用于防刺扎輪胎的密封層組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種橡膠技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于防刺扎輪胎的密封層組合 物。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 眾所周知，隨著橡膠技術(shù)及輪胎工業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)輪胎的安全使用性能提 出了更高的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料分析顯示，高速公路上50%以上的重大交通是都是由于輪胎 慢性漏氣而導(dǎo)致輪胎在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生爆胎。其中導(dǎo)致輪胎慢性漏氣多是由于輪胎受到尖 銳的異物刺扎，致使輪胎失壓。這種收到刺扎漏氣的輪胎，嚴(yán)重影響車(chē)輛的正常行駛，給駕 乘人員的人身安全帶來(lái)極大的隱患和嚴(yán)重傷害。
[0004] 目前，針對(duì)輪胎因刺扎而漏氣爆胎的解決方案主要有兩大類(lèi)，即跑氣保用輪胎及 自修復(fù)耐刺扎輪胎。跑氣保用輪胎是通過(guò)在輪胎的胎側(cè)內(nèi)引入支撐性設(shè)計(jì)，使其胎側(cè)具有 更好的支撐性及韌性。當(dāng)輪胎失壓后仍可以一定的速度行駛一段里程。也正因?yàn)檫@種支撐 性設(shè)計(jì)導(dǎo)致輪胎的舒適性變得很差，同時(shí)成本很高。自修復(fù)耐刺扎輪胎是一種主動(dòng)自密封 技術(shù)。其特征在于在輪胎的內(nèi)部具有一層半固態(tài)狀高粘性的密封層，當(dāng)輪胎被異物刺穿后， 密封層會(huì)緊緊的包裹住異物；異物被拔出時(shí)后會(huì)迅速的同步封堵住穿孔。當(dāng)然這種自修復(fù) 耐刺扎輪胎也有其缺點(diǎn)。主要是輪胎高速行駛時(shí)，半固體狀高分子層粘度降低會(huì)發(fā)生軟化 流動(dòng)，影響高速性能及動(dòng)平衡。同時(shí)，這種高分子層需要噴涂至特殊處理的輪胎內(nèi)表面，需 要額外的成型設(shè)備。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有的技術(shù)不足，提供一種用于防刺扎輪胎的密 封層組合物，具有良好的工藝性能及防刺扎封堵性能，能夠通過(guò)常規(guī)的橡膠加工設(shè)備進(jìn)行 混煉和壓延。同時(shí)可以通過(guò)正常的輪胎成型設(shè)備直接應(yīng)用該密封層組合物生產(chǎn)防刺扎輪 胎，不需要而外的設(shè)備。
[0007] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種用于防刺扎輪胎的密封層組合 物，其特征在于由內(nèi)而外包含粘性密封層及內(nèi)層密封層，通過(guò)壓延機(jī)將粘性密封層及內(nèi)層 密封層復(fù)合成片，所述粘性密封層的橡膠組合物以100重量份的丁苯橡膠或充油丁苯橡膠 為基準(zhǔn)，以重量份計(jì)還包含：40-80重量份的炭黑、至多5重量份的白炭黑、50-80重量份的 芳烴油、10-30重量份的液體異丁烯橡膠；所述內(nèi)層密封層的橡膠組合物以100重量份的溴 化丁基橡膠或溴化丁基橡膠與天然橡膠混合物為基準(zhǔn)，以重量份計(jì)還包含：40-70重量份 的炭黑、20-40重量份的非補(bǔ)強(qiáng)填充材料。
[0008] 本發(fā)明還可通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)： 液體異丁烯橡膠數(shù)均分子量為500-3000g/mol。
[0009] 粘性密封層的橡膠組合物混煉膠在100°C的門(mén)尼粘度[ML(1+4)]為15. 0-30. 0M. U〇
[0010] 溴化丁基橡膠與天然橡膠混合物中天然橡膠的比例不超過(guò)重量比的20%。
[0011] 粘性密封層厚度在3. 0-5. 0mm之間。
[0012] 內(nèi)層密封層厚度在0. 6-1. 5mm之間。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是，該密封層組合物具有良好的工藝性能及防刺扎封堵性能， 能夠通過(guò)常規(guī)的橡膠加工設(shè)備進(jìn)行混煉和壓延。同時(shí)可以通過(guò)正常的輪胎成型設(shè)備直接應(yīng) 用該密封層組合物生產(chǎn)防刺扎輪胎，不需要而外的設(shè)備。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述： 本發(fā)明用于防刺扎輪胎的密封層組合物，由內(nèi)而外包含粘性密封層及內(nèi)層密封層，通 過(guò)壓延機(jī)將粘性密封層及內(nèi)層密封層復(fù)合成片。粘性密封層的橡膠組合物以100重量份的 丁苯橡膠或充油丁苯橡膠為基準(zhǔn)，以重量份計(jì)還包含：40-80重量份的炭黑。炭黑含量不低 于40重量份，優(yōu)選為不低于50重量份。當(dāng)炭黑含量低于40重量份時(shí)，補(bǔ)強(qiáng)性及壓延性能 不好。此外，炭黑的含量不超過(guò)80份，優(yōu)選為不超過(guò)70重量份。當(dāng)炭黑含量超過(guò)80重量 份時(shí)，膠料的補(bǔ)強(qiáng)性過(guò)高，不利于膠料的封堵效果。其中炭黑為半補(bǔ)強(qiáng)炭黑（如N550 ;N660 等)。
[0016] 粘性密封層的橡膠組合物以100重量份的丁苯橡膠或充油丁苯橡膠為基準(zhǔn)，以重 量份計(jì)還含有至多10重量份的白炭黑，優(yōu)選不多于5重量份。當(dāng)白炭黑大于10重量份時(shí)， 膠料的加工性能變差。白炭黑的氮吸附比表面積較理想的為20-300m2/g。更理想的白炭黑 氮吸附比表面積為50-200m2/g。當(dāng)白炭黑的氮吸附比表面積小于20m2/g時(shí)，補(bǔ)強(qiáng)及增粘 效果差；當(dāng)白炭黑的氮吸附比表面積大于200m2/g時(shí)，分散性能較差。
[0017] 粘性密封層的橡膠組合物以100重量份的丁苯橡膠或充油丁苯橡膠為基準(zhǔn)，以重 量份計(jì)還含有50-80重量份的芳烴油。芳烴油含量不低于50重量份，優(yōu)選為不低于60重 量份。當(dāng)芳烴油含量低于50重量份時(shí)，粘性及封堵性能不佳。此外，芳烴油的含量不超過(guò) 80份，優(yōu)選為不超過(guò)70重量份。當(dāng)芳烴油含量超過(guò)80重量份時(shí)，膠料易于粘輥，不利于壓 延。
[0018] 粘性密封層的橡膠組合物以100重量份的丁苯橡膠或充油丁苯橡膠為基準(zhǔn)，以 重量份計(jì)還含有10-30重量份的液體異丁烯橡膠，其中所述的液體異丁烯數(shù)均分子量為 500-3000g/mol〇
[0019] 粘性密封層的橡膠組合物不含有硫磺，其他硫化試劑及硫化促進(jìn)劑，所述的粘性 密封層的橡膠組合物混煉膠在100°c的門(mén)尼粘度[ML(1+4)]為15. 0-30. 0M.U。
[0020] 粘性密封層的橡膠組合物中，除含有以上橡膠，液體橡膠，炭黑及芳烴油以外，根 據(jù)情況需要還可適當(dāng)?shù)幕烊胼喬スI(yè)中常用的各種助劑及配合劑，例如，增粘劑，防老劑， 硬脂酸和氧化鋅等。
[0021] 內(nèi)層密封層的橡膠組合物以100重量份的溴化丁基橡膠或溴化丁基橡膠與天然 橡膠混合物為基準(zhǔn)，其中溴化丁基橡膠與天然橡膠混合物時(shí)，天然橡膠的比例不超過(guò)重量 比的20%。優(yōu)選不超過(guò)10%重量比。當(dāng)天然橡膠的比例超過(guò)重量比的20%時(shí)，會(huì)增加膠料的 強(qiáng)度性質(zhì)，不利于協(xié)同封堵效果。
[0022] 內(nèi)層密封層的橡膠組合物以100重量份的溴化丁基橡膠或溴化丁基橡膠與天然 橡膠混合物為基準(zhǔn)，以重量份計(jì)還包含40-70重量份的炭黑。炭黑含量不低于40重量份， 優(yōu)選為不低于50重量份。當(dāng)炭黑含量低于40重量份時(shí)，補(bǔ)強(qiáng)性及壓延性能不好。此外，炭 黑的含量不超過(guò)70份，優(yōu)選為不超過(guò)60重量份。當(dāng)炭黑含量超過(guò)70重量份時(shí)，膠料的補(bǔ) 強(qiáng)性過(guò)高，會(huì)降低伸長(zhǎng)率，增加拉伸強(qiáng)度，影響協(xié)同封堵效果。其中炭黑為半補(bǔ)強(qiáng)炭黑(如 N550 ;N660 等） 內(nèi)層密封層的橡膠組合物以100重量份的溴化丁基橡膠或溴化丁基橡膠與天然橡膠 混合物為基準(zhǔn)，以重量份計(jì)還包含20-40重量份的非補(bǔ)強(qiáng)層狀填充材料。非補(bǔ)強(qiáng)層狀填充 材料為輪胎工業(yè)中常見(jiàn)增強(qiáng)氣密性材料(如NM360等)。
[0023] 內(nèi)層密封層的橡膠組合物以100重量份的溴化丁基橡膠或溴化丁基橡膠與天然 橡膠混合物為基準(zhǔn)，氧化鋅的含量不超過(guò)4重量份。優(yōu)選不超過(guò)3重量份。當(dāng)氧化鋅的含量 超過(guò)4重量份時(shí)，密封層（B)交聯(lián)程度較高，不利于得到較高的伸長(zhǎng)率及較低的強(qiáng)度性質(zhì)。 此外，氧化鋅的含量不低于1. 5重量份，優(yōu)選不低于2. 0重量份。當(dāng)氧化鋅低于1. 5重量份 時(shí)，其橡膠組合物交聯(lián)度太低，容易發(fā)生脫層及其他故障。
[0024] 內(nèi)層密封層的橡膠組合物以100重量份的溴化丁基橡膠或溴化丁基橡膠與天然 橡膠混合物為基準(zhǔn)，以重量份計(jì)還包含少于0. 5份的硫磺作為輔助交聯(lián)劑。許多化合物可 作為硫化促進(jìn)劑，其中，使用二硫化苯并噻唑類(lèi)的促進(jìn)劑最為適宜，如DM。所述的最內(nèi)層密 封層（B)橡膠組合物硫化膠的拉強(qiáng)度為7MPa或更??；100%及300%定伸應(yīng)力分別小于2MPa 及5MPa;伸長(zhǎng)率大于600%。
[0025] 內(nèi)層密封層的橡膠組合物中，除含有以上橡膠，液體橡膠，炭黑及層狀填料以外， 根據(jù)情況需要還可適當(dāng)?shù)幕烊胼喬スI(yè)中常用的各種助劑及配合劑，例如操作油，增粘劑， 硬脂酸等。
[0026] 以上所述的粘性密封層的橡膠組合物和內(nèi)層密封層的橡膠組合物分別通過(guò)混煉， 壓延或擠出得到具有一定幾何形狀和尺寸的復(fù)合結(jié)構(gòu)的密封層用于正常的輪胎成型中。其 中所述的粘性密封層的層厚在3. 0-5. 0mm之間；內(nèi)層密封層的厚度在0. 6-1. 5mm之間。具 體成型過(guò)程中，現(xiàn)將復(fù)合結(jié)構(gòu)的密封層至于成型鼓上，后按照正常成型程序完成輪胎的成 型及硫化，得到具有復(fù)合結(jié)構(gòu)密封層的防刺扎安全輪胎。以上所述的具有該復(fù)合密封層組 合物的防刺扎輪胎，內(nèi)部結(jié)構(gòu)由內(nèi)而外分別為粘性密封層、內(nèi)層密封層、氣密層、簾布層、帶 束層和胎面。
[0027] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限與些實(shí)施例。
[0028] 表一：粘性密封層配方表(本表中個(gè)組分含量單位為：重量份）

根據(jù)表一的組合物配方表，按照常規(guī)方法通過(guò)開(kāi)煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混煉。
[0029] 表二：粘性密封層物性表（門(mén)尼粘度測(cè)試條件為100°c;ML1+4 ;MDR測(cè)試條件為 150X20mins)
表三：內(nèi)層密封層配方表
根據(jù)表三的組合物配方表，按照常規(guī)方法通過(guò)開(kāi)煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混煉。
[0030] 表四：粘性密封層物性表
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于防刺扎輪胎的密封層組合物，其特征在于由內(nèi)而外包含粘性密封層及內(nèi)層 密封層，通過(guò)壓延機(jī)將粘性密封層及內(nèi)層密封層復(fù)合成片，所述粘性密封層的橡膠組合物 以100重量份的丁苯橡膠或充油丁苯橡膠為基準(zhǔn)，以重量份計(jì)還包含：40-80重量份的炭 黑、至多5重量份的白炭黑、50-80重量份的芳烴油、10-30重量份的液體異丁烯橡膠；所述 內(nèi)層密封層的橡膠組合物以100重量份的溴化丁基橡膠或溴化丁基橡膠與天然橡膠混合 物為基準(zhǔn)，以重量份計(jì)還包含：40-70重量份的炭黑、20-40重量份的非補(bǔ)強(qiáng)填充材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于防刺扎輪胎的密封層組合物，其特征在于所述的液體異丁 烯橡膠數(shù)均分子量為500-3000g/mol。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于防刺扎輪胎的密封層組合物，其特征在于所述的粘性密封 層的橡膠組合物混煉膠在l〇〇°C的門(mén)尼粘度[ML(1+4)]為15. 0-30. 0M.U。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于防刺扎輪胎的密封層組合物，其特征在于所述的溴化丁基 橡膠與天然橡膠混合物中天然橡膠的比例不超過(guò)重量比的20%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于防刺扎輪胎的密封層組合物，其特征在于所述的粘性密封 層厚度在3. 0-5. 0mm之間。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于防刺扎輪胎的密封層組合物，其特征在于所述的內(nèi)層密封 層厚度在〇. 6-1. 5mm之間。
【專(zhuān)利摘要】一種用于防刺扎輪胎的密封層組合物，其特征在于由內(nèi)而外包含粘性密封層及內(nèi)層密封層，通過(guò)壓延機(jī)將粘性密封層及內(nèi)層密封層復(fù)合成片，所述粘性密封層的橡膠組合物以100重量份的丁苯橡膠或充油丁苯橡膠為基準(zhǔn)，以重量份計(jì)還包含：40-80重量份的炭黑、至多5重量份的白炭黑、50-80重量份的芳烴油、10-30重量份的液體異丁烯橡膠；所述內(nèi)層密封層的橡膠組合物以100重量份的溴化丁基橡膠或溴化丁基橡膠與天然橡膠混合物為基準(zhǔn)，以重量份計(jì)還包含：40-70重量份的炭黑、20-40重量份的非補(bǔ)強(qiáng)填充材料。
【IPC分類(lèi)】C08L9/06, C08K5/09, C08L7/00, C08L23/22, C08L91/00, B60C1/00, C08L23/28, C08K3/22, C08K13/02, C08K3/36, C08K3/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105419024
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510967616
【發(fā)明人】王大鵬, 于子涵, 李威, 劉謙
【申請(qǐng)人】三角輪胎股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日