机动车内胎用橡胶胶料.pdf

本发明涉及一种用于制造机动车内胎的低气透性橡胶胶料。
    汽车、摩托车等车辆用内胎均属于内部充有一定压力的空气状况下工作的制品。因此，要求内胎应具有良好的保压性，即是透气率要低，气密性要高。

    通常用于制造内胎的橡胶有两种，一种是丁基橡胶，它是主要的品种，因为它具有低的气透率。但是丁基橡胶的加工性能远不如天然橡胶，工艺不易掌握，生产不易控制，主要表现在：丁基橡胶与橡胶工业用的绝大多数橡胶相容性较差。因此在生产丁基橡胶之前，各设备要彻底清洁，确保不能混入其他不相容的橡胶，这给生产带来了许多麻烦。如果再专门设置一套生产丁基橡胶的设备，则要增加设备投资。丁基橡胶的自粘性较差，接头较困难，常需冷冻的方法，这不仅增加了一道工序，而且接头部位厚度是胎身的两倍，厚度不均匀。丁基橡胶的硫化速度较慢，生产效率较低。力学性能偏低，成本较高。

    另一种是天然橡胶，在丁基橡胶未出现之前它是主要内胎用橡胶，丁基橡胶出现之后，它逐渐被丁基橡胶取代了。但目前在那些丁基橡胶来源有困难或因其他原因不能使用丁基橡胶的地方，仍然使用天然橡胶制造内胎。天然橡胶突出的缺点是气透率比丁基橡胶的高大约一个数量级。因此，用天然橡胶制造的内胎保压性没有丁基胶的好，打气的频次比丁基橡胶的高得多。天然橡胶显著的优点是加工性能好，工艺易掌握，生产易控制，易接头，易修补，生产效率高，力学性能也较高，成本较低。

    总之两种橡胶各自都有突出的优点，也有明显的不足。

    本发明地目的是要制造出一种气透性与丁基橡胶相当、加工性能与天然橡胶接近，具有两种橡胶优点的综合性能较好的胶料。

    为实现本发明的目的，本发明用环氧天然橡胶，其环氧值在40%摩尔以上，可单用也可与二烯类橡胶并用，二烯类橡胶的并用量在0～45%之间。本发明采用硫黄促进剂传统或半有效或有效硫化体系。此外配方中还包括碱性物质、氧化锌、硬脂酸、防老剂、补强剂、填充剂及软化剂等。

    本发明所涉及的机动车内胎胶料与现在常用胶料对比有下述特点：气透性与丁基橡胶相当，加工性能与天然橡胶相近，易接头，硫化速度快，工艺易掌握，生产易控制，力学性能介于丁基橡胶与天然橡胶之间，具有良好的综合性能。

    本发明实施可采用常规设备，并主要利用公知工艺。制取本发明胶料的比份如下：主料为环氧化天然橡胶，环氧值大于40%摩尔，并用的二烯类橡胶可以是天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶，并用量在0～45%之间，其中以天然橡胶用量在20～40%之间为最佳;采用硫黄促进剂传统硫化体系或半有效硫化体系或有效硫化体系，体系中硫黄用量在0～2.5Phr之间，促进剂可使用噻唑类、秋兰姆类或次磺酰胺类，用量在1～5Phr之间，以次磺酰胺类用量1～2Phr为佳;碱性物质可采用碳酸钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氧化钙、硬脂酸钙、氧化镁、碳酸锌等，用量在0.2～6Phr之间，以碳酸钠最有效，用量为0.2～0.5Phr;氧化锌用量3～5Phr之间;硬脂酸1～3Phr之间;软化剂可采用石油系的、松焦油系的、煤焦油系的，最好用石油系的芳香油，用量0～20Phr之间;防老剂可选用胺类或酚类的，胺类的用量1～3Phr最好;选用炭黑、白炭黑、碳酸钙、陶土、硅铝炭黑作补强剂或填充剂，用量40Phr以上，以炭黑与碳酸钙并用，用量为60～70Phr为好;除上述配合剂外还需适量加入增粘剂、着色剂及防焦剂等。

    实施例

    原材料  质量份

    例1  例2

    环氧化天然橡胶/天然橡胶  70/30  65/35

    硫黄  1.5  1.5

    促进剂NOBS  1.5  1.5

    氧化锌  5  5

    硬脂酸  2  2

    硬脂酸钙  3.5  3.25

    防老剂RD  2  2

    增粘剂RX-80  1  1

    石蜡  1  1

    石油基芳香油  8  -

    炭黑HAF  10  -

    炭黑SRF  20  -

    炭黑FEF  15  -

    碳酸钙  15  75

    橡胶大红  0.5

    计  185.50  192.75

    上述两配方的性能如下:

    拉伸强度,MPa  16.4  13.3

    扯断伸长率,%  560  524

    撕裂强度,KN/m  45  21.4

    接头强度,MPa  9.8  7.3

    咀子胶垫与胎体粘合强度,KN/m  13～28  10.7

    100℃×24h热空气老化系数

    抗张积  0.92  0.65

    脆性温度,-℃  41  40

    室温空气透过率,  70.1  107.86

    cm3/cm2·24h·atm