一种免充气微发泡人力车轮胎原料和免充气微发泡人力车轮胎及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种免充气微发泡人力车轮胎原料和免充气微发泡人力车轮胎及其制备方法，轮胎原料包括窄分子量分布的SSBR、宽分布含有隔剂的粉状PSBR、再生胶粉、填充橡胶油和助剂，助剂主要为发泡剂、颜料、促进剂、防老剂、活化剂和交联剂等，这些原料通过挤出造粒‑挤出注塑成型，制备的免充气微发泡人力车轮胎具有良好的回弹性和耐候性，强度高，高温不变形，低温不龟裂，耐磨抗撕裂，滚动阻力小，使用寿命长等特点。

A kind of non-inflatable micro-foamed manpower wheel tire raw material and non-inflatable micro-foamed manpower wheel tire and its preparation method

The invention discloses an air-free micro-foaming human wheel tyre raw material and an air-free micro-foaming human wheel tyre and its preparation method. The tire raw material includes narrow molecular weight distribution SSBR, wide distribution powder PSBR containing separator, regenerated rubber powder, rubber oil and additives, and the additives are mainly foaming agent, pigment, accelerator, antioxidant, activator and crosslinking agent, etc. Over-extrusion granulation, extrusion and injection moulding, the air-free micro-foamed human wheel tyres prepared have good resilience and weatherability, high strength, high temperature deformation, low temperature non-cracking, wear resistance and tear resistance, small rolling resistance, long service life and other characteristics.

【技术实现步骤摘要】
一种免充气微发泡人力车轮胎原料和免充气微发泡人力车轮胎及其制备方法
本专利技术涉及一种轮胎材料，具体涉及一种以SSBR、PSBR、SBS及再生胶粉等丁苯橡胶为主要原料的轮胎原料，及用轮胎原料制备微发泡、高强度、高耐磨人力车用轮胎的方法；属于高分子复合材料

技术介绍
现有的不充气人力车(含手推车、共享单车及自行车等)用轮胎的材料均由热塑性弹性体、聚氨酯、聚烯烃及热固性树脂等组成。例如，日本专利申请(JP-A)N0.2003-104008和N0.03-143701公开了通过使用热塑性高分子材料形成的充气轮胎；中国专利(公开号CN1348878A)公开了一种人力车实心轮胎，适合在人力车、自行车上使用。具体公开了在现有的人力车轮胎的外胎内设置实心内胎，以取代充气式内胎，该实心内胎由橡塑材料构成，其材料组成含橡胶15～30％wt％，聚氨酯70～85wt％，其制造方法如下，橡胶和聚氨酯按比例以流体状态混合后，注入成形模具内成型，待冷却后即成为实心内胎。其特点是具有一定的弹性和耐磨性，生产工艺简单，操作方便，装配简易；中国专利(公开号为CN105295216A)公开了一种抗疲劳、耐温免充气胎用热塑性弹性体材料及其制备方法，由超高分子量氢化苯乙烯弹性体100-150份、白油80-150份、聚苯醚10-50份，聚丙烯20-50份，聚乙烯5-15份，聚烯烃共混增韧剂5-15，矿物质粉10-30份，硅酮粉3-8，稳定剂0.2-0.5份，先将上述的超高分子量氢化苯乙烯弹性体与白油充分混合，再将其与其余材料混合，置于双螺杆挤出机，经熔融挤出、造粒而成，其克服了传统苯乙烯类热塑性弹性体材料长时间使用疲劳性差和高温使用耐温。又如中国专利(公开号CN105017595A)公开了一种微孔发泡轮胎内外胎的制备方法，具体公开了一种微孔发泡轮胎其包括外胎和内胎，内胎由乳胶再生胶200份，促进剂3.45～3.60份，硫化剂5～6.5份，发泡剂24～27份，填充剂20～30份，活化剂5.5～7.5份，软化剂8～15份，同时具体公开了其制备方法，其所提供的微孔发泡轮胎具备以下特点：一、不怕扎刺、不需打气；二、缓冲性能好,使行驶更安全、更平稳；三、不受气候影响，不会因夏天天气过热而爆胎；四、保护外胎，延长外胎的使用寿命；也无需更换，从而增加了旧外胎的再利用价值。中国专利(公开号CN91106451.6A)公开了一种不充气自行车轮胎及成型工艺，不充气自行车轮胎是由聚氨酯材料加工成型的实体结构，内部设有起筋骨作用的帘线，中间还均匀地设有多个契孔。其结构简单，不怕扎，不需充气，使用性能好。其成型工艺包括有混合备料、浇注、脱模成型，熟化等工序。特点是浇注后模具在离心附机上以150～450转/分的速度旋转20～80秒，而后脱模成型，这样可保证轮胎内有梯度变化的结泡，轮胎的弹性、耐磨性适中。此外，还有以下文献报道了关于实心轮胎及制备工艺：在(“聚氨酯微孔弹性体实心轮胎的制造方法”，《橡胶工业》，2010年05期)一文中公开了聚氨酯微孔弹性体实心轮胎的原材料及合成原理，合成微孔弹性体的原材料包括多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂、发泡剂、匀泡剂及其它添加剂。多元醇有聚酯多元醇(如聚己二酸乙二醇丙二醇酯)等和聚醚多元醇(如聚四氢呋喃醚二醇)等；二异氰酸酯常用的TDI、MDI等；扩链剂有1，4-丁二醇等；发泡剂有水和二氯甲烷等；催化剂有三亚乙基二胺和二月桂酸二丁基锡；匀泡剂L-520等；其它助剂包括阻燃剂、抗氧剂和着色剂等。通过研究实践，认为在聚氨酯微孔弹性体实心轮胎的成型工艺中采用离心浇注与其它加工方法相比有以下优点:聚氨酯微孔弹性体制造实心轮胎，以往都是采用静态的方法，即将物料直接注入模具，采用水平方向离心浇注，从而可以得到密度均匀变化，各层之间无明显的分层现象，彼此之间互成一体的同质层。同时，采用水平方向离心浇注的方法制造实心轮胎，充分体现了聚氨酯材料本身及其加工便利的优点，克服了传统实心轮胎只有长时间硫化才能保证胎面和轮胎内部硫化程度相匹配，但又往往容易造成胎面过硫、胎芯欠硫等弊端，大大提高了生产效率。在赵菲撰写的“聚氨酯弹性体填充实心轮胎配方和工艺的研究“《2004年国际橡胶会议论文集(C)》中将聚氨脂弹性体填充料的合成工艺将聚醚多元醇、填充油按照比例加入反应釜中，在加入计量的TDl，得预聚体(组分A)。另将按照比例加入多元醇、扩链剂、催化剂、填充油加入反应釜中，进行脱水脱气反应lh左右，密封作为B组分。将A、B组分通过计量泵，按照1:1比例进入一个静态混合器进行混合，混合后通过气门嘴注入轮胎内腔，达到一定压力后停止注射，封闭注料口。轮胎在60士5℃的烘房内硫化24h，室温下后硫化24h，即得。填充料物理机械性能的测试是将AB组分混合后，在平板硫化机上模压成标准试片后进行的。TannusTIRE自行车公司曾推出了一种非充气的实心自行车轮胎，使用的是一种叫做微闭孔微发泡聚合树脂的特殊材料，可以在防扎破、侵蚀和老化的同时，还具有轻的质量和时尚的外观，三种硬度的轮胎，同时有黑色，黄色，红色，白色等种颜色，但树脂化学名没有进行介绍。另外有些公司使用了苯乙烯-丁二烯弹性体及其氢化物与PP、白油等配合，采用挤出注塑工艺制成的实心自行车(或共享单车)轮胎，仅只是在轮胎的水平园周方向等距离开了6-8mm的均匀园孔，已减少材料用量和轮胎质量为目的，称之为开孔实心胎。总体而言，现有的实心胎的特征行为有如下几种。第一种是以热塑性弹性体、聚烯烃、矿物油等为母材注塑成有孔实心胎。这种轮胎的缺点是材料消耗大，胎体沉重，成本高，易爆裂，变形大、弹性及抗疲劳差，滚动阻力大，耐候性和耐磨性差，老化速度快，易松弛变形或碎裂脱胎，使用寿命不足一年。第二种是以聚氨酯、塑料或橡胶、回收的硫化胶粉为材料制成的泡沫实心胎。这种轮胎的缺点是胎体为塑料发泡而成，故尤其是连续较高速度运行时胎心泡沫部分迅速软化，继而碎裂而无法使用，胎体易板结、硬化失去弹力，耐撕裂性能差，承载力和散热差，滚动阻力大，气温高时易变软，容易脱胎，不耐磨。
技术实现思路
针对现有技术中免充气人力车用轮胎材料用量消耗大，胎体沉重，成本高，易爆裂，弹性和耐候性较差，滚动阻力大，老化速度快，易松弛变形或碎裂脱胎，以及胎体易板结，硬化失去弹力，耐撕裂性能、承载力和散热差，气温高时易变软脱胎，不耐磨，使用寿命短和硫化时间长等方面的缺陷和弊病。本专利技术的第一个目的是在于提供一种以丁苯共聚物和再生胶粉为主要成分的橡胶原料，通过简单挤出造粒和挤出注塑成型工艺可以获得回弹性和耐候性好，强度高，高温不变形，低温不龟裂，耐磨抗撕裂，滚动阻力小，使用寿命长等优点的人力车轮胎。本专利技术的第二个目的是在于提供一种具有良好的回弹性和耐候性，强度高，高温不变形，低温不龟裂，耐磨、抗撕裂及抗疲劳性好，滚动阻力小，使用寿命长等优点的微发泡人力车轮胎。本专利技术的第三个目的是在于提供一种工艺简单、生产周期短、低成本的制备所述微发泡人力车用轮胎的方法。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其包括以下质量份组分：SSBR10～60份；PSBR(PSBR，P为Powder缩写)10～60份；SBS20～60份；再生胶粉40～60份；软化填充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：包括以下质量份组分：SSBR10～60份；PSBR10～60份；SBS20～60份；再生胶粉40～60份；软化填充橡胶油20～50份；助剂20.5～31份。

【技术特征摘要】
1.一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：包括以下质量份组分：SSBR10～60份；PSBR10～60份；SBS20～60份；再生胶粉40～60份；软化填充橡胶油20～50份；助剂20.5～31份。2.根据权利要求1所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述SSBR为窄分子量分布的溶聚丁苯橡胶，分子量分布指数≤1.15。3.根据权利要求2所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述SSBR的数均分子质量Mn＝120000～150000，门尼粘度为ML＝55～70。4.根据权利要求1、2或3所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述SSBR包含的聚苯乙烯嵌段质量百分比含量为15～20％，嵌段质量比S/B＝(25～35)/(65～75)。5.根据权利要求1所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述PSBR为宽分子量分布的含有隔剂的粉沫状乳聚丁苯橡胶，分子量分布指数≥2.5。6.根据权利要求5所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述PSBR的数均分子量Mn＝200000～300000，门尼粘度ML＝40～80。7.根据权利要求1、5或6所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述PSBR的粒径为20～80目。8.根据权利要求1所述的一种免充气微发泡人力车轮胎的原料，其特征在于：所述SBS的嵌段质量比S/B＝(25～35)/(65～75)。9.根据权利要求1或8所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述SBS的为线状或星型结构，其数均分子量Mn＝80000～200000。10.根据权利要求1所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述再生胶粉细度为80～120目。11.根据权利要求1所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述软化填充橡胶油包括白油、环烷油、石腊油、环保型橡胶油、高芳烃油中至少一种。12.根据权利要求11所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述软化填充橡胶油为环烷油或环保芳烃油。13.根据权利要求1～12任一项所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述助剂包括发泡剂、颜料、促进剂、防老剂、活化剂和交联剂。14.根据权利要求13所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：发泡剂、颜料、促进剂、防老剂、活化剂和交联剂的质量比为1.5～2：8～10：2～4：2～3：5～9：2～3。15.根据权利要求14所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述发泡剂为能在120～200℃温度下释放小分子化合物的有机化物。16.根据权利要求15所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺、发泡剂H、ADC、DNTA、DAB、AIBN中的至少一种。17.根据权利要求14所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述促进剂包括促进剂TBBS、促进剂D、促进剂CZ、超速级二硫代氨基甲酸盐类、黄原酸盐类促进剂、秋兰姆类促进剂中至少一种。18.根据权利要求17所述的一种免充气微发泡人力车轮胎原料，其特征在于：所述促进剂为二硫代氨基甲酸锌、PZ、ZDC、BZ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建国，邢立江，蒋文英，周伟平，姚谅，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司巴陵分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11