[發明專利]一種輪胎氣密層復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710626897.2
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107540963B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 盧詠來;紀玲慧;陳家輝;樓齊淼;張立群;金振渙
• 申請（專利權）人: 北京化工大學;中策橡膠集團有限公司
• 主分類號: C08L23/28
• 分類號: C08L23/28;C08L9/02;C08L95/00;C08L91/00;C08K13/02;C08K3/04;C08K7/00;C08K5/09;C08K5/12;C08K3/22;C08K5/3437
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 周媛

本發明涉及一種輪胎氣密層復合材料及其制備方法，屬于高性能全鋼子午線輪胎領域。本發明通過將丁腈橡膠引入溴化丁基橡膠氣密層配方，大大提高了氣密性，選用了合適的相容劑對BIIR與NBR進行增容改性，在分散相中混入納米粘土，并通過加入極性小分子增塑劑調節膠料定伸，進一步改善了材料的氣密性、耐臭氧、耐屈撓疲勞性能及力學性能，能夠滿足高性能子午胎氣密層的性能要求。此外，本發明還具有設備簡單、操作簡單、可控性好、成本低、利于工業化放大等優點。

技術領域

本發明屬于全鋼載重子午線汽車輪胎領域，具體涉及一種輪胎氣密層復合材料及其制備方法。

背景技術

全鋼載重子午線輪胎氣密層膠料目前主要為溴化丁基橡膠(BIIR)，因其具有較好的氣密性及優良耐屈撓疲勞性能。但BIIR的加工性能較差，停放3、4天易發生早期硫化，造成混煉膠粘合性能下降，給生產調度帶來了極大困難。在保證輪胎氣密層良好綜合性能的前提下，盡可能減少氣密層BIIR的用量對于實際生產意義重大。

無內胎子午胎氣密層膠料的氣密性對于輪胎的正常使用極為重要，如氣密性不好，輪胎經常在缺氣狀態下行駛時，易產生早期損壞。故能夠在保持高的屈撓疲勞性能及耐臭氧性能的基礎上，提高氣密性，對無內胎輪胎是極為重要的。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是設計一種輪胎氣密層復合材料，能保持良好綜合性能的氣密層配方，并設計適宜的膠料混煉方法，應用于全鋼載重子午線輪胎，使其達到氣密性高、耐屈撓疲勞、耐臭氧老化性能良好的要求。

本發明的目的之一是提供一種輪胎氣密層復合材料，用于高氣密全鋼子午線輪胎氣密層橡膠，由包括以下組分的原料制備而得，以重量份計：

溴化丁基橡膠和丁腈橡膠100重量份；

其中，溴化丁基橡膠為50-90重量份，優選50-80份；丁腈橡膠為10-50份，優選20-50份；

本發明提供的輪胎氣密層復合材料，以溴化丁基橡膠(BIIR)和丁腈橡膠(NBR)為生膠，其中溴化丁基橡膠作為連續相，丁腈橡膠作為分散相。

所述丁腈橡膠采用現有技術中本領域通常使用的丁腈橡膠，可以選擇中高丙烯腈和中丙烯腈含量的丁腈橡膠，在較寬的丙烯腈含量范圍都適用，并都有較好的效果。

為了提高溴化丁基橡膠和丁腈橡膠的相容性，采用改性瀝青作為增容劑，改善了兩相分散，提高了復合材料的耐屈撓疲勞性能及物理機械性能。

所述改性瀝青可選擇現有技術中已有的改性瀝青，如橡膠改性瀝青、樹脂改性瀝青、礦物填充料改性瀝青等。

所述納米粘土的尺寸在100nm以下，可選擇現有技術中已有的納米粘土。在丁腈橡膠相熔融混入納米粘土，進一步提高復合材料的氣體阻隔性能和耐臭氧老化性能。

本發明采用傳統橡膠增塑劑和極性小分子增塑劑并用，其中所述傳統橡膠增塑劑可選擇現有技術中已有的增塑劑，優選石蠟油、芳烴油、松香油、煤焦油中的至少一種。

本發明中的極性小分子增塑劑可選擇現有技術中已有的極性小分子增塑劑，優選為鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、己二酸二辛酯(DOA)、壬二酸二辛酯(DOZ)中的至少一種。