复合型自补防漏密封材料 【技术领域】
本发明涉及复合材料技术领域，尤其是涉及一种复合型自补防漏密封材料。
背景技术
目前先进的机动车轮胎均为无内胆轮胎，这种轮胎在被硬物戳破后，会漏气以至车辆无法行驶。自上世纪八十年代末以来，市场上已有多种补漏胶水，将其注入轮胎内，随着轮胎的转动均匀分布在轮胎的内表面。当轮胎漏气时，胶水与空气接触而固化，达到补漏的目的。这种方法的缺点在于胶水与空气接触后在轮胎表面形成一层硬结晶，这层硬结晶既会降低轮胎的弹性，又会影响轮胎的使用寿命。
为此，人们提出了更为先进的方法，即在轮胎的内层涂覆一层异戊橡胶、丁烯橡胶或硅橡胶等固体粘胶状物。用此种方法解决轮胎微漏气和扎钉不漏气现象，取得了较为理想的使用效果。但是，由于异戊橡胶、丁烯橡胶或硅橡胶是人工合成的橡胶中重要成员，应用范围甚广，不仅使用价格过高，而且在车胎恶劣工作环境下，纯橡胶类胶状弹性防漏层的柔软性、抗老化性能等指标也难以长期适应。
随着石油化工技术的快速发展，各种高分子树脂类粘合剂、合成橡胶和橡胶复合材料的不断涌现，人们研制出了高分子弹性防漏材料。但是，现有的高分子弹性防漏材料成本较高，价格昂贵，难以实现产业化。为此有人发明了一种高分子自补密封材料，其组成及配比(重量百分比)为：热塑性弹性体：38-50％，增粘剂：28-40％，软化剂：0-5％，防老剂：0-2％，固化剂：0-1％，催化剂：0.2-1％，填充剂：5-15％。该方案虽然降低了成本，但是其原料配伍不够合理，无法达到所要的技术效果。更难以达到自补防漏密封材料各项技术指标，在实际应用过程中仍然会出现无法补漏的现象。
【发明内容】
本发明的目的是针对上述问题，提供一种原材料配伍合理，成本低廉，性能稳定可靠，使用寿命长，且易于加工制造的复合型自补防漏密封材料。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本复合型自补防漏密封材料，其特征在于，本材料包括下述重量份数的原料：乙丙橡胶5-20份；热塑性橡胶5-20份；树脂8-20份；软化剂20-60份；硫化剂0.1-0.5份；促进剂0.1-1.5份；补强剂0-10份。
乙丙橡胶密度是较低的一种橡胶，具有高填充性；它还具有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性，加入防老剂可提高其使用温度。由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性。由于乙丙橡胶分子结构中无极性取代基，分子内聚能低，分子链可在较宽范围内保持柔顺性，仅次于天然橡胶和顺丁橡胶，并在低温下仍能保持。热塑性橡胶常温下显示橡胶弹性、受热时具可塑性的高分子材料。树脂不溶于水，也不吸水膨胀，易溶于醇，乙醚，氯仿等大多数有机溶剂。加热软化，最后熔融。软化剂帮助胶料中填充剂的混合和分散，降低胶料粘度和混炼能耗，调整硫化胶的物理机械性能。硫化剂能使橡胶分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性剂强度增加的物质。促进剂可缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能等。补强剂能够有效提升树脂和橡胶的物理机械性能，提高强度和延伸率，提高耐磨性和改善材料表面的光洁度，提高抗老化性。将上述原料按上述配比混合进行反应，即制得本发明产品复合型自补防漏密封材料，能够保障在轮胎受到尖锐物体破坏时实现自补漏。
在上述的复合型自补防漏密封材料中，所述的原料优化重量份数为：乙丙橡胶10-15份；热塑性橡胶8-15份；树脂10-15份；软化剂40-50份；硫化剂0.2-0.4份；促进剂0.2-1份；补强剂2-8份。
在上述的复合型自补防漏密封材料中，所述的乙丙橡胶为三元乙丙烯橡胶。三元乙丙烯橡胶以乙烯、丙烯及少量非共轭双烯为单体共聚而制得，由于三元乙丙橡胶二烯烃位于侧链上，因此三元乙丙橡胶不但可以用硫黄硫化，同时还保持了二元乙丙橡胶的各种特性。
在上述的复合型自补防漏密封材料中，所述的热塑性橡胶为SBS、SIS及SEBS的一种或一种以上的混合体。SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，SIS是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、SEBS是一种SBS氢化后的产品。
在上述的复合型自补防漏密封材料中，所述的树脂为氢化石油树脂、萜烯树脂及古马隆树脂中的一种或一种以上的混合物。
在上述的复合型自补防漏密封材料中，所述的软化剂为环烷油、白油和芳烃油中的一种或两种混合物。
在上述的复合型自补防漏密封材料中，所述的硫化剂为硫磺。
在上述的复合型自补防漏密封材料中，所述的促进剂为2-硫醇基苯并噻唑和二硫化四甲基秋兰姆及ZnO的一种或两种混合物。
在上述的复合型自补防漏密封材料中，所述的补强剂为纳米二氧化硅。
与现有的技术相比，本复合型自补防漏密封材料的优点在于：1、各原材料选用合理，配伍科学，充分利用了各个材料地特性，混合以后产生优越的综合物理特性，在涂覆在轮胎内侧时，能够有效保证在轮胎受到尖锐物体破坏时实现自补漏。2、各原材料易于获取，成本较低，为提高使用性能、降低用户使用成本提供更有效的技术支持，能够方便地实现产业化推广。
【具体实施方式】
本复合型自补防漏密封材料，包括下述重量份数的原料：乙丙橡胶5-20份；热塑性橡胶5-20份；树脂8-20份；软化剂20-60份；硫化剂0.1-0.5份；促进剂0.1-1.5份；补强剂0-10份。优选为乙丙橡胶10-15份；热塑性橡胶8-15份；树脂10-15份；软化剂40-50份；硫化剂0.2-0.4份；促进剂0.2-1份；补强剂2-8份。这里的乙丙橡胶为三元乙丙烯橡胶；热塑性橡胶为SBS、SIS及SEBS的一种或一种以上的混合体；树脂为氢化石油树脂、萜烯树脂及古马隆树脂中的一种或一种以上的混合物；软化剂为环烷油、白油和芳烃油中的一种或两种混合物；硫化剂为硫磺；促进剂为2-硫醇基苯并噻唑和二硫化四甲基秋兰姆及ZnO的一种或两种混合物；补强剂为纳米二氧化硅。
应用实施例1：
称取三元乙丙烯橡胶(EPDM)500g在炼胶机上进行塑炼，并加入硫磺7g，二硫化四甲基秋兰姆5g，ZnO 20g进行混炼，经粉碎机粉碎。然后将SBS 200g，SEBS 300g，氢化石油树脂200g，萜烯树脂100g，环烷油1100g，芳烃油200g，二氧化硅100g，一起加入到热反应容器中(温度控制在190℃左右)进行搅拌、反应、反应2小时后即可出料，得本发明产品复合型自补防漏密封材料。
应用实施例2：
称取三元乙丙烯橡胶(EPDM)350g在炼胶机上进行塑炼，并加入硫磺5g，二硫化四甲基秋兰姆2g，2-硫醇基苯并噻唑3g，ZnO 16g进行混炼，经粉碎机粉碎。然后将SBS 250g，SEBS 400g，氢化石油树脂200g，萜烯树脂150g，环烷油800g，白油500g，芳烃油50g，二氧化硅50g，一起加入到热反应容器中(温度控制在200℃左右)进行搅拌、反应、反应1.5小时后即可出料，得本发明产品复合型自补防漏密封材料。
应用实施例3：
称取三元乙丙烯橡胶300g在炼胶机上进行塑炼，并加入硫磺4.5g，二硫化四甲基秋兰姆3.5g，ZnO 15g进行混炼，经粉碎机粉碎。然后将SIS 200g，SEBS 500g，氢化石油树脂250g，古马隆50g，白油1300g，芳烃油50g，二氧化硅50g，一起加入到热反应容器中(温度控制在210℃左右)进行搅拌、反应、反应1小时后即可出料，得本发明产品复合型自补防漏密封材料。
应用实施例4：
称取三元乙丙烯橡胶400g在炼胶机上进行塑炼，并加入硫磺6g，2-硫醇基苯并噻唑6g，ZnO 20g进行混炼，经粉碎机粉碎。然后将SIS 200g，SEBS 400g，氢化石油树脂150g，萜烯树脂150g，环烷油700g，白油600g，一起加入到热反应容器中(温度控制在220℃左右)进行搅拌、反应、反应1小时后即可出料，得本发明产品复合型自补防漏密封材料。
应用实施例5：
称取三元乙丙烯橡胶250g在炼胶机上进行塑炼，并加入硫磺4g，二硫化四甲基秋兰姆2.5g，ZnO 12g进行混炼，经粉碎机粉碎。然后将SBS 100g，SEBS 650g，氢化石油树脂100g，萜烯树脂150g，环烷油800g，白油600g，二氧化硅20g，一起加入到热反应容器中(温度控制在220℃左右)进行搅拌、反应、反应1小时后即可出料，得本发明产品复合型自补防漏密封材料。
本发明产品复合型自补防漏密封材料的部分技术指标为：熔融粘度：平均值3000——8000厘泊；软化点：平均值90——130℃；低温：平均值-40——0℃。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了多种术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。