一种气密性胶料、胶料制备方法及轮胎技术

本发明专利技术涉及一种气密性胶料、胶料制备方法及轮胎，以基于100重量份气密层橡胶计算，胎面补强体系包含40～70份的通用炭黑、0～20份扁形硅酸盐补强材料和0～1.0份石墨烯；石墨烯采用氧化还原法制备单层比例大于90％并以4‰的比例均匀混合于水溶液中在生产应用时预分散到通用炭黑中，预分散混合比例为0.5‑1.0。扁形硅酸盐补强材料由天然粘土矿进行双重表面改性形成，扁形硅酸盐补强材料10％浓度时的pH值为9.2；325目细粉含量为0.03％。石墨烯通过氧化还原法制备，石墨烯单层比例大于90％，并以4‰的比例均匀混合于水溶液中。显著改进气密层不透气性的立体位阻，改善胶料弹性及屈挠性，改善胶料不透气性。

An air tight compound, preparation method of compound and tire

【技术实现步骤摘要】
一种气密性胶料、胶料制备方法及轮胎
本专利技术涉及一种气密性胶料、胶料制备方法及轮胎，涉及轮胎制造

技术介绍
轮胎一般由胎冠、胎侧、带束层(一般斜交胎称缓冲层，而子午线轮胎则称带束层)、胎体、胎圈、气密层(或叫内衬层)六个主要部件组成。轮胎气密层是无内胎轮胎胎里上及其胎圈与轮辋胎圈座接触面的耐透气胶层，主要作用是防止压缩气体泄漏，保持轮胎气密性。现有技术中，气密层配方中大多数使用的补强炭黑为6系列炭黑，属于通用炉黑，具有高定伸炉黑的高定伸应力、快压出炉黑的良好加工性能、半补强炭黑的高回弹性和细粒子炉黑的耐屈挠性能，其中屈挠性是通过屈挠龟裂(德墨西亚型)测试，胶料的不透气性通过压差法进行测试。气密层胶料中使用6系列炭黑，虽然可以满足其性能要求，但是随着6系列炭黑用量的增加，屈挠呈现变差的趋势,气密层胶料的气密性能差。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种气密性胶料、胶料制备方法及轮胎，可以显著改进气密层的不透气性的立体位阻，可改善胶料弹性及屈挠性，可改善胶料的不透气性。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种气密性胶料，包括胎面补强体系，基于100重量份的气密层橡胶，所述胎面补强体系含有以下组分：通用炭黑：40～70份；扁形硅酸盐补强材料：0～20份；石墨烯：0～1.0份。作为气密性胶料的优选方案，所述通用炭黑吸碘值为36±8mg/g，DBP吸收值为90±10mL/100g，氮吸附比表面积为27～43×103m2/kg。r>作为气密性胶料的优选方案，所述扁形硅酸盐补强材料由天然粘土矿进行双重表面改性形成，扁形硅酸盐补强材料10％浓度时的pH值为9.2，扁形硅酸盐补强材料325目细粉含量为0.03％。作为气密性胶料的优选方案，所述石墨烯通过氧化还原法制备，石墨烯单层比例大于90％，并以4‰的比例均匀混合于水溶液中。本专利技术实施例还提供一种气密性胶料制备方法，以基于100重量份气密层橡胶计算，胎面补强体系包含40～70份的通用炭黑、0～20份扁形硅酸盐补强材料和0～1.0份石墨烯；所述石墨烯采用氧化还原法制备单层比例大于90％并以4‰的比例均匀混合于水溶液中在生产应用时预分散到所述通用炭黑中，预分散混合比例范围为0.5-1.0。作为气密性胶料制备方法的优选方案，所述气密层橡胶与扁形硅酸盐补强材料及石墨烯在一个或多个非生产性混炼阶段进行混炼。作为气密性胶料制备方法的优选方案，所述通用炭黑吸碘值为36±8mg/g，DBP吸收值为90±10mL/100g，氮吸附比表面积为27～43×103m2/kg。作为气密性胶料制备方法的优选方案，所述扁形硅酸盐补强材料由天然粘土矿进行双重表面改性形成，扁形硅酸盐补强材料10％浓度时的pH值为9.2，扁形硅酸盐补强材料325目细粉含量为0.03％。本专利技术实施例还提供一种轮胎，包括由上述的气密性胶料制成的气密层。作为轮胎的优选方案，所述轮胎为全钢子午线轮胎。本专利技术的有益效果是：扁形硅酸盐补强材料由天然粘土矿进行双重表面改性而成，可以显著改进气密层的不透气性的立体位阻，使用扁形硅酸盐补强材料代替N660炭黑可改善胶料弹性及屈挠性。石墨烯由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，只有一个原子层厚度的准二维材料，具有高的致密性，可改善胶料的不透气性。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附表对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。实施例1本专利技术实施例提供一种气密性胶料，包括胎面补强体系，基于100重量份的气密层橡胶，所述胎面补强体系含有以下组分：通用炭黑：40～70份；扁形硅酸盐补强材料：0～20份；石墨烯：0～1.0份。具体的，所述通用炭黑吸碘值为36±8mg/g，DBP吸收值为90±10mL/100g，氮吸附比表面积为27～43×103m2/kg。所述扁形硅酸盐补强材料由天然粘土矿进行双重表面改性形成，扁形硅酸盐补强材料10％浓度时的pH值为9.2，扁形硅酸盐补强材料325目细粉含量为0.03％。所述石墨烯通过氧化还原法制备，石墨烯单层比例大于90％，并以4‰的比例均匀混合于水溶液中。实施例2本专利技术实施例提供一种气密性胶料制备方法，以基于100重量份气密层橡胶计算，胎面补强体系包含40～70份的通用炭黑、0～20份扁形硅酸盐补强材料和0～1.0份石墨烯；所述石墨烯采用氧化还原法制备单层比例大于90％并以4‰的比例均匀混合于水溶液中在生产应用时预分散到所述通用炭黑中，预分散混合比例范围为0.5-1.0。具体的，所述气密层橡胶与扁形硅酸盐补强材料及石墨烯在一个或多个非生产性混炼阶段进行混炼。所述通用炭黑吸碘值为36±8mg/g，DBP吸收值(邻苯二甲酸二丁酯吸收值，用来表征炭黑粒子聚集程度)为90±10mL/100g，氮吸附比表面积为27～43×103m2/kg。所述扁形硅酸盐补强材料由天然粘土矿进行双重表面改性形成，扁形硅酸盐补强材料10％浓度时的pH值为9.2，扁形硅酸盐补强材料325目细粉含量为0.03％。具体的，气密性胶料的混炼可采用橡胶混炼领域技术人员已知的方法完成。例如在通常情况下，将各组分在至少两个阶段中进行混炼，即至少一个非生产性混炼阶段，随后一个生产性混炼阶段。橡胶与扁形硅酸盐补强材料及石墨烯在一个或多个非生产性混炼阶段进行混炼。在BRBanbury密炼机中制备如表1中所规定成分的气密性胶料，制备过程采取三个非开的加料混炼阶段，即，两个非生产性混炼阶段和一个生产性混炼阶段。两个非生产性阶段分别进行约2～3min的混炼，直至橡胶温度达到160℃，即完成。生产性阶段的混炼时间是使橡胶温度达到115℃的时间。表1样品1样品2样品3样品4样品5非生产性气密层橡胶(溴化丁基胶)100100100100100炭黑N6606666666666烷烃油ParaffinOil1010101010硬脂酸StearicAcid22222辛基酚醛增粘树脂7510H4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气密性胶料，包括胎面补强体系，其特征在于，基于100重量份的气密层橡胶，所述胎面补强体系含有以下组分：/n通用炭黑：40～70份；/n扁形硅酸盐补强材料：0～20份；/n石墨烯：0～1.0份。/n

【技术特征摘要】
1.一种气密性胶料，包括胎面补强体系，其特征在于，基于100重量份的气密层橡胶，所述胎面补强体系含有以下组分：
通用炭黑：40～70份；
扁形硅酸盐补强材料：0～20份；
石墨烯：0～1.0份。


2.根据权利要求1所述的一种气密性胶料，其特征在于，所述通用炭黑吸碘值为36±8mg/g，DBP吸收值为90±10mL/100g，氮吸附比表面积为27～43×103m2/kg。


3.根据权利要求1所述的一种气密性胶料，其特征在于，所述扁形硅酸盐补强材料由天然粘土矿进行双重表面改性形成，扁形硅酸盐补强材料10％浓度时的pH值为9.2，扁形硅酸盐补强材料325目细粉含量为0.03％。


4.根据权利要求1所述的一种气密性胶料，其特征在于，所述石墨烯通过氧化还原法制备，石墨烯单层比例大于90％，并以4‰的比例均匀混合于水溶液中。


5.一种气密性胶料制备方法，其特征在于，以基于100重量份气密层橡胶计算，胎面补强体系包含40～70份的通用炭黑、0～20份扁形硅酸盐补强材料和0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，王慧，庄儒彬，姜辉，仇培超，李先业，韩绍楠，李洪兰，
申请(专利权)人：山东玲珑轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37