CN105315524A - 一种汽车轮胎用耐磨型橡胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车轮胎耐磨型橡胶的制备方法，针对现有汽车轮胎用橡胶所存在的抗磨性不佳的缺陷，由丁基橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、炭黑、醇类化合物、多硫聚合物、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、分散剂、表面活性剂、四氟化硅、耐磨剂、硫化促进剂等原料制备而成，本发明制备的汽车轮胎耐磨型橡胶，不仅无毒无害、耐候性好，具有较好的稳定性、且长时间处于风吹日晒和摩擦过程中仍能够保持良好的机械性能、使用寿命长，耐磨性能佳，突破了传统合成橡胶的缺陷，具有很强的实用价值，其制备方法简单易操作，工业化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种合成橡胶的制备，尤其是涉及一种汽车轮胎用耐磨型橡胶的制备方法。
背景技术
橡胶是一种有弹性的聚合物。橡胶可以从一些植物的树汁中取得，也可以是人造的，两者皆有相当多的应用及产品，例如轮胎、垫圈等，遂成为重要经济作物。橡胶的种植主要集中在东南亚地区，如泰国、马来西亚、印度尼西亚。橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。乳胶为橡胶的胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。
橡胶广泛应用于人们生产生活的各个方面，很多时候对其耐磨损性能具有很高的要求，尤其体现在汽车轮胎的应用中，在这些情况下使用橡胶制品时，如果橡胶制品不具有很好的耐磨性能，很容易老化，导致橡胶制品易损坏，降低橡胶制品的使用寿命。现在市面上能够在长期风吹日化下保持良好机械性能、在长时间不易受损、从而延长橡胶制品的使用寿命的耐磨型橡胶的制备方法有待开发。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中所存在的的问题，本发明提出了一种长时间处于风吹日晒和摩擦过程中仍能够保持良好的机械性能、使用寿命长，耐磨性能佳的汽车轮胎用耐磨型橡胶的制备方法。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：一种汽车轮胎用耐磨型橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成准备好制备原料：丁基橡胶30-40份、丁苯橡胶20-50份、天然橡胶10-30份、炭黑5-15份、醇类化合物5-10份、多硫聚合物4-6份、环氧树脂2-4份、邻苯二甲酸二丁酯3-5份、分散剂2-5份、表面活性剂3-8份、四氟化硅5-12份、耐磨剂3-8份、硫化促进剂3-7份，其中硫化促进剂为TMTM、TMTD以及双氧水混合制成，其各物质质量添加比例依次为3:5:2；
(2)硫化促进剂的制备：将所需质量的TMTM、TMTD先混合均匀，搅拌的同时进行加热至50-70℃，趁热加入双氧水混合均匀后保温30min后冷却至室温；
(3)将所需重量的丁基橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、多硫聚合物、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯以及步骤(2)制备的硫化促进剂混合搅拌均匀后加热至50℃，再加入醇类化合物，搅拌均匀后继续加热至100℃，将混合物置于密闭式炼胶机，边搅拌边加入炭黑和表面活性剂，得到成团混合物，开启炼胶机进行炼制，温度为180-200℃，炼制时间为3-5h；
(4)将步骤(3)炼制完毕的成团混合物自然降温至50℃后，依次加入所需量的四氟化硅和耐磨剂后均匀搅拌至混合物呈粘稠状，置于开放式炼胶机，加入分散剂继续边搅拌边加热至60-80℃后进行炼制，炼制温度为130℃，炼制时间为1-3h，冷却后得到所需汽车轮胎耐磨型橡胶。
更进一步的，所述炭黑为低色素炭黑。
更进一步的，所述醇类化合物为碳原子数在10以上的醇类化合物。
更进一步的，所述多硫聚合物的聚合原料为聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚砜中的一种。
更进一步的，所述环氧树脂为二酚基丙烷型环氧树脂。
更进一步的，所述分散剂为聚乙二醇脂肪酸酯与偏磷酸钾的混合物。
更进一步的，所述表面活性剂为环氧植物油与聚丙烯钠的混合物。
更进一步的，所述耐磨剂中硅油含量不低于10％。
有益效果：本发明提供的一种汽车轮胎用耐磨型橡胶的制备方法，针对现有汽车轮胎用橡胶所存在的抗磨性不佳的缺陷，由丁基橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、炭黑、醇类化合物、多硫聚合物、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、分散剂、表面活性剂、四氟化硅、耐磨剂、硫化促进剂等原料制备而成，本发明制备的汽车轮胎耐磨型橡胶，不仅无毒无害、耐候性好，具有较好的稳定性、且长时间处于风吹日晒和摩擦过程中仍能够保持良好的机械性能、使用寿命长，耐磨性能佳，突破了传统合成橡胶的缺陷，具有很强的实用价值，其制备方法简单易操作，工业化程度高。
具体实施方式
实施例1：
一种汽车轮胎用耐磨型橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成准备好制备原料：丁基橡胶30份、丁苯橡胶20份、天然橡胶10份、炭黑5份、醇类化合物5份、多硫聚合物4份、环氧树脂2份、邻苯二甲酸二丁酯3份、分散剂2份、表面活性剂3份、四氟化硅5份、耐磨剂3份、硫化促进剂3份，其中为TMTM、TMTD以及双氧水混合制成，其各物质质量添加比例依次为3:5:2；
(2)硫化促进剂的制备：将所需质量的TMTM、TMTD先混合均匀，搅拌的同时进行加热至50℃，趁热加入双氧水混合均匀后保温30min后冷却至室温；
(3)将所需重量的丁基橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、多硫聚合物、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯以及步骤(2)制备的硫化促进剂混合搅拌均匀后加热至50℃，再加入醇类化合物，搅拌均匀后继续加热至100℃，将混合物置于密闭式炼胶机，边搅拌边加入炭黑和表面活性剂，得到成团混合物，开启炼胶机进行炼制，温度为180℃，炼制时间为3h；
(4)将步骤(3)炼制完毕的成团混合物自然降温至50℃后，依次加入所需量的四氟化硅和耐磨剂后均匀搅拌至混合物呈粘稠状，置于开放式炼胶机，加入分散剂继续边搅拌边加热至60℃后进行炼制，炼制温度为130℃，炼制时间为1h，冷却后得到所需汽车轮胎耐磨型橡胶。
其中，所述炭黑为低色素炭黑；所述醇类化合物为碳原子数在10以上的醇类化合物；所述多硫聚合物的聚合原料为聚丙烯；环氧树脂为二酚基丙烷型环氧树脂；分散剂为聚乙二醇脂肪酸酯与偏磷酸钾的混合物；所述表面活性剂为环氧植物油与聚丙烯钠的混合物；所述耐磨剂中硅油含量不低于10％。
实施例2：
一种汽车轮胎用耐磨型橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成准备好制备原料：丁基橡胶40份、丁苯橡胶50份、天然橡胶30份、炭黑15份、醇类化合物10份、多硫聚合物6份、环氧树脂4份、邻苯二甲酸二丁酯5份、分散剂5份、表面活性剂8份、四氟化硅12份、耐磨剂8份、硫化促进剂7份，其中为TMTM、TMTD以及双氧水混合制成，其各物质质量添加比例依次为3:5:2；
(2)硫化促进剂的制备：将所需质量的TMTM、TMTD先混合均匀，搅拌的同时进行加热至70℃，趁热加入双氧水混合均匀后保温30min后冷却至室温；
(3)将所需重量的丁基橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、多硫聚合物、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯以及步骤(2)制备的硫化促进剂混合搅拌均匀后加热至50℃，再加入醇类化合物，搅拌均匀后继续加热至100℃，将混合物置于密闭式炼胶机，边搅拌边加入炭黑和表面活性剂，得到成团混合物，开启炼胶机进行炼制，温度为200℃，炼制时间为5h；
(4)将步骤(3)炼制完毕的成团混合物自然降温至50℃后，依次加入所需量的四氟化硅和耐磨剂后均匀搅拌至混合物呈粘稠状，置于开放式炼胶机，加入分散剂继续边搅拌边加热至80℃后进行炼制，炼制温度为130℃，炼制时间为3h，冷却后得到所需汽车轮胎耐磨型橡胶。
其中，所述炭黑为低色素炭黑；所述醇类化合物为碳原子数在10以上的醇类化合物；所述多硫聚合物的聚合原料为聚偏氟乙烯；环氧树脂为二酚基丙烷型环氧树脂；分散剂为聚乙二醇脂肪酸酯与偏磷酸钾的混合物；所述表面活性剂为环氧植物油与聚丙烯钠的混合物；所述耐磨剂中硅油含量不低于10％。
实施例3：
一种汽车轮胎用耐磨型橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成准备好制备原料：丁基橡胶35份、丁苯橡胶35份、天然橡胶20份、炭黑5-15份、醇类化合物8份、多硫聚合物5份、环氧树脂3份、邻苯二甲酸二丁酯4份、分散剂4份、表面活性剂5份、四氟化硅8份、耐磨剂5份、硫化促进剂5份，其中为TMTM、TMTD以及双氧水混合制成，其各物质质量添加比例依次为3:5:2；
(2)硫化促进剂的制备：将所需质量的TMTM、TMTD先混合均匀，搅拌的同时进行加热至60℃，趁热加入双氧水混合均匀后保温30min后冷却至室温；
(3)将所需重量的丁基橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、多硫聚合物、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯以及步骤(2)制备的硫化促进剂混合搅拌均匀后加热至50℃，再加入醇类化合物，搅拌均匀后继续加热至100℃，将混合物置于密闭式炼胶机，边搅拌边加入炭黑和表面活性剂，得到成团混合物，开启炼胶机进行炼制，温度为190℃，炼制时间为4h；
(4)将步骤(3)炼制完毕的成团混合物自然降温至50℃后，依次加入所需量的四氟化硅和耐磨剂后均匀搅拌至混合物呈粘稠状，置于开放式炼胶机，加入分散剂继续边搅拌边加热至70℃后进行炼制，炼制温度为130℃，炼制时间为2h，冷却后得到所需汽车轮胎耐磨型橡胶。
其中，所述炭黑为低色素炭黑；所述醇类化合物为碳原子数在10以上的醇类化合物；所述多硫聚合物的聚合原料为聚砜；环氧树脂为二酚基丙烷型环氧树脂；分散剂为聚乙二醇脂肪酸酯与偏磷酸钾的混合物；所述表面活性剂为环氧植物油与聚丙烯钠的混合物；所述耐磨剂中硅油含量不低于10％。
将按照上述实施例1-3的制备方法制备成耐磨型橡胶依据《GB/T9867-2008硫化橡胶或热塑性橡胶耐磨性能的测定》对其耐磨性能进行测定，其耐磨性能均符合国家标准，且明细优于对照组的普通市售用于轮胎的橡胶。
使用上述实施例1-3的一种汽车轮胎用耐磨型橡胶的制备方法制备的橡胶，较传统用于汽车轮胎的橡胶，不仅无毒无害、耐候性好，具有较好的稳定性、且长时间处于风吹日晒和摩擦过程中仍能够保持良好的机械性能、使用寿命长，耐磨性能佳，突破了传统合成橡胶的缺陷，具有很强的实用价值，其制备方法简单易操作，工业化程度高。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种汽车轮胎耐磨型橡胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成准备好制备原料：丁基橡胶30-40份、丁苯橡胶20-50份、天然橡胶10-30份、炭黑5-15份、醇类化合物5-10份、多硫聚合物4-6份、环氧树脂2-4份、邻苯二甲酸二丁酯3-5份、分散剂2-5份、表面活性剂3-8份、四氟化硅5-12份、耐磨剂3-8份、硫化促进剂3-7份，其中硫化促进剂为TMTM、TMTD以及双氧水混合制成，其各物质质量添加比例依次为3:5:2；
(2)硫化促进剂的制备：将所需质量的TMTM、TMTD先混合均匀，搅拌的同时进行加热至50-70℃，趁热加入双氧水混合均匀后保温30min后冷却至室温；
(3)将所需重量的丁基橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、多硫聚合物、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯以及步骤(2)制备的硫化促进剂混合搅拌均匀后加热至50℃，再加入醇类化合物，搅拌均匀后继续加热至100℃，将混合物置于密闭式炼胶机，边搅拌边加入炭黑和表面活性剂，得到成团混合物，开启炼胶机进行炼制，温度为180-200℃，炼制时间为3-5h；
(4)将步骤(3)炼制完毕的成团混合物自然降温至50℃后，依次加入所需量的四氟化硅和耐磨剂后均匀搅拌至混合物呈粘稠状，置于开放式炼胶机，加入分散剂继续边搅拌边加热至60-80℃后进行炼制，炼制温度为130℃，炼制时间为1-3h，冷却后得到所需汽车轮胎耐磨型橡胶。
2.根据权利要求1所述的汽车轮胎耐磨型橡胶的制备方法，其特征在于：所述炭黑为低色素炭黑。
3.根据权利要求1所述的汽车轮胎耐磨型橡胶的制备方法，其特征在于：所述醇类化合物为碳原子数在10以上的醇类化合物。
4.根据权利要求1所述的汽车轮胎耐磨型橡胶的制备方法，其特征在于：所述多硫聚合物的聚合原料为聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚砜中的一种。
5.根据权利要求1所述的汽车轮胎耐磨型橡胶的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂为二酚基丙烷型环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的汽车轮胎耐磨型橡胶的制备方法，其特征在于：所述分散剂为聚乙二醇脂肪酸酯与偏磷酸钾的混合物。
7.根据权利要求1所述的汽车轮胎耐磨型橡胶的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为环氧植物油与聚丙烯钠的混合物。
8.根据权利要求1所述的汽车轮胎耐磨型橡胶的制备方法，其特征在于：所述耐磨剂中硅油含量不低于10％。
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| CN107778676A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-09 | 成都顺宏鑫机械有限公司 | 汽车轮胎橡胶的制备方法 |
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