一種耐老化低成本橡膠輪胎材料的製作方法

2023-12-04 02:24:41 2

本發明涉及橡膠輪胎技術領域，尤其涉及一種耐老化低成本橡膠輪胎材料。

背景技術：

橡膠組合物是用作輪胎的主要原料。被稱為「道路」輪胎的一些現有輪胎旨在以高速運行並行駛越來越長的路程，這是由於全世界道路網的改進和高速公路網的發展。在很多情況下輪胎用橡膠組合物具有主要含有天然橡膠的橡膠組分，因為經濟性和耐磨性經常相互衝突，所以耐磨性趨向於下降，如何製備一種耐磨性好、成本低、經濟效益好的輪胎橡膠材料，成為目前需要解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明提出了一種耐老化低成本橡膠輪胎材料，耐磨性好，耐老化性能優異，成本低，經濟效益好。

本發明提出的一種耐老化低成本橡膠輪胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基矽生膠40-80份，26型丁腈橡膠5-15份，264防老劑0.2-0.9份，4010NA防老劑0.1-0.8份，氟橡膠2-10份，環氧脂肪酸甲酯0.2-0.9份，乙醯檸檬酸三丁酯1-2份，松焦油0.4-0.8份，過氧化二異丙苯0.5-2.5份，活性氧化鎂0.2-0.8份，苯乙烯1-2份，改性蒙脫石40-50份，石墨2-12份，氧化鋁4-10份，二硫化鉬2-5份，鹽泥3-10份，硼酸鈣2-14份，矽烷偶聯劑KH-792 2-6份。

優選地，改性蒙脫石採用如下工藝製備：將瓜爾膠原粉、水混合，氮氣保護下加入氫氧化鈉混合攪拌，攪拌溫度為80-87℃，加入氯乙醇、四丁基硫酸氫銨繼續攪拌，加入氫氧化鈉、氯乙酸鈉繼續攪拌，採用乙酸調節體系pH值至呈中性，過濾，採用甲醇溶液洗滌，乾燥，粉碎，加入蒙脫石、無水乙醇混合攪拌，超聲分散，取上層液噴霧乾燥，加入水超聲分散，加入聚乙二醇在溫度85-95℃攪拌，過濾，乾燥，得到改性蒙脫石。

優選地，加入蒙脫石、無水乙醇混合攪拌，其中攪拌速度為410-500r/min。

優選地，蒙脫石、聚乙二醇的重量比為50-80：20-40。

優選地，瓜爾膠原粉、氯乙醇、四丁基硫酸氫銨的重量比為20-30：2-5：2-6。

優選地，改性蒙脫石採用如下工藝製備：按重量份將20-30份瓜爾膠原粉、100份水混合，氮氣保護下加入2-5份氫氧化鈉混合攪拌0.5-1.5h，攪拌溫度為80-87℃，加入2-5份氯乙醇、2-6份四丁基硫酸氫銨繼續攪拌0.5-1.5h，加入4-10份氯乙酸鈉繼續攪拌3-6h，採用乙酸調節體系pH值至呈中性，過濾，採用甲醇溶液洗滌，乾燥，粉碎，加入120-200份無水乙醇、50-80份蒙脫石混合攪拌25-35min，攪拌速度為410-500r/min，超聲分散20-40min，取上層液噴霧乾燥，加入100份水超聲分散，加入20-40份聚乙二醇在溫度85-95℃攪拌1-3h，過濾，乾燥，得到改性蒙脫石。

優選地，所述的耐老化低成本橡膠輪胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基矽生膠60-70份，26型丁腈橡膠8-12份，264防老劑0.3-0.5份，4010NA防老劑0.4-0.6份，氟橡膠6-8份，環氧脂肪酸甲酯0.4-0.8份，乙醯檸檬酸三丁酯1.2-1.5份，松焦油0.5-0.7份，過氧化二異丙苯1.5-2份，活性氧化鎂0.3-0.5份，苯乙烯1.3-1.6份，改性蒙脫石44-46份，石墨5-10份，氧化鋁6-8份，二硫化鉬3-3.8份，鹽泥5-7份，硼酸鈣6-10份，矽烷偶聯劑KH-792 3-4份。

本發明的改性蒙脫石中，將瓜爾膠原粉在一定條件下經過氫氧化鈉鹼化，然後在四丁基硫酸氫銨的催化下與氯乙醇進行醚化反應，繼續加入氯乙酸鈉繼續醚化反應，製品流動性好，耐剪切，且不易被微生物分解，加入蒙脫石在無水乙醇中高速攪拌，混合分散性極好，加入的聚乙二醇分子可進入預處理後的蒙脫石的片層間距中，不僅羥基密度大，且粘結強度適中，不易團聚，與乙烯基封端甲基乙烯基矽生膠、26型丁腈橡膠、氟橡膠間混滲性好，在降低填料添加量的前提下，經過過氧化二異丙苯、活性氧化鎂、苯乙烯固化交聯後，相互間結合極為密實，製品耐磨、耐老化性能極為優異。

改性蒙脫石與石墨、氧化鋁、二硫化鉬、鹽泥、硼酸鈣間混合分散性好，在矽烷偶聯劑KH-792的作用下與乙烯基封端甲基乙烯基矽生膠、26型丁腈橡膠、氟橡膠間結合力強，製品不僅成本低，且力學性能與耐磨性能進一步增強，但流動性滿足不了需求，環氧脂肪酸甲酯、乙醯檸檬酸三丁酯、松焦油配合併合理控制與改性蒙脫石的配合，膠料流動性好，軟化效果好，韌性極好，製品耐磨性能進一步增強，加入的264防老劑、010NA防老劑協同作用，製品耐老化性能進一步增強。本發明提供的橡膠組合物用於輪胎胎面可使輪胎具有良好的耐磨性及良好的耐老化性能，使用壽命長，節約成本。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

一種耐老化低成本橡膠輪胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基矽生膠80份，26型丁腈橡膠5份，264防老劑0.9份，4010NA防老劑0.1份，氟橡膠10份，環氧脂肪酸甲酯0.2份，乙醯檸檬酸三丁酯2份，松焦油0.4份，過氧化二異丙苯2.5份，活性氧化鎂0.2份，苯乙烯2份，改性蒙脫石40份，石墨12份，氧化鋁4份，二硫化鉬5份，鹽泥3份，硼酸鈣14份，矽烷偶聯劑KH-792 2份。

實施例2

一種耐老化低成本橡膠輪胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基矽生膠40份，26型丁腈橡膠15份，264防老劑0.2份，4010NA防老劑0.8份，氟橡膠2份，環氧脂肪酸甲酯0.9份，乙醯檸檬酸三丁酯1份，松焦油0.8份，過氧化二異丙苯0.5份，活性氧化鎂0.8份，苯乙烯1份，改性蒙脫石50份，石墨2份，氧化鋁10份，二硫化鉬2份，鹽泥10份，硼酸鈣2份，矽烷偶聯劑KH-792 6份。

實施例3

一種耐老化低成本橡膠輪胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基矽生膠60份，26型丁腈橡膠12份，264防老劑0.3份，4010NA防老劑0.6份，氟橡膠6份，環氧脂肪酸甲酯0.8份，乙醯檸檬酸三丁酯1.2份，松焦油0.7份，過氧化二異丙苯1.5份，活性氧化鎂0.5份，苯乙烯1.3份，改性蒙脫石46份，石墨5份，氧化鋁8份，二硫化鉬3份，鹽泥7份，硼酸鈣6份，矽烷偶聯劑KH-792 4份。

改性蒙脫石採用如下工藝製備：按重量份將20份瓜爾膠原粉、100份水混合，氮氣保護下加入5份氫氧化鈉混合攪拌0.5h，攪拌溫度為87℃，加入2份氯乙醇、6份四丁基硫酸氫銨繼續攪拌0.5h，加入10份氯乙酸鈉繼續攪拌3h，採用乙酸調節體系pH值至呈中性，過濾，採用甲醇溶液洗滌，乾燥，粉碎，加入200份無水乙醇、50份蒙脫石混合攪拌35min，攪拌速度為410r/min，超聲分散40min，取上層液噴霧乾燥，加入100份水超聲分散，加入20份聚乙二醇在溫度95℃攪拌1h，過濾，乾燥，得到改性蒙脫石。

實施例4

一種耐老化低成本橡膠輪胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基矽生膠70份，26型丁腈橡膠8份，264防老劑0.5份，4010NA防老劑0.4份，氟橡膠8份，環氧脂肪酸甲酯0.4份，乙醯檸檬酸三丁酯1.5份，松焦油0.5份，過氧化二異丙苯2份，活性氧化鎂0.3份，苯乙烯1.6份，改性蒙脫石44份，石墨10份，氧化鋁6份，二硫化鉬3.8份，鹽泥5份，硼酸鈣10份，矽烷偶聯劑KH-792 3份。

改性蒙脫石採用如下工藝製備：按重量份將30份瓜爾膠原粉、100份水混合，氮氣保護下加入2份氫氧化鈉混合攪拌1.5h，攪拌溫度為80℃，加入5份氯乙醇、2份四丁基硫酸氫銨繼續攪拌1.5h，加入4份氯乙酸鈉繼續攪拌6h，採用乙酸調節體系pH值至呈中性，過濾，採用甲醇溶液洗滌，乾燥，粉碎，加入120份無水乙醇、80份蒙脫石混合攪拌25min，攪拌速度為500r/min，超聲分散20min，取上層液噴霧乾燥，加入100份水超聲分散，加入40份聚乙二醇在溫度85℃攪拌3h，過濾，乾燥，得到改性蒙脫石。

實施例5

一種耐老化低成本橡膠輪胎材料，其原料按重量份包括：乙烯基封端甲基乙烯基矽生膠65份，26型丁腈橡膠10份，264防老劑0.4份，4010NA防老劑0.5份，氟橡膠7份，環氧脂肪酸甲酯0.6份，乙醯檸檬酸三丁酯1.3份，松焦油0.6份，過氧化二異丙苯1.8份，活性氧化鎂0.4份，苯乙烯1.5份，改性蒙脫石45份，石墨8份，氧化鋁7份，二硫化鉬3.4份，鹽泥6份，硼酸鈣8份，矽烷偶聯劑KH-792 3.2份。

改性蒙脫石採用如下工藝製備：按重量份將24份瓜爾膠原粉、100份水混合，氮氣保護下加入3份氫氧化鈉混合攪拌1h，攪拌溫度為84℃，加入3份氯乙醇、3份四丁基硫酸氫銨繼續攪拌1h，加入6份氯乙酸鈉繼續攪拌5h，採用乙酸調節體系pH值至呈中性，過濾，採用甲醇溶液洗滌，乾燥，粉碎，加入180份無水乙醇、70份蒙脫石混合攪拌29min，攪拌速度為480r/min，超聲分散36min，取上層液噴霧乾燥，加入100份水超聲分散，加入32份聚乙二醇在溫度89℃攪拌2h，過濾，乾燥，得到改性蒙脫石。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。