一种自行车轮胎橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自行车轮胎橡胶材料及其制备方法，属于橡胶材料制备技术领域。所述的自行车轮胎橡胶材料，包括以下原料：乙丙橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶、聚乙二醇、聚磷铵脂、油酸辛脂、磷酸三氯丙脂、白炭黑、氢氧化铝、椰油酸二乙醇酰胺、聚酯纤维、硬酸脂、聚四氟乙烯、聚酰胺丁二烯溴丁烷、硫磺粉、膨胀聚苯乙烯颗粒、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺、硼酸锌、三氧化二锑、促进剂、滑石粉、二氧化硅；所述的自行车轮胎橡胶材料是经过混合搅拌、混炼、炼机排胶等步骤制得。本发明专利技术通过采用聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺为补强体系，提高自行车轮胎橡胶材料的耐磨性和韧性。

Rubber material for bicycle tyre and preparation method thereof

The invention discloses a bicycle tire rubber material and a preparation method thereof, belonging to the technical field of rubber material preparation. The bicycle tire rubber material comprises the following raw materials: ethylene propylene rubber, cis-butadiene rubber, natural rubber, polyethylene glycol, polyphosphoric ammonium ester, octanol oleate, trichloropropyl phosphate, white carbon black, aluminium hydroxide, Diethanolamide coconut oleate, polyester fiber, stiff acid ester, polytetrafluoroethylene, polyamide butadiene bromide butane. Sulphur powder, expanded polystyrene particles, dichloropropyl triethoxysilane, diamine carbide, zinc borate, antimony trioxide, accelerant, talcum powder, silicon dioxide; the bicycle tire rubber material is prepared by mixing, mixing and rubber discharging from the refiner. The wear resistance and toughness of bicycle tire rubber material are improved by using polyamide butadiene bromobutane, dichloropropyl triethoxysilane and carbodiimide as reinforcing systems.

【技术实现步骤摘要】
一种自行车轮胎橡胶材料及其制备方法
本专利技术属于橡胶材料制备
，具体涉及一种自行车轮胎橡胶材料的制备方法。
技术介绍
随着工业的迅速发展以及人们生活质量不断提高，人们对出行工具的安全性、舒适性和速度的要求也越来越高。在健康与绿色环保的社会背景下，自行车成为人们最合适且最广泛的交通工具之一，轮胎则是自行车的安全器件之一，轮胎的性能直接影响到自行车的安全性、舒适性和速度。在成本低要求下的现有技术中的橡胶轮胎普遍存在只能拥有单一优点或者少量优点，这些缺点远远达不到人们在安全性、舒适性和速度三方面的质量要求，同时这些缺点也严重影响轮胎的使用寿命。中国专利申请文献“一种抗老化车用轮胎橡胶材料及其制备方法(申请号：201710904722.3)”公开了一种抗老化车用轮胎橡胶材料及其制备方法，该抗老化车用轮胎橡胶材料，由下述重量份的原料组成：乙丙橡胶20-40份、顺丁橡胶20-30份、天然橡胶30-60份、聚乙二醇3-8份、聚磷铵脂3-10份、油酸辛脂5-10份、磷酸三氯丙脂3-12份、白炭黑4-10份、氢氧化铝3-6份、椰油酸二乙醇酰胺4-12份、聚酯纤维3-9份、硬酸脂3-10份、聚四氟乙烯7-13份、硫磺粉1-5份、膨胀聚苯乙烯颗粒5-10份、硼酸锌2-7份、三氧化二锑1-5份、促进剂2-7份、滑石粉5-12份、二氧化硅3-10份、偶联剂1-5份。该专利技术的橡胶材料具有很好的抗老化性、使用寿命长，且抗冲击强度较高，但存在耐磨性、韧性较差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自行车轮胎橡胶材料的制备方法，以解决在专利申请文献“一种抗老化车用轮胎橡胶材料及其制备方法(申请号：201710904722.3)”公开的橡胶材料的基础上，如何优化组分、用量、方法等，提高氟化塑料的耐磨性、韧性的问题。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种自行车轮胎橡胶材料包括以下原料：乙丙橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶、聚乙二醇、聚磷铵脂、油酸辛脂、磷酸三氯丙脂、白炭黑、氢氧化铝、椰油酸二乙醇酰胺、聚酯纤维、硬酸脂、聚四氟乙烯、聚酰胺丁二烯溴丁烷、硫磺粉、膨胀聚苯乙烯颗粒、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺、硼酸锌、三氧化二锑、促进剂、滑石粉、二氧化硅；所述促进剂为三乙烯二胺、三乙醇胺、三苯基膦、乙酰丙酮中的一种或者多种；所述的聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺的重量比为(7-11)：(3-7)：(1-4)。优选地，所述聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺的重量比为8:5:2。优选地，所述自行车轮胎橡胶材料以重量份为单位，包括以下原料：乙丙橡胶20-50份、顺丁橡胶20-30份、天然橡胶15-30份、聚乙二醇8-11份、聚磷铵脂5-8份、油酸辛脂4-8份、磷酸三氯丙脂3-9份、白炭黑10-15份、氢氧化铝3-7份、椰油酸二乙醇酰胺3-5份、聚酯纤维8-11份、硬酸脂1-5份、聚四氟乙烯1-3份、聚酰胺丁二烯溴丁烷7-11份、硫磺粉2-5份、膨胀聚苯乙烯颗粒4-9份、二氯丙基三乙氧基硅烷3-7份、碳化二亚胺1-4份、硼酸锌3-11份、三氧化二锑1-5份、促进剂1-4份、滑石粉2-7份、二氧化硅3-8份。本专利技术还提供自行车轮胎橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：S1：取聚乙二醇、三氧化二锑、油酸辛脂、磷酸三氯丙脂、聚四氟乙烯、氢氧化铝，加入其重量4-7倍的水，混合搅拌，搅拌温度维持56-58℃，以87-95r/min的转速搅拌11-15min，得混合物料A；S2：将乙丙橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶混合置于密炼机中混炼，在温度100-105℃，87-95r/min的转速条件下混炼11-15min，加入混合物料A、聚酯纤维、硬酸脂、硫磺粉、膨胀聚苯乙烯颗粒，将温度提升至150-185℃，搅拌10-20min，加入其重量4-6倍的水、聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺，超声6-10min，搅拌10-20min，再加入白炭黑、硫磺粉、硼酸锌、滑石粉，搅拌均匀，保温混炼25-45min，排胶得混合物料B；S3：在混合物料B加入聚磷铵脂、促进剂、二氧化硅温度156-168℃，以87-95r/min的转速下搅拌11-15min，炼机冷却得到所述自行车轮胎橡胶材料。优选地，所述步骤S1中混合物料A需要在温度为60-70℃条件下干燥至含水量为70-80％制得。优选地，所述步骤S2中加入白炭黑、硫磺粉、硼酸锌需要先在温度30-45℃条件下反应5-8min。优选地，所述步骤S3中冷却处理需要在10-15℃下完成。本专利技术具有以下有益效果：(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见，实施例1-3制得的自行车轮胎橡胶材料的耐磨性和韧性显著高于对比例5制得的自行车轮胎橡胶材料的耐磨性和韧性；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2最优实施例。(2)由实施例1和对比例1-4的数据可见，聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺在制备自行车轮胎橡胶材料中起到了协同作用，协同提高了自行车轮胎橡胶材料的耐磨性和韧性；这是：聚酰胺丁二烯溴丁烷是以主链含-NHCOO-重复结构单元的一类聚合物，英文缩写PU，由酸脂单体与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性，能够促进其他树脂之间的粘结，其高分子材料可以在常温下形成固化双组分，最终成型低粘度、低气味、软性、透明的胶水，在二氯丙基三乙氧基硅烷的分散作用下，聚酰胺丁二烯溴丁烷包裹磷酸三氯丙脂、白炭黑、氢氧化铝、椰油酸二乙醇酰胺、聚酯纤维等分子。碳化二亚胺作为一种偶联剂，其具有脱水剂的性能，使得组物在脱水过程减少大分子间的自由流动，减少反应过程产生过的副反应物，让分子间构成整齐有序的分子链，形成紧密稳固的结构。另外碳化二亚胺可活化聚酰胺丁二烯溴丁烷中的氨基甲酸酯基并与之发生反应，从而加速聚酰胺丁二烯溴丁烷包裹磷酸三氯丙脂、白炭黑、氢氧化铝、椰油酸二乙醇酰胺、聚酯纤维等分子的速度，并改善平衡各个分子上胶水的厚度，使得橡胶材料表面形成极端坚固的涂层，从而提高橡胶材料的耐磨损、耐黄变、耐紫外线老化性能。二氯丙基三乙氧基硅烷与碳化二亚胺一起使用，在二氯丙基三乙氧基硅烷的分散作用下，使碳化二亚胺分散，加速其与聚酰胺丁二烯溴丁烷中的氨基甲酸酯基发生反应，从而提高橡胶材料的耐磨性、抗压性、韧性等。(3)由对比例6-8的数据可见，聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺的重量比不在(7-11)：(3-7)：(1-4)范围内时，制得的自行车轮胎橡胶材料的耐磨性和韧性数值与实施例1-3的数值相差甚大，远小于实施例1-3的数值，与现有技术(对比例5)的数值相当。本专利技术自行车轮胎橡胶材料的聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺作为补强体系，实施例1-3控制制备自行车轮胎橡胶材料时通过添加聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺的重的重量比为(7-11)：(3-7)：(1-4)，实现在补强体系中以聚酰胺丁二烯溴丁烷为主要原料，利用聚酰胺丁二烯溴丁烷的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性；二氯丙基三乙氧基硅烷的分散作用；碳化二亚胺的偶联作用，使用了聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自行车轮胎橡胶材料，其特征在于，包括以下原料：乙丙橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶、聚乙二醇、聚磷铵脂、油酸辛脂、磷酸三氯丙脂、白炭黑、氢氧化铝、椰油酸二乙醇酰胺、聚酯纤维、硬酸脂、聚四氟乙烯、聚酰胺丁二烯溴丁烷、硫磺粉、膨胀聚苯乙烯颗粒、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺、硼酸锌、三氧化二锑、促进剂、滑石粉、二氧化硅；所述促进剂为三乙烯二胺、三乙醇胺、三苯基膦、乙酰丙酮中的一种或者多种；所述的聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺的重量比为(7‑11)：(3‑7)：(1‑4)。

【技术特征摘要】
1.一种自行车轮胎橡胶材料，其特征在于，包括以下原料：乙丙橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶、聚乙二醇、聚磷铵脂、油酸辛脂、磷酸三氯丙脂、白炭黑、氢氧化铝、椰油酸二乙醇酰胺、聚酯纤维、硬酸脂、聚四氟乙烯、聚酰胺丁二烯溴丁烷、硫磺粉、膨胀聚苯乙烯颗粒、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺、硼酸锌、三氧化二锑、促进剂、滑石粉、二氧化硅；所述促进剂为三乙烯二胺、三乙醇胺、三苯基膦、乙酰丙酮中的一种或者多种；所述的聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺的重量比为(7-11)：(3-7)：(1-4)。2.根据权利要求1所述的自行车轮胎橡胶材料，其特征在于，所述聚酰胺丁二烯溴丁烷、二氯丙基三乙氧基硅烷、碳化二亚胺的重量比为8:5:2。3.根据权利要求1所述的自行车轮胎橡胶材料，其特征在于，所述自行车轮胎橡胶材料以重量份为单位，包括以下原料：乙丙橡胶20-50份、顺丁橡胶20-30份、天然橡胶15-30份、聚乙二醇8-11份、聚磷铵脂5-8份、油酸辛脂4-8份、磷酸三氯丙脂3-9份、白炭黑10-15份、氢氧化铝3-7份、椰油酸二乙醇酰胺3-5份、聚酯纤维8-11份、硬酸脂1-5份、聚四氟乙烯1-3份、聚酰胺丁二烯溴丁烷7-11份、硫磺粉2-5份、膨胀聚苯乙烯颗粒4-9份、二氯丙基三乙氧基硅烷3-7份、碳化二亚胺1-4份、硼酸锌3-11份、三氧化二锑1-5份、促进剂1-4份、滑石粉2-7份、二氧化硅3-8份。4.一种根据权利要求1-3任一项所述的自行车轮胎橡胶材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长沙小如信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43