一種改進橡膠氣密性的方法
2023-06-05 10:25:16
專利名稱：一種改進橡膠氣密性的方法
高速子午胎的出現，提出了發展在高氣壓下保持氣密性彈性材料的要求。為迎合這一要求，國際上出現了高氣密性的丁基橡膠及滷化丁基橡膠序列。然而，由於這種材料的合成技術難度很高，目前國際上只有少數幾個國家能生產。我國雖然已引進了這一材料的生產線，但由於產品質量仍未過關，迄今這種材料仍需大量進口，從而要花費大量外匯。如何改變這種局面，在目前情況下，靠自己力量合成出新品種的高氣密性橡膠是不可能的。因此如何尋找新思路用新方法對已有的橡膠，比如將再生丁基橡膠或者普通合成橡膠進行改性，提高氣密性，獲得既便宜，來源充足又可大規模生產的高氣密性材料將是改變這種局面的一條捷徑。
本發明就是在此前提下，分析了彈性體內影響氣密性的各種微觀因素後，提出的製備高氣密性彈性體的新方法。
本發明的基本思路是將內胎材料內用量很大的幾種填料進行選擇，並對它們表面進行處理，改善其與橡膠的相容性，減少兩者界面之間的間隙，以達到提高氣密性的目的。
這些選用的填料為雲母粉、蛭石、石墨粉、二硫化鉬粉、空心微球、輕質碳酸鈣、碳黑；用於作填料表面改性劑的材料為丁基橡膠、滷化丁基橡膠、反式-聚異戊二烯及杜仲膠。它們的用量為填料重量的2～10％。處理方法是先將橡膠溶於非極性溶劑中，配成重量分數5％的溶液，按計量將填料加入其中，充分攪拌後，溶劑蒸乾回收。
實施例1以再生丁基橡膠為主配方的高氣密性彈性體的製備配方再生丁基橡膠100份；ZnO 5份；MgO 2份；硬脂酸1份；表面用5％氯化丁基橡膠處理的空心微球12份；表面用8％氯化丁基橡膠處理的雲母粉45份；氯化丁基橡膠18份；古瑪龍樹脂3份；機油3份；DM 1份；TMTD 1份；硫磺2份。
將上述組份在輥筒上於45攝氏度混勻後，在壓機上於145攝氏度加壓硫化工30分鐘，得1.5毫米厚的樣品。
所得樣品性能透氣性60攝氏度 壓力差0.7Mpa下 極微；80攝氏度 壓力差0.7Mpa下 100立方釐米/(平方米·24小時)抗拉強度7MPa，斷裂伸長率500％，殘餘變形70％實施例2以丁苯橡膠為主配方的高氣密性彈性體的製備
配方丁苯橡膠100份；ZnO 6份；MgO 2份；硬脂酸3份；4010 1份；表面用5％氯化丁基橡膠處理的空心微球25份；再生丁基橡膠60份；氯化丁基橡膠24份；古瑪龍樹脂4份；機油23份；DM 1.2份；TMTD 1.2份；硫磺3份。
將上述組份在輥筒上於65攝氏度混勻後，在壓機上於145攝氏度加壓硫化30分鐘，得1.5毫米厚的樣品。
所得樣品性能透氣性22攝氏度 極微60攝氏度 0.7Mpa下 100立方釐米/(平方米·24小時)抗拉強度8MPa，斷裂伸長率500％，殘餘變形30％為體現本發明對橡膠氣密性的改進效果，以下從文獻引用對比樣品的數據加以說明(參考值引自《橡膠製品實用配方大全》化學工業出版社1999年出版)例1，配方丁基橡膠100份；ZnO 5份；硬脂酸1份；通用爐黑70份；環烷油30份DM 0.51份；TMTD 1.5份；硫磺1.5份。
透氣性20攝氏度 338立方釐米/(平方米·24小時)例2，配方丁基橡膠85份；三元乙丙橡膠15份；ZnO 5份；硬脂酸0.5份；通用爐黑65份；環烷油25份；增粘樹脂3份；TMTD 1.5份；M 0.5；硫磺0.5份。
透氣性20攝氏度 600立方釐米/(平方米·24小時)本方法不但能改善再生丁基橡膠及其它普通合成橡膠的氣密性而且也能進一步提高丁基橡膠、滷化丁基橡膠、反式-聚異戊二烯及杜仲膠的氣密性。同時使用這種經過改性的填料在混料時還可大大減少粉塵並節省能量。
權利要求
1，一種可改進再生丁基橡膠、丁苯橡膠、天然橡膠或順丁橡膠等普通的橡膠氣密性的新方法，其特徵在於用少量高氣密性橡膠對填料進行表面改性處理，再用這種改性的填料與要改性的普通橡膠配方混合，加壓硫化而成。
2，根據權利要求1，其特徵在於對其表面進行改性的填料為空心微球、蛭石、雲母粉、石墨粉、二硫化鉬粉、碳黑及輕質碳酸鈣；對填料表面進行改性用的高氣密性橡膠為反式-聚異戊二烯、丁基橡膠、滷化丁基橡膠及杜仲膠。
3，根據權利要求1，其特徵在於將選擇的填料分別浸於含2～8％改性用氣密性橡膠的非極性溶劑中，迴流並充分攪拌均勻後，減壓蒸餾充分乾燥備用。
4，根據權利要求1，其特徵在於基本配方的組成為主組分橡膠100份，硫化活性劑ZnO1～6份，MgO1～4份，防老劑1～3份，軟化劑1～2份，改性後的填料10～80份，樹脂1～5份，操作油1～5份，改性橡膠5～50份，促進劑1～2份，硫磺1～3份。
5根據權利要求4，其特徵在於軟化劑為硬脂酸；防老劑為A、D、RD、4010或4010NA中的一種或幾種；樹脂為古瑪龍樹脂、酚醛樹脂或增粘樹脂中的一種或幾種；改性橡膠為反式-聚異戊二烯，丁基橡膠、滷化丁基橡膠及杜仲膠；促進劑為M、DM、TMTD、CZ或NORS的一種或幾種。
6，根據權利要求1、4，其特徵在於將基本配方在輥筒上於45～75攝式度混勻，並在壓機上於145～155攝式度0.3～1MPa壓力下硫化25～35分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種改進橡膠氣密性的方法。由於填料與橡膠間界面對材料氣密性影響很大，對填料進行改性，減小其和橡膠界面間的空隙可顯著改進氣密性。方法是將填料浸於一定濃度的改性用橡膠溶液中、回流攪拌後蒸餾乾燥，再將它與橡膠硫化配方混勻後，在壓機上加壓硫化而成。填料為空心微球、蛭石、雲母粉、石墨粉、炭黑、二硫化鉬粉及輕質碳酸鈣，用作改性的橡膠為丁基橡膠、滷化丁基橡膠、反式－聚異戊二烯及杜仲膠。
文檔編號C08L9/06GK1861669SQ20051006925
公開日2006年11月15日 申請日期2005年5月13日 優先權日2005年5月13日
發明者嚴曉敏 申請人:嚴曉敏