[發明專利]一種含石墨烯的高導熱性能輪胎內胎配方

在審

• 申請號: 201711402235.3
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108003489A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 張靜;曾丙炎
• 申請（專利權）人: 恒力盛泰（廈門）石墨烯科技有限公司
• 主分類號: C08L23/22
• 分類號: C08L23/22;C08L91/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/00;C08K3/04;C08K5/09;C08K3/22;C09K5/14;B60C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于輪胎生產技術領域，公開了一種含石墨烯的高導熱性能輪胎內胎配方，由以下重量份數的組份組成：橡膠100份，多層石墨烯10?45份，單層石墨烯1?10份，硬脂酸2?5份，石蠟油10?20份，DM 1?2份，TMTD 1?2份氧化鋅1?4份，硫磺1?2份，偶聯劑溶液(1％偶聯劑)100?400份。該配方在一定工藝下可解決石墨烯團聚問題，該配方可極大的利用石墨烯的導熱性能，所得產品的導熱系數較傳統配方可提高數倍，該配方可應用于輪胎內胎領域，提高內胎的導熱性能。

技術領域

本發明屬于輪胎生產技術領域，尤其涉及一種含石墨烯的高導熱性能輪胎內胎配方。

背景技術

目前大多數斜交胎，仍舊保留內胎結構，大多數應用于農業胎、自行車胎、摩托車胎以及工程輪胎；由于車輛行駛、太陽暴曬等原因，導致車內胎內氣體受熱快速運動膨脹極易導致爆胎，嚴重影響使用目前對于內胎改進大多數為耐刺破耐老化方向，較少往導熱性能方向研究，現有技術中使用傳統導熱材料如金屬氧化物、炭黑、石墨粉等由于導熱性能較差，需要添加較大量才能有所效果，但大添加量會導致其材料的原有性能得到破壞如氣密性、彈性等；單層石墨烯為SP2雜化單層六圓環狀結構晶體，鍵角120°，分子結合緊密擁有良好的強度，是目前已知材料中最為堅硬的，硬度為鋼材的200倍；導熱系數為5300W/(m·k)，擁有良好的導熱性能，將其與橡膠、塑料等高分子材料結合發揮其導熱高強度等優勢，可以加大提高材料的導熱性能以及強度，但石墨烯粉體的分散問題影響其在材料中的性能發揮。

綜上所述，現有技術存在的問題是：輪胎內胎導熱性能研發較少且傳統導熱材料由于導熱性能較差，需較大添加量才能達到較好的導熱效果，添加量較大影響內胎的氣密性以及彈性等；石墨烯作為新材料擁有超高的導熱性能，在材料中需要較少量添加即可達到較好的導熱效果，但石墨烯的分散性能影響其性能的發揮。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種含石墨烯的高導熱性能輪胎內胎配方。

本發明是這樣實現的，一種含石墨烯的高導熱性能輪胎內胎配方由以下重量份數的組份組成：橡膠100份，多層石墨烯10-45份，單層石墨烯1-10份，硬脂酸2-5份，石蠟油10-20份，DM 1-2份，TMTD 1-2份氧化鋅1-4份，硫磺1-2份，偶聯劑溶液(1％偶聯劑)100-400份。

進一步，所述含石墨烯的高導熱性能輪胎內胎配方的配制步驟如下：

步驟一，單層石墨烯與多層石墨烯表面處理：將單層石墨烯與多層石墨烯加入到配好的偶聯劑溶液中，攪拌30-60分鐘，超聲震蕩1-2h，得到混合均勻的偶聯劑接枝石墨烯的溶液混合物，再通過噴霧干燥工藝技術，獲得偶聯劑接枝單層石墨烯和多層石墨烯的粉體；

步驟二，混合：將偶聯劑接枝單層石墨烯和多層石墨烯的粉體與石蠟油混合，攪拌60-120分鐘，至三輥研磨機反復研磨2-5次，得到偶聯劑接枝單層石墨烯和多層石墨烯的粉體石蠟油分散混合物；

步驟三，混煉：依次將橡膠、硬脂酸、氧化鋅、偶聯劑接枝單層石墨烯和多層石墨烯的粉體石蠟油分散混合物、DM、TMTD、硫磺加入到密煉機中混煉；

步驟四，壓延：將混煉物置開煉機中壓延成片，并標示壓延方向；

步驟五，硫化：根據硫化儀測試硫化條件設定相關參數，將橡膠延壓延方向裁切至模具中硫化，硫化后測定產物性能。

進一步，所述橡膠可以為丁基橡膠、天然橡膠。

進一步，所述多層石墨烯為物理剝離法制得，厚度為1-100nm。

進一步，所述單層石墨烯為氧化還原法制得，厚度為0.35-1.5nm。

進一步，所述DM：硫化促進劑2、2′-二硫代二苯并噻唑。

進一步，所述TMTD：硫化促進劑N，N-四甲基二硫雙硫羰胺。