权利要求6所述的一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料，其特征在于，以质量份计算，所述气密性胶料包括31质量份天然胶、69质量份溴化丁基胶、27质量份丁基再生胶、25质量份轻质碳酸钙、40质量份造粒裂解炭黑、27质量份n660炭黑、2质量份硬脂酸、4质量份辛基酚醛树脂、7质量份40msf均匀剂、3质量份脂肪酸树脂、1.5质量份操作油、1.5质量份促进剂dm、3质量份氧化锌以及0.6质量份不溶性硫磺。

8.根据权利要求2所述的一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料，其特征在于，所述生胶还包括丁基再生胶。

9.权利要求1-8任一项所述的含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

10.一种无内胎自密性轮胎，其特征在于，包括胎体、帘布、外胎面以及权利要求1-8任一项所述的含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料气密性胶料；

技术总结
本申请属于胶料技术领域，尤其涉及一种含宽粒径分布裂解炭黑的气密性胶料及制备方法和无内胎自密性轮胎；本申请提供的气密性胶料中使用了宽粒径分布的裂解炭黑和炭黑，有利于生胶中的浸润及混入，提高分散性，改善轮胎气密层所用的胶料的气密性和物理机械性能，同时使用废旧轮胎回收再生得到的裂解炭黑还降低了制备成本，从而解决现有技术中轮胎气密层所用的胶料配方物理机械性能和气密性有待提高的技术问题。

技术研发人员：谭嘉燊,王志远,黎宁,苏普文,蒋林峰
受保护的技术使用者：万力轮胎股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14