[發明專利]一種胎面可生物降解的聚酯橡膠復合輪胎及制備方法

在審

• 申請號: 202210201490.6
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN115109401A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 王朝;張奇男;張立群;王文才;馬勇;李彥果;何子鋒
• 申請（專利權）人: 北京化工大學;山東玲瓏輪胎股份有限公司
• 主分類號: C08L67/06
• 分類號: C08L67/06;C08K7/26;C08K5/14;C08K5/09;C08K3/22;C08L15/00;B60C1/00
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 周媛;劉彥東

本發明提供了一種胎面可生物降解的聚酯橡膠復合輪胎及制備方法。復合輪胎包括胎面、過渡層和胎體，胎面由可生物降解的丁烯二醇基聚酯彈性體復合材料制得，過渡層由極性橡膠復合材料制得，胎體為商品用胎體或由通常的胎體配方經混煉制得，胎面可生物降解聚酯橡膠復合輪胎成品經胎面、過渡層和胎體的預組裝成型和同步共硫化而成。本發明制得的復合輪胎具有優異的機械性能，可滿足輪胎實際使用時的性能需求，同時可被生物降解，對環境友好，通過引入極性過渡層材料共硫化，解決了極性聚酯橡膠胎面材料與非極性傳統胎體材料的粘合問題。

技術領域

本發明涉及輪胎技術領域，進一步地說，是涉及一種胎面可生物降解的聚酯橡膠復合輪胎及制備方法。

背景技術

輪胎是橡膠材料應用最廣泛的領域。全球每年有大約15億條輪胎報廢，能夠得到回收利用的只占15～20％，大量的廢棄輪胎會對環境造成極大的危害，占用了很多土地資源，造成了環境污染；同時大量在行駛中的輪胎每天也會產生無數的輪胎碎屑，長期不能降解，會威脅人類的身體健康。因此，開發出可降解的輪胎或者部分可降解的輪胎對于現實都有極為重要的意義，可以進一步地改善人類的生存環境。由于廢舊輪胎的回收再利用率不高，開發可生物降解的輪胎是協同解決廢舊輪胎和輪胎磨屑污染問題的的最佳策略之一。

聚酯橡膠，亦稱聚酯彈性體，是近年來興起的一種新型橡膠。從結構上來說，聚酯橡膠分子主鏈中含有大量的酯基，這賦予了其可生物降解特性。當以聚酯橡膠作為基體材料時，即可開發出可生物降解的聚酯橡膠復合材料。由于分子主鏈中含有大量的酯基，聚酯橡膠也是一種極性的橡膠的材料。與極性的聚氨酯彈性體類似，使用聚酯橡膠制備的輪胎按結構也可以分為兩大類：即全聚酯橡膠輪胎和聚酯橡膠胎面-傳統橡膠胎體復合輪胎(簡稱聚酯橡膠復合輪胎)。從環保角度考慮，全聚酯橡膠輪胎更有意義，但目前有待攻克的技術問題還非常多。與全聚酯橡膠輪胎相比，聚酯橡膠復合輪胎的制備技術相對簡單，并且當以可生物降解的聚酯橡膠材料作為胎面膠時也能很好地解決廢舊輪胎和輪胎磨屑的污染問題。有鑒于此，開發胎面可生物降解的聚酯橡膠復合輪胎具有重大意義。

在制備聚酯橡膠復合輪胎時，最需解決的問題即是極性聚酯橡膠胎面與非極性傳統橡膠胎體的粘合問題。有鑒于此，本發明開發了極性過渡層材料，有效解決了極性聚酯橡膠胎面與非極性傳統橡膠胎體的粘合問題，進而制備了胎面可生物降解的聚酯橡膠復合輪胎，彌補了國內外相關技術的空白。

發明內容

為了解決現有技術中存在的技術問題，本發明提供了一種胎面可生物降解的聚酯橡膠復合輪胎及制備方法。

本發明提供了一種胎面可生物降解的聚酯橡膠復合輪胎，胎面由可生物降解的丁烯二醇基聚酯彈性體復合材料制得，具有優異的機械性能，可滿足輪胎實際使用時的性能需求，同時可被生物降解，對環境友好。但聚酯橡膠胎面材料屬于極性材料，而目前通用的胎體材料均為非極性材料，二者由于界面極性差異較大，難以共硫化。本發明主要解決了極性聚酯橡膠胎面與非極性橡膠胎體的粘合問題，并提供上述胎面可生物降解聚酯橡膠復合輪胎的制備方法。

本發明的目的之一是提供一種胎面可生物降解的聚酯橡膠復合輪胎。

所述胎面可生物降解的聚酯橡膠復合輪胎由胎面、過渡層和胎體組裝預成型后，同步共硫化而成；

所述胎面以丁烯二醇基聚酯彈性體為100重量份，各組分按重量份計：

將各組分混煉均勻后，制得所述胎面；

所述過渡層以橡膠總量為100重量份，各組分按重量份計：

所述橡膠包括極性橡膠和非極性橡膠；

其中極性橡膠占橡膠總質量的40％～1；優選為60％～1。

將各組分混煉均勻后，制得所述過渡層；