专利名称：：一种复合丁基再生胶机动车内胎制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种机动车零部件的制作方法及制品，尤其是一种汽车(包括农用车、摩托车)内胎制作方法及制品；属橡胶轮胎制品工艺类
技术领域：
。
背景技术：
：众所周知，内胎是一个环状不透气的圆形管筒，必须用较软的胶料制成，管壁安装有气门咀，充入压縮气体后向外膨胀，具有强力弹性，保持着一定的圆度因此必须受外胎的限制。根据实际使用要求，内胎除了要气密性能好，不泄气外，还要求弹性好，耐屈挠，以及管壁厚薄均匀，充气后膨胀一致，使用后变形小，耐撕裂，耐高温，耐疲劳，不易爆炸等。一般丁基胶因为其透气率小，比天然胶小8倍，在热状态下，耐撕裂，也大大超过天然胶。尽管在常温情况下，前者低于后者，在热状态下，丁基胶的抗撕裂性能也胜于天然胶。同时，天然胶经使用后，其抗撕裂性下降也很快，所以使用丁基胶生产内胎较好，这是由于丁基胶的两个主要物理机械性能都优于天然胶之故。此外，随着摩托车车速提高和城乡大都用其作运输，载人工具，对内胎耐热性能，低气透性要求更高，因此也采用丁基胶制作内胎较为适宜。无内胎的真空胎，这种真空胎实际上是一个压力容器，在其内壁上压有一层耐气透的气密层，气密层主要功能防止空气渗漏，保持适宜的气压，相当于代替了内胎的作用，所以气密层也适宜于采用丁基胶制作。世界上几乎所有发达国家，甚至大部分发展中国家的汽车内胎(或真空外胎气密层)均已采用丁基橡胶制作。但由于汽车内胎和摩托车内胎的消耗量十分惊人，导致丁基胶材料不断上涨，目前，影响我国汽车内胎丁基化的最主要原因是我国丁基胶产量十分低，供不应求，随着世界石油的不断涨价，进口丁基胶的价格已翻了两番，所以内胎生产成本太高，因丁基内胎价格太高，许多消耗者望而怯步。以至我国目前仍有许多天然胶内胎，天然再生胶内胎，并有许多伪劣丁基再生胶内胎充斥市场。因此很有必要进一步加以改进
发明内容本发明的目的在于针对现在国内机动车轮胎的不足，提出一种新型的丁基胶内胎生产方法，该种内胎生产方法不仅可以充分利用现有的丁基再生胶，弥补丁基胶原料的不足，而且可以大大提高机动车内胎的性能。本发明主要内容为利用独特的工艺方法即采用密炼机捏炼法脱硫再生丁基(包括氯化丁基及天然橡胶等废旧橡胶)再生胶，再利用丁基再生胶(包括氯化丁基等再生胶)与层状硅酸盐进行插层纳米复合制成丁基等纳米复合材料，再采用这些纳米复合材料经配方成型硫化等工序制作机动车内胎。所述的丁基等再生胶是废丁基内胎、废胶囊和氯化丁基制品废胶边经再生后成为丁基再生胶和氯化丁基再生胶以及胶囊再生胶，进行纳米复合后，与丁基新胶并用，经配方、胶料混炼、压制成型、硫化等工序制作汽车农用车、摩托车内胎(包括无内胎真空胎气密层)。具体制作工艺如下一、丁基再生胶制作(包括胶囊再生胶，氯化丁基再生胶)①破碎、轧片将经切割后的废丁基胶料或氯化丁基制品废胶边在破碎机上破碎3遍以上，胶囊要10遍左右反复碾压。。②捏炼、脱硫(密炼机为55或75立升)将破碎好的胶料投入密炼机，首次投入2/3的胶料捏炼一分钟后，提起上顶拴，再加入1/3胶料及活化剂软化剂，继续进行捏炼。捏炼室温度上升至摄氏16(TC时，提起上顶拴，用木棍撬动胶料，把在捏炼机上面的胶料翻到下面，继续捏炼到下面，继续捏炼至200'C时，再次翻炼，至22(TC时，出料，总捏炼时间10-13分钟。③热炼将捏炼好的胶料，要迅速放到开炼机上进行降温热炼，否则胶料会继续升温，降低理化指标会成粥状，热炼机辊距应控制在6-8毫米，反复热炼8-10遍至胶片表面有光亮。④精炼将热炼好的胶巻投入到精炼机上进行精炼下片。⑤如非已复合捏炼的再生胶料(所谓复合捏炼的再生胶是指按不同比例将废丁基内胎和废胶囊或废氯化丁基橡胶并在一起再生而成)也可将热炼好的胶巻，掺入到其他丁基再生胶里面(按比例)掺入，混合精炼后下片。⑥包装停放生产下线的丁基再生胶或胶囊再生胶、氯化丁基再生胶经验收包装后停放(最好停放一周后再投入使用)。二、纳米复合采用开炼机进行机械混炼，即将橡胶或再生橡胶与改性后的层状硅酸盐如蒙脱土(国内有专门厂家供应)等机械混炼，依靠机械剪切力，实现插层复合。三、纳米复合内胎的制作将制成的纳米丁基再生胶复合原料投入密炼机内与其他胶料及化学原料混合混均再投入到挤出机挤出成型，制成不同规格的内胎胎胚，然后采用不同规格型号的金属模具进行加温加压，硫化制造出不同规格型号的汽车等纳米丁基内胎。本发明的有益效果是本发明的丁基、胶囊、氯化丁基再生胶是将废弃胶边成品采用机械破碎加工而成细粉，然后经专用丁基再生胶脱硫密炼机捏炼脱硫再生而成，然后将已脱硫的再生胶经纳米复合成为纳米丁基(氯化丁基)复合料，再将此复合料进行配方、配料、混炼、挤出成型、硫化，成为性能优良的硫化橡胶制品。是一种技术可行，设备简单，投资小、能耗小、无污染的新技术°具体实施例方式下面将结合实施例对本发明进一步说明。实施例一一种利用纳米复合丁基再生胶生产机动车内胎的工艺方法。所述的复合丁基再生胶是由丁基橡胶废料和氯化丁基橡胶废料以及废胶囊进行密炼机捏炼法脱硫，制成再生胶后，再利用丁基再生胶包括氯化丁基等再生胶与层状硅酸盐进行插层纳米复合制成丁基等纳米复合材料，再与丁基新胶并用，再通过密炼机捏炼后，由挤出机挤出成型，在加温、加压的条件下再经钢模硫化制作汽车农用车、摩托车内胎。具体制作工艺如下一、制作再生胶破碎、轧片将经切割后的废丁基胶料在破碎机上破碎3遍以上，10遍左右，胶囊要反复碾压。②捏炼、脱硫(密炼机为55或75立升)将破碎好的胶料投入密炼机，首次投入2/3的胶料。捏炼一分钟后，提起上顶拴，再加入1/3胶料及活化剂软化剂，继续进行捏炼。捏炼室温度上升至摄氏16(TC时，提起上顶拴，用木棍撬动胶料，把在捏炼机上面的胶料翻到下面，继续捏炼，至20(TC时，再次翻jf、，至220'C时，出料，总捏炼时间10-13分钟。③热炼将捏炼好的胶料，要迅速放到开炼机上进行降温热炼，否则胶料会继续升温，降低理化指标会成粥状，热炼机辊距应控制在6-8毫米，反复热炼8-10遍至胶片表面有光亮。④精炼将热炼好的胶巻投入到精炼机上进行精炼下片。⑤如非已复合捏炼的再生胶料，也可将热炼好的胶巻，掺入到其他丁基再生胶里面(按比例)掺入，混合精炼后下片。⑥包装停放生产下线的丁基等再生胶，经验收包装后停放(最好停放一周后再投入使用)。二、纳米复合采用开炼机进行机械混炼，即将再生橡胶与改性后的层状硅酸盐如蒙脱土等机械混炼，依靠机械剪切力，实现插层复合。三、纳米复合内胎的制作将制成的纳米丁基再生胶复合原料投入密炼机内与其他胶料及化学原料混合混均再投入到挤出机挤出成型，制成不同规格的内胎胎胚，然后采用不同规格型号的金属模具进行加温加压，硫化制造出不同规格型号的汽车等纳米丁基内胎。本发明的再生方法原理是一种新型的再生橡胶方法，简称为机械力化学法。该方法的最主要特点是橡胶冷塑炼时，其中央的聚合物链被破坏，产生自由基，在有外来的氧或其他自由基接受体存在的情况下自由基被终止。该方法依靠的是中央区域对分子链足够的拉伸剪切，它与橡胶的化学性质无关，现在有几百种一直进行力化学反应的机理，最重要的方面是如何用机械能活化这种反应。为此，提出力化学反应的机理；交联断开后形成两个自由基时，两个交联之间键之间段的平均长度增加了一倍。如果这个降解反应结果超出了FLORY凝胶点，就能产生可溶解性的高分子量橡胶链，在空气中自由基被终止，在氮或其他惰性气体中，部分或全部自由基将重新结合或成聚合物，这样就形成了一种相对分子质量更高的材料。为此，人们设计了一种高剪混炼设备，设计的思想是运动件的间隙需达到低于1MM级，以拉伸剪切方式控制能量。所产生的自由基需终止而不是留在交联网络内。另外该设备转子的转速分别不超过50R/MIM和15R/MIM，能耗比密炼机少，混炼温度接近环境温度，所需时间一般不超过IOMIN。废旧橡胶(包括丁基、氯化丁基、胶囊以及轮胎胎面等天然胶)采用密炼机捏炼脱硫，该方法是借鉴本伯里再生工艺反应特点，该技术主要依赖于密炼机上顶栓给予突棱转子的压力和强制剪切完成天然，丁基，氯化丁基等天然橡胶废胶及特种合成废胶的脱硫再生。当然，天然胶与丁基胶再生不尽一致，无论是密炼机的结构和装置都不完全一样的，当今采用捏炼法脱硫再生废胶，国内已生产出丁基废胶专用脱硫捏炼机，以及天然废胶专用脱硫捏炼机，但基本原理设备基本结构以及工序过程操作程序大致相同。按再生原理说明整个再生胶的生产过程大致可分为以下几点:机械作用破碎——热氧化——溶胀——活化——机械解聚等五个过程。(1)机械作用用开炼机或破胶机直接破坏硫化废旧胶(包括天然特种合成橡胶)的网状结构。开炼机将破碎或割碎的废内胎或胶囊等进行压片，然后进行薄通，形成薄状厚度为lmm—0.5ram，此方法速慢效低，用破碎机进行破碎效果明显优于开炼机，用单道滚破碎机只要反复碾压10-14遍，就可以达到使用效果。(2)热氧化——活化——溶胀将破碎后的原料投入捏炼机进行捏炼，硫化胶的网状结构受热就能产生解聚反应，加入适当的软化活化剂，使硫化胶产生溶胀，网状结构松弛，增加了氧的渗透，其结果加快了脱硫过程，另一方面能稳定已断裂的大分子自由基，从而加快硫化结构的裂解速度。(3)热炼、精炼将脱硫后的胶料进行充分热炼，然后进入最后一道工序精炼，此道工序对再生胶的质量至关重要，温度控制在10(TC-120°C，其目的在于使未再生好的胶粒受滚筒的剪切，使大分子进一步断裂，不使网状结构复原，使再生胶的外观亮丽，质地均匀。(4)停放生产下线的丁基等再生胶，最好停放一周后，再投入使用，因为此阶段为再生胶的溶解和强度恢复期。(5)工艺、设备适用丁基再生胶专用捏炼机优点1、较高转速，加快了塑解反应过程；2、能源消耗降低；3、基本上不产生废水废气；4、效率高，捏炼丁基内胎胶每小时可炼300kg，日产7吨以上，捏炼胶囊每小时可产250kg，日产6吨以上。物理指标(再生胶)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>二)丁基(包括普通丁基、氯化丁基、胶囊)、再生胶/蒙脱土纳米复合材料的制备采用机械混炼插层法，此方法工艺简单，成本较低，易于工业化生产，即将橡胶或再生胶与改性后的层状硅酸盐如蒙脱土，高岭土(有专门生产者，可定购)等采用开炼机进行机械混炼，依靠机械的剪切力实现插层。其目的是利用有机改性蒙脱土增强再生胶，通过机械混炼插层法制备性能优良的丁基再生胶(含氯化丁基再生胶，胶囊再生胶)/蒙脱土纳米复合材料，即在混炼和硫化的过程中通过剪切、挤压等力化学作用使聚合物的长链分子进入有机粘土层间，扩大硅酸盐片层间距，实现有机粘土在聚合物基体中的纳米尺度分散，使丁基等再生胶与层状硅酸盐形成有效插层的纳米复合，成为一种新型的性能优良的丁基再生胶纳米复合材料，其力学性能，气密性、耐热性、耐老化性明显提高。当前国内随着对外胎要求越来越高要求的情况下，对内胎要求也更加苛刻。即内胎必须是耐磨擦，耐热，耐老化，耐高气密性等，要充分满足这些要求天然橡胶显然难以达到，甚至普通丁基内胎也难满足行驶速度十分高的车辆的要求，而纳米复合丁基(含纳米复合氯化丁基橡胶)内胎就可以达到，经纳米复合的丁基(含氯化丁基)再生胶的物化性能，基本上能接近丁基橡胶或氯化丁基橡胶，所以可以用40%-50%的纳米复合丁基橡胶等量代替丁基橡胶或氯化丁基橡胶为原材料与丁基胶或氯化丁基橡胶并用。三)丁基内胎制作的方法1)丁基内胎的制作与工序与天然胶内胎大致相同，即经过配方、配料、混炼、过滤、热炼、挤出、接头、成型、硫化、检验等工序，其生产配方大致如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1、一种纳米复合丁基再生胶机动车内胎制作方法，其特征在于所述的复合丁基再生胶是由丁基橡胶废料和氯化丁基橡胶废料以及废胶囊进行密炼机捏炼法脱硫，制成再生胶后，再利用丁基再生胶(包括氯化丁基等再生胶)与层状硅酸盐进行插层纳米复合制成丁基等纳米复合材料；再与丁基等新胶并用，再通过密炼机捏炼，由挤出机挤出成型，再经钢模硫加温、加压化制作汽车农用车、摩托车内胎。2、如权利要求1所述的纳米复合丁基再生胶机动车内胎制作方法，其特征在于所述汽车农用车、摩托车内胎具体制作工艺如下一、制作再生胶①破碎、轧片-将经切割后的废丁基等胶料在破碎机上破碎3遍以上，胶囊要10遍左右反复碾压。②捏炼、脱硫(密炼机为55或75立升)将破碎好的胶料投入专用捏炼脱硫密炼机，首次投入2/3的胶料捏炼一分钟后，提起上顶拴，再加入1/3胶料及活化剂软化剂，继续进行捏炼。捏炼室温度上升至摄氏160。C时，提起上顶拴，用木棍撬动胶料，把在捏炼机下面的胶料翻到上面，继续捏炼到下面，继续捏炼至20(TC时，再次翻炼至220。C时，出料，总捏炼时间10-13分钟。③热炼将捏炼脱硫好的胶料，要迅速放到开炼机上进行降温热炼，否则胶料会继续升温，降低理化指标，会成粥状，热炼机辊距应控制在6-8毫米，反复热炼8-10遍至胶片表面有光亮。④将精炼好的胶巻投入到精炼机上进行精炼下片。⑤如非已复合捏炼的再生胶料也可将热炼好的胶巻，掺入到其他丁基再生胶里面(按比例)掺入，混合精热后下片。⑥包装停放，生产下线的丁基再生胶经验收包装后停放(最好停放一周后再投入使用)。二、纳米复合采用开炼机进行机械混炼，即将再生橡胶与改性后的层状硅酸盐如蒙脱土等机械混炼，依靠机械剪切力，实现插层复合。三、纳米复合内胎的制作将制成的纳米丁基再生胶复合原料投入密炼机内与其他胶料及化学原料混合混均再投入到挤出机挤出成型，制成不同规格的内胎胎胚，然后采用不同规格型号的金属模具进行加温、加压，硫化制造出不同规格型号的汽车等纳米丁基内胎。全文摘要一种纳米复合丁基再生胶生产机动车内胎的工艺方法。所述的复合丁基再生胶是由丁基废胶和氯化丁基废胶以及胶囊废胶进行密炼机捏炼法脱硫制成新的再生胶后，再利用丁基再生胶(包括氯化丁基等再生胶)与层状硅酸盐进行插层纳米复合制成丁基等纳米复合材料，再与丁基等新胶并用，再通过密炼机捏炼后，由挤出机挤出成型，制成不同型号的内胎胎胚，再经钢模加温、加压硫化制作汽车农用车、摩托车内胎。本发明的再生胶是将废弃胶边成品采用机械破碎加工而成细粉，然后经专用丁基再生胶脱硫密炼机捏炼脱硫再生而成，然后将已脱硫的再生胶经纳米复合成为纳米丁基复合料，再将此复合料制成为性能优良的轮胎(包括农用车、摩托车)内胎。是一种技术可行，设备简单，投资小、能耗小、无污染的新技术。文档编号B29C47/00GK101590699SQ20091004351公开日2009年12月2日申请日期2009年5月27日优先权日2009年5月27日发明者周一玲,邓志浩申请人:邓志浩