CN111423634A - 一种应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，该内胎包括如下组分：天然胶65‑‑80份、丁苯胶20‑35份、纳米氧化锌2.5‑3.5份、纳米碳酸钙40‑50份、炭黑15‑22份、碳纳米管5‑10份、硬脂酸1.7‑2.5份、硫化促1.8‑2.2份、促进剂1.2‑1.8、防老剂2.5‑3.5份、塑解剂0.2‑0.3份、软化剂、12‑18份、增粘剂4‑7份。本发明的有益效果是，内胎的重量小，生产成本低廉。

Description

一种应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法
技术领域
本发明涉及工程内胎的生产技术领域，特别是一种应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法。
背景技术
内胎是轮胎的重要部件，传统内胎配方专用炭黑补强剂，价格高，混炼、压出工艺生热大，胶料的自粘性差，影响内胎接头和气门嘴子的粘合强度，生产的工程内胎具有重量重，成本高等问题，而产生这些问题的主要原因就是因为生产工艺和原材料的限制；而近年来随着新品种原材料出现，为胶料的工艺性和物理机械性能改善创造了可能，因此，要应用何种纳米材料以及如何应用纳米材料来提高胶料的工艺性和物理机械性能，降低了材料成本，降低了内胎重量，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，该内胎包括如下组分：
天然胶65--80份、丁苯胶20-35份、纳米氧化锌2.5-3.5份、纳米碳酸钙40-50份、炭黑15-22份、碳纳米管5-10份、硬脂酸 1.7-2.5份、硫化促1.8-2.2份、促进剂1.2-1.8、防老剂2.5-3.5 份、塑解剂0.2-0.3份、软化剂、12-18份、增粘剂4-7份；
所述内胎的制作工艺流程为：
步骤一、采用密炼机进行混炼，按混炼工艺规程混炼胶料，混炼一段胶料的排胶温度为145-150℃，混炼二段加硫化剂的排胶温度为 90-95℃。
步骤二、使用挤出机将混炼胶按施工尺寸挤出成胎筒；
步骤三、挤出的胎筒停放1-24小时，用接头机接头；
步骤四、将接好头的胎筒停放4小时后再用成型盘成型，然后采用内胎专用硫化机硫化，得到成品；
步骤五、对成品内胎抽查检测物性，使其各项性能均达到标准要求。
所述内胎的组分为：天然胶70份、丁苯胶30份、纳米氧化锌3 份、纳米碳酸钙45份、炭黑15份、碳纳米管6份、硬脂酸1.9份、硫化促1.9份、促进剂1.8、防老剂3.2份、塑解剂0.2份、软化剂14份、增粘剂5份。
所述内胎的组分为：天然胶80份、丁苯胶20份、纳米氧化锌3 份、纳米碳酸钙50份、炭黑15份、碳纳米管8份、硬脂酸1.9份、硫化促2份、促进剂1.5、防老剂3.4份、塑解剂0.25份、软化剂 12份、增粘剂4份。
所述纳米碳酸钙选用碳酸钙含量97.5％以上，氧化镁含量0.6％以下的碳酸钙矿石制造。
所述天然橡胶的型号为SCR L或SCR 5。
所述丁苯胶型号为SBR 1500或SBR 1502。
所述炭黑为N220，所述树脂为E1102。
所述成品内胎的各项性能要求包括：强度为18.2MPa、伸长率为 645％，硬度53。
所述密炼机选用270立升的密炼机。
所述挤出机是直径250的挤出机。
有益效果
利用本发明的技术方案制作的应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其包括如下优势：
1、采用本技术方案生产的工程内胎，即提高产品的品质又降低成本，有利于增强产品的市场竞争力；
2、采用本技术方案生产的工程内胎，能够满足客户对质量和产品价格的要求，通过纳米材料在工程内胎里成功的应用，所生产的产品重量轻，物性高，即耐用又节约成本，减少了社会资源的浪费；
3、本技术方案的纳米氧化锌的用量较普通活性剂用量低1.5％-2％，且活性高，而且材料价格与普通活性剂价格基本相同，节约了生产成本；
4、本技术方案采用新型高补强纳米碳酸钙，除提高了胶料的物理性能和工艺性能，降低内胎生产重量外，价格是炭黑的1/3，其每公斤胶料的材料成本降低0.5元，按年产1万吨工程胎所用胶料计算，一年可节约成本500多万元。
5、本技术方案采用碳纳米管材料应用提高胶料的物理性能，提高了胶料的塑性，有利于成型硫化；
6、本技术方案利用高补强纳米碳酸钙和纳米管材料提高内胎强度 (0.6MPa)、增加补强填充剂的用量，降低胶料加工过程中的生热量 (5-8℃)，降低胶料的门尼粘度(3-5)，而且高补强纳米材料有效的提高了内胎的气密性，从而为内胎减轻重量提供了保障，工程内胎重量减轻了20％；
7、本技术方案采用纳米材料后，由于工程内胎的重量减轻了20％，使内胎硫化出模更加容易，可大大降低操作工的劳动强度，从而相应的提高生产效率。
附图说明
图1是本发明所述应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法的工艺流程示意图；
图2是本发明所述普通材料的成品内胎和纳米材料的成品内胎的性能数据对比表。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，
实施例1
如图1-2所示，本申请的创造点在于，所述内胎的组分为：天然胶70份、丁苯胶30份、纳米氧化锌3份、纳米碳酸钙45份、炭黑15 份、碳纳米管6份、硬脂酸1.9份、硫化促1.9份、促进剂1.8、防老剂3.2份、塑解剂0.2份、软化剂14份、增粘剂5份；
所述内胎的制作工艺流程为：
步骤一、采用密炼机进行混炼，按混炼工艺规程混炼胶料，混炼一段胶料的排胶温度为145-150℃，混炼二段加硫化剂的排胶温度为 90-95℃。
步骤二、使用挤出机将混炼胶按施工尺寸挤出成胎筒；
步骤三、挤出的胎筒停放1-24小时，用接头机接头；
步骤四、将接好头的胎筒停放4小时后再用成型盘成型，然后采用内胎专用硫化机硫化，得到成品；
步骤五、对成品内胎抽查检测物性，使其各项性能均达到标准要求。
所述纳米碳酸钙选用碳酸钙含量97.5％以上，氧化镁含量0.6％以下的碳酸钙矿石制造。
所述天然橡胶的型号为SCR L或SCR 5。
所述丁苯胶型号为SBR 1500或SBR 1502。
所述炭黑为N220，所述树脂为E1102。
所述成品内胎的各项性能要求包括：强度为18.2MPa、伸长率为 645％，硬度53。
所述密炼机选用270立升的密炼机。
所述挤出机是直径250的挤出机。
实施例2
所述内胎的组分为：天然胶80份、丁苯胶20份、纳米氧化锌3份、纳米碳酸钙50份、炭黑15份、碳纳米管8份、硬脂酸1.9份、硫化促2份、促进剂1.5、防老剂3.4份、塑解剂0.25份、软化剂12份、增粘剂4份。其他与实施例1相同。
实施例3
天然胶65份、丁苯胶35份、纳米氧化锌3.2份、纳米碳酸钙47 份、炭黑22份、碳纳米管5份、硬脂酸1.9份、硫化促1.8份、促进剂 2.1、防老剂2.9份、塑解剂0.2份、软化剂15份、增粘剂6份。其中，所述天然橡胶的型号为SCR L或SCR 5、丁苯胶型号为SBR 1500或SBR1502、炭黑为N220、树脂为E1102。其他与实施例1相同。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其特征在于，该内胎包括如下组分：
天然胶65--80份、丁苯胶20-35份、纳米氧化锌2.5-3.5份、纳米碳酸钙40-50份、炭黑15-22份、碳纳米管5-10份、硬脂酸1.7-2.5份、硫化促1.8-2.2份、促进剂1.2-1.8、防老剂2.5-3.5份、塑解剂0.2-0.3份、软化剂、12-18份、增粘剂4-7份；
所述内胎的制作工艺流程为：
步骤一、采用密炼机进行混炼，按混炼工艺规程混炼胶料，混炼一段胶料的排胶温度为145-150℃，混炼二段加硫化剂的排胶温度为90-95℃。
步骤二、使用挤出机将混炼胶按施工尺寸挤出成胎筒；
步骤三、挤出的胎筒停放1-24小时，用接头机接头；
步骤四、将接好头的胎筒停放4小时后再用成型盘成型，然后采用内胎专用硫化机硫化，得到成品；
步骤五、对成品内胎抽查检测物性，使其各项性能均达到标准要求。
2.根据权利要求1所述的应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其特征在于，所述内胎的组分为：天然胶70份、丁苯胶30份、纳米氧化锌3份、纳米碳酸钙45份、炭黑15份、碳纳米管6份、硬脂酸1.9份、硫化促1.9份、促进剂1.8、防老剂3.2份、塑解剂0.2份、软化剂14份、增粘剂5份。
3.根据权利要求1所述的应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其特征在于，所述内胎的组分为：天然胶80份、丁苯胶20份、纳米氧化锌3份、纳米碳酸钙50份、炭黑15份、碳纳米管8份、硬脂酸1.9份、硫化促2份、促进剂1.5、防老剂3.4份、塑解剂0.25份、软化剂12份、增粘剂4份。
4.根据权利要求1所述的应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其特征在于，所述纳米碳酸钙选用碳酸钙含量97.5％以上，氧化镁含量0.6％以下的碳酸钙矿石制造。
5.根据权利要求1所述的应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其特征在于，所述天然橡胶的型号为SCR L或SCR 5。
6.根据权利要求1所述的应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其特征在于，所述丁苯胶型号为SBR 1500或SBR 1502。
7.根据权利要求1所述的应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其特征在于，所述炭黑为N220，所述树脂为E1102。
8.根据权利要求1所述的应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其特征在于，所述成品内胎的各项性能要求包括：强度为18.2MPa、伸长率为645％，硬度53。
9.根据权利要求1所述的应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其特征在于，所述密炼机选用270立升的密炼机。
10.根据权利要求1所述的应用纳米材料制作的工程内胎及其生产方法，其特征在于，所述挤出机是直径250的挤出机。
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