CN103483711B - 优良气密性的轮胎材料及其制备方法 - Google Patents

优良气密性的轮胎材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于轮胎橡胶的技术领域，具体涉及一种优良气密性的轮胎材料及其制备方法。包括以下组份（按重量份计）：丁苯橡胶：20-40份、溴化丁基橡胶：70-80份、橡胶气密性增进剂10-20份、炭黑N660：40-50份、碳酸钙：30-40份、硬脂酸：1-2份、硫磺：2-4份、辛基酚醛增粘树脂：10-15份、2、2'-二硫代二苯并噻唑：0.5-1份、芳烃油；2-5份、氧化锌1-3份，该轮胎材料提高了轮胎气密层的气密性从而延长轮胎的使用寿命以及带来一系列的优良性能。

Description

优良气密性的轮胎材料及其制备方法
技术领域
本发明属于轮胎橡胶的技术领域，具体涉及一种优良气密性的轮胎材料及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的发展以及人们生活质量的提高，人们对汽车安全性、舒适性和速度的要求以及环保要求，推动着汽车工业的不断完善并决定了充气轮胎的发展方向。在欧洲国家,人们对轮胎的气密性尤为关注。在世界上领先的汽车公司之一美国General Motors公司(通用汽车公司),采用的乘用胎配套轮胎,不能超过2.5%/月。在世界领先的轮胎企业,生产的轮胎在上一世纪90年代中叶其已经达到了这一水平。法国Mihelene公司(米其林公司)的轮胎通常在2.0%/月。
1885年,英国人汤姆生(Thomson R W)首次发明了空气轮胎；1888年英国人登录普(Dunlop JB)发明了充气轮胎,并取得了专利,开创了轮胎制造技术新纪元；此后威尔奇(Weleh C K)发明了有钢丝圈结构的轮胎,同时开始采用内胎。登录普和威尔奇两家公司于1890年开始联合生产带轮胎。这两家公司于1893年首次采用棉帘线制造轮胎,这大大提高了轮胎的使用寿命和行驶性能。中国则于1931年在上海开始生产汽车轮胎。轮胎的主要质量特征之一是气密性，它由两个因素决定的。其中，一个因素是压力下降。按照美国标准ASTM,是在常温中,静态条件下测定无载荷轮胎30天中的内压下降来确定的。另一个因素是内壳压力。该压力主要是在胎体(内胎体压力)中形成,即由于空气通过较厚实的胎侧和胎面的扩散受阻,而进入薄薄的密封层壳体而产生。
轮胎是汽车的安全件，作为汽车与路面的介质，它的性能对汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性和越野性等都有着直接的影响。轮胎的正确选用可保证汽车有最佳的使用性能。当前世界轮胎发展的总趋势归结为“三化一体”，即轮胎的子午化、扁平化及无内胎化，并往往在同一条轮胎上体现，通过一些特有工业、材料技术保证了轮胎的气密性。
众所周知,轮胎的高度气密性几乎对其一切使用性能都有良好的影响:能提高行驶的安全性、驾驶性能和舒适性。由于行驶里程提高,胎面耐磨性提高,保持了行驶中子午线断面形状以及翻修率的提高,延长了轮胎的使用寿命；由于降低了滚动阻力,减少了燃料的消耗，便于汽车保养(减少了检查轮胎气压及充气的次数)；由于降低了油耗,减少了CO2排放量；由于提高了轮胎的使用寿命,减少了要处理的废轮胎数量,从而改善了生态环境，因此，优良气密性的轮胎材料成为目前轮胎行业的急需。
发明内容
本发明的目的在于针对现有轮胎存在的气密性问题，提供一种新的具有优良气密性的轮胎材料及其制备方法，该轮胎材料提高了轮胎气密层的气密性从而延长轮胎的使用寿命以及带来一系列的优良性能。
本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种优良气密性的轮胎材料，包括以下组份（按重量份计）：
丁苯橡胶：20-40份；
溴化丁基橡胶：70-80份；
橡胶气密性增进剂：10-20份；
炭黑N660：40-50份；
碳酸钙：30-40份；
硬脂酸：1-2份；
硫磺：2-4份；
辛基酚醛增粘树脂：10-15份；
2、2'-二硫代二苯并噻唑：0.5-1份，
芳烃油；2-5份，
氧化锌；1-3份。
作为优选，所述的橡胶气密性增进剂为双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物。
作为优选，一种优良气密性的轮胎材料，包括以下组份（按重量份计）：
丁苯橡胶  20份、
溴化丁基橡胶  70份、
硬脂酸  1份、
碳酸钙  30份、
辛基酚醛增粘树脂  10份、
双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物  10份、
炭黑（N660）  40份、
芳烃油  2份、
氧化锌  1份、
硫磺  2份、
2、2'-二硫代二苯并噻唑  0.5份。
作为优选，一种优良气密性的轮胎材料，包括以下组份（按重量份计）：
丁苯橡胶  30份、
溴化丁基橡胶  75份、
硬脂酸  1.5份、
碳酸钙  35份、
辛基酚醛增粘树脂  13份、
双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物  15份、
炭黑（N660）  45份
芳烃油  3.5份
氧化锌  2份、
硫磺  3份、
2、2'-二硫代二苯并噻唑  0.7份。
作为优选，一种优良气密性的轮胎材料，包括以下组份（按重量份计）：
丁苯橡胶  40份、
溴化丁基橡胶  80份、
硬脂酸  2份、
碳酸钙  40份、
辛基酚醛增粘树脂  15份、
双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物  20份、
炭黑（N660）  50份
芳烃油  5份
氧化锌  3份、
硫磺  4份、
2、2'-二硫代二苯并噻唑  1份。
本发明的优良气密性的轮胎材料的制备方法为：
将丁苯橡胶、溴化丁基橡胶、硬脂酸、碳酸钙、辛基酚醛增粘树脂、双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物、炭黑以及芳烃油投入到密炼机中混炼20-30分钟，排胶，将胶片停放4小时待其冷却至室温，然后将冷却的胶片加入到开炼机中同时加入氧化锌、硫磺、2、2'-二硫代二苯并噻唑，开炼30-60分钟，下片，即得到优良气密性的轮胎材料。
作为优选，制备方法如下：
将丁苯橡胶20份、溴化丁基橡胶70份、硬脂酸1份、碳酸钙30份、辛基酚醛增粘树脂10份、双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物10份、炭黑（N660）40份以及芳烃油2份投入到密炼机中混炼20分钟，排胶，将胶片停放4小时待其冷却至室温，然后将冷却的胶片加入到开炼机中同时加入氧化锌1份、硫磺2份、2、2'-二硫代二苯并噻唑0.5份，开炼30分钟，下片，即得到优良气密性的轮胎材料。
作为优选，制备方法如下：
将丁苯橡胶30份、溴化丁基橡胶75份、硬脂酸1.5份、碳酸钙35份、辛基酚醛增粘树脂13份、双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物15份、炭黑（N660）45份以及芳烃油3.5份投入到密炼机中混炼25分钟，排胶，将胶片停放4小时待其冷却至室温，然后将冷却的胶片加入到开炼机中同时加入氧化锌2份、硫磺3份、2、2'-二硫代二苯并噻唑0.7份，开练45分钟，下片，即得到优良气密性的轮胎材料。
作为优选，制备方法如下：
将丁苯橡胶40份、溴化丁基橡胶80份、硬脂酸2份、碳酸钙40份、辛基酚醛增粘树脂15份、双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物20份、炭黑（N660）50份以及芳烃油5份投入到密炼机中混炼30分钟，排胶，将胶片停放4小时待其冷却至室温，然后将冷却的胶片加入到开炼机中同时加入氧化锌3份、硫磺4份、2、2'-二硫代二苯并噻唑1份，开练60分钟，下片，即得到优良气密性的轮胎材料。
本发明的有益效果为：本发明的轮胎材料配比作为一个完整的整体，通过合理的胶料配比设计，在满足胶料整体性能与常规胶料相同或者更好的条件下，大大增强了胶料的气密性。具体数据如下：
将得到的胶片采用气密性测试仪测定，测定气体为氮气，气体压力为0.60MPa，温度为40℃试样为1.0cm厚的圆形薄片，实验前采用乙醇对试样表面进行处理，然后将实验放入真空干燥器中40℃下干燥24小时。
表1 轮胎材料性能测试结果对比
                                                 
 注：1） 应变为200%。硫化条件为150℃×30min。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。
实施例1
一种优良气密性的轮胎材料，包括以下组份（按重量份计）：
丁苯橡胶  20份、
溴化丁基橡胶  70份、
硬脂酸  1份、
碳酸钙  30份、
辛基酚醛增粘树脂  10份、
双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物  10份、
炭黑（N660）  40份、
芳烃油  2份、
氧化锌  1份、
硫磺  2份、
2、2'-二硫代二苯并噻唑  0.5份。
制备方法如下：
将丁苯橡胶20份、溴化丁基橡胶70份、硬脂酸1份、碳酸钙30份、辛基酚醛增粘树脂10份、双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物10份、炭黑（N660）40份以及芳烃油2份投入到密炼机中混炼20分钟，排胶，将胶片停放4小时待其冷却至室温，然后将冷却的胶片加入到开炼机中同时加入氧化锌1份、硫磺2份、2、2'-二硫代二苯并噻唑0.5份，开炼30分钟，下片，即得到优良气密性的轮胎材料。
将得到的胶片采用气密性测试仪测定，测定气体为氮气，气体压力为0.60MPa，温度为40℃试样为1.0cm厚的圆形薄片，实验前采用乙醇对试样表面进行处理，然后将实验放入真空干燥器中40℃下干燥24小时。
表2 轮胎材料性能测试结果对比
   注：1） 应变为200%。硫化条件为150℃×30min。
实施例2
一种优良气密性的轮胎材料，包括以下组份（按重量份计）：
丁苯橡胶  30份、
溴化丁基橡胶  75份、
硬脂酸  1.5份、
碳酸钙  35份、
辛基酚醛增粘树脂  13份、
双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物  15份、
炭黑（N660）  45份
芳烃油  3.5份
氧化锌  2份、
硫磺  3份、
2、2'-二硫代二苯并噻唑  0.7份。
制备方法如下：
将丁苯橡胶30份、溴化丁基橡胶75份、硬脂酸1.5份、碳酸钙35份、辛基酚醛增粘树脂13份、双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物15份、炭黑（N660）45份以及芳烃油3.5份投入到密炼机中混炼25分钟，排胶，将胶片停放4小时待其冷却至室温，然后将冷却的胶片加入到开炼机中同时加入氧化锌2份、硫磺3份、2、2'-二硫代二苯并噻唑0.7份，开练45分钟，下片，即得到优良气密性的轮胎材料。
将得到的胶片采用气密性测试仪测定，测定气体为氮气，气体压力为0.60MPa，温度为40℃试样为1.0cm厚的圆形薄片，实验前采用乙醇对试样表面进行处理，然后将试样放入真空干燥器中40℃下干燥24小时。
表3 轮胎材料性能测试结果对比
 注：1） 应变为200%。硫化条件为150℃×30min。
实施例3
一种优良气密性的轮胎材料，包括以下组份（按重量份计）：
丁苯橡胶  40份、
溴化丁基橡胶  80份、
硬脂酸  2份、
碳酸钙  40份、
辛基酚醛增粘树脂  15份、
双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物  20份、
炭黑（N660）  50份
芳烃油  5份
氧化锌  3份、
硫磺  4份、
2、2'-二硫代二苯并噻唑  1份。
制备方法如下：
将丁苯橡胶40份、溴化丁基橡胶80份、硬脂酸2份、碳酸钙40份、辛基酚醛增粘树脂15份、双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物20份、炭黑（N660）50份以及芳烃油5份投入到密炼机中混炼30分钟，排胶，将胶片停放4小时待其冷却至室温，然后将冷却的胶片加入到开炼机中同时加入氧化锌3份、硫磺4份、2、2'-二硫代二苯并噻唑1份，开练60分钟，下片，即得到优良气密性的轮胎材料。
将得到的胶片采用气密性测试仪测定，测定气体为氮气，气体压力为0.60MPa，温度为40℃试样为1.0cm厚的圆形薄片，实验前采用乙醇对试样表面进行处理，然后将试样放入真空干燥器中40℃下干燥24小时。
表4 轮胎材料性能测试结果对比
 注：1） 应变为200%。硫化条件为150℃×30min。

Claims (1)

1. 一种优良气密性的轮胎材料，包括以下组份（按重量份计）：
丁苯橡胶  40份、
溴化丁基橡胶  80份、
硬脂酸  2份、
碳酸钙  40份、
辛基酚醛增粘树脂  15份、
双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物  20份、
炭黑N660 50份
芳烃油  5份
氧化锌  3份、
硫磺  4份、
2、2'-二硫代二苯并噻唑  1份；
制备方法如下：
将丁苯橡胶40份、溴化丁基橡胶80份、硬脂酸2份、碳酸钙40份、辛基酚醛增粘树脂15份、双异丙基氧化物片层与C5石油树脂的复合物20份、炭黑N660 50份以及芳烃油5份投入到密炼机中混炼30分钟，排胶，将胶片停放4小时待其冷却至室温，然后将冷却的胶片加入到开炼机中同时加入氧化锌3份、硫磺4份、2、2'-二硫代二苯并噻唑1份，开练60分钟，下片，即得到优良气密性的轮胎材料。
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