一种汽车轮胎气密层橡胶组合物及其制备方法和应用技术

本申请提供了一种汽车轮胎气密层橡胶组合物及其制备方法和应用，所述橡胶组合物以质量份计，包括：100份基体橡胶，30‑100份补强填料，1‑50份增塑剂，0.5‑2份促进剂；所述基体橡胶为70‑100份卤化丁基橡胶和0‑30份天然橡胶；所述促进剂包括次磺酰胺类促进剂和二硫化二苯并噻唑促进剂。与现有技术相比，可以在保证汽车轮胎气密层胶料性能的同时，改善胶料的气味。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车轮胎气密层橡胶组合物及其制备方法和应用
本专利技术属于轮胎橡胶制品领域，特别涉及一种汽车轮胎气密层橡胶组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
由于卤化丁基橡胶气密性优异，天然橡胶能提供较好的加工性能，现行汽车轮胎气密层橡胶组合物配方中，橡胶体系通常使用卤化丁基橡胶或者卤化丁基橡胶并用天然橡胶。而其硫化体系有金属氧化物、硫磺、胺、过氧化物等，通常气密层配方使用氧化锌进行硫化，MBTS(二硫化二苯并噻唑)作为促进剂和防焦剂。而使用氧化锌和MBTS硫化的含卤化丁基橡胶的气密层胶料，因反应过程中生成ZnX2(其中X代表Br或者Cl，下同)，同时含有少量的HX，所以气味检测含酸味。由此可见，如何在保证汽车轮胎气密层胶料的性能同时，改善胶料的气味，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的技术问题，本申请提供了一种汽车轮胎气密层橡胶组合物，以在保证汽车轮胎气密层胶料的性能同时，改善胶料的气味。所述橡胶组合物以质量份计，包括：100份基体橡胶，30-100份补强填料，1-50份增塑剂，0.5-2份促进剂；所述基体橡胶为70-100份卤化丁基橡胶和0-30份天然橡胶；所述促进剂包括次磺酰胺类促进剂和二硫化二苯并噻唑促进剂。优选的，所述次磺酰胺类促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。优选的，所述补强填料为炭黑和/或空气阻止剂。优选的，所述炭黑的吸碘值为20-300g/kg。优选的，所述空气阻止剂的DBP吸收值不小于25×10-5m3/kg。优选的，所述卤化丁基橡胶为氯化丁基橡胶，所述天然橡胶为5号天然橡胶。优选的，所述橡胶组合物还包括聚对叔丁基苯酚二硫化物和硬脂酸的共混物。相应的，本申请还提供了上述橡胶组合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)非生产性一段混炼步骤：将基体橡胶、补强填料、增塑剂加入至密炼机，在密炼机30-50rpm的转速下，经过两步加压和两步卸压的混合后，升温至165℃，完成非生产性一段混炼；(2)非生产性二段混炼步骤：将非生产性一段混炼后的胶料经过切片后，加入所述密炼机，在密炼机30-50rpm的转速下，进行混合1～3min，完成非生产性二段混炼；(3)非生产性三段混炼步骤：将非生产性二段混炼后的胶料经过切片后，加入密炼机，在密炼机30-50rpm的转速下，进行混合1～3min，完成非生产性三段混炼；(4)生产性混炼步骤：将非生产性三段混炼后的胶料经过切片后，与硫化剂和促进剂一起加入密炼机，在密炼机15-30rpm的转速下，进行混合1～3min，在温度110℃时排胶。相应的，本申请还提供了一种轮胎，所述轮胎使用上述的橡胶组合物制备而成。本申请提供了一种汽车轮胎气密层橡胶组合物及其制备方法和应用，所述橡胶组合物以质量份计，包括：100份基体橡胶，30-100份补强填料，1-50份增塑剂，0.5-2份促进剂；所述基体橡胶为70-100份卤化丁基橡胶和0-30份天然橡胶；所述促进剂包括次磺酰胺类促进剂和二硫化二苯并噻唑促进剂。与现有技术相比，可以在保证汽车轮胎气密层胶料性能的同时，改善胶料的气味。具体实施方式鉴于现有技术中存在的技术问题，本申请提供了一种汽车轮胎气密层橡胶组合物，所述橡胶组合物以质量份计，包括：100份基体橡胶，30-100份补强填料，1-50份增塑剂，0.5-2份促进剂；所述基体橡胶为70-100份卤化丁基橡胶和0-30份天然橡胶；所述促进剂包括次磺酰胺类促进剂和二硫化二苯并噻唑促进剂。在本申请中，除非另外指出说明，所写出的所有百分比(％)均为重量百分比，橡胶组合物中各材料的重量份用phr来表示，即橡胶组合物中除基体橡胶外，其他组分的重量份数均是基于100重量份的基体橡胶为基础来计算的。“a-b”表示的任何数值区间代表由大于等于a至小于等于b的数值范围(即包括a和b)。在橡胶组合物的配方体系中，使用次磺酰胺类促进剂的硫化胶气味，主要取决于硫化过程中由促进剂产生的胺类的性质，促进剂NS(即N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)硫化产生叔丁胺，沸点约45℃，在空气中饱和蒸气压高，易挥发出来，气味大，而促进剂DZ(即N,N-2二环己基-2,2-二苯并噻唑次磺酰胺)硫化产生二环己胺，沸点在256℃左右，在空气中饱和蒸气压低，不易挥发出来，气味小，促进剂CZ(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)硫化产生环己胺，沸点为155℃左右，饱和蒸气压居中，挥发性和气味也居于NS和DZ之间。而由于橡胶组合物中的橡胶体系还需要使用氧化锌和MBTS硫化体系，因反应过程中生成ZnX2，并含有少量的HX，所以气味检测含酸味，本方案通过使用碱性的次磺酰胺类促进剂，与呈酸性的物质反应，可以降低气密层胶料的酸味，改善气密层胶料的气味。为了保证橡胶组合物的性能和改善气味的效果，在本申请的优选实施例中，所述次磺酰胺类促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，其为一种淡黄棕色粉末，熔点在104℃以上；所述N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺硫化产生叔丁胺，叔丁胺沸点约45℃，可与卤化丁基橡胶反应生产的ZnX2和HX反应，减少硫化胶的酸味。而二硫化二苯并噻唑为一种浅黄色针状晶体，熔点为181℃，可作为卤化丁基橡胶的促进剂和防焦剂。本申请中的基体橡胶优选为卤化丁基橡胶和天然橡胶；更优选的，卤化丁基橡胶为氯化丁基橡胶，粘度为38±5或者32±5；所述天然橡胶为5号天然橡胶(SCR5#)。补强填料优选炭黑和空气阻止剂NM360其中的一种或2种的组合。炭黑和空气阻止剂NM360为目前该行业所知的型所有的号类型。炭黑的吸碘值优选为20-300g/kg的，更优选为36-82g/kg的。空气阻止剂NM360的DBP吸收值优选为不小于25×10-5m3/kg的。增塑剂可以是源自石油的经过多次加工后的液体增塑剂和(或)固体树脂，也可以是来自植物或生物基础的液体/固体增塑剂，其Tg点优选-30℃以下。本申请组合物还包含一些其他添加剂，例如轮胎行业所知的防老剂(抗臭氧、抗紫外线、抗热氧老化、抗疲劳等动态老化)、硫化剂(硫磺)、以及基于硫磺的促进剂、活性剂等。在本申请的一些优选实施例中，橡胶组合物还优选使用聚对叔丁基苯酚二硫化物和硬脂酸的共混物(RPS-710)作为硫化剂，其为浅棕色颗粒，硫含量为26.4-28.4％，包括聚对叔丁基苯酚二硫化物(90WT％)+硬脂酸(10WT％)。通过硫化剂RPS-710、促进剂MBTS和促进剂NS的组合使用，可以在保证汽车轮胎气密层胶料性能(特别是改善屈挠性)的同时，改善胶料的气味，应用至轮胎后可以改善轮胎气味。下面将结合具体实施场景，用具体实施例进一步对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车轮胎气密层橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物以质量份计，包括：100份基体橡胶，30-100份补强填料，1-50份增塑剂，0.5-2份促进剂；/n所述基体橡胶为70-100份卤化丁基橡胶和0-30份天然橡胶；/n所述促进剂包括次磺酰胺类促进剂和二硫化二苯并噻唑促进剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车轮胎气密层橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物以质量份计，包括：100份基体橡胶，30-100份补强填料，1-50份增塑剂，0.5-2份促进剂；
所述基体橡胶为70-100份卤化丁基橡胶和0-30份天然橡胶；
所述促进剂包括次磺酰胺类促进剂和二硫化二苯并噻唑促进剂。


2.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述次磺酰胺类促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。


3.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述补强填料为炭黑和/或空气阻止剂。


4.如权利要求3所述的橡胶组合物，其特征在于，所述炭黑的吸碘值为20-300g/kg。


5.如权利要求3所述的橡胶组合物，其特征在于，所述空气阻止剂的DBP吸收值不小于25×10-5m3/kg。


6.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述卤化丁基橡胶为氯化丁基橡胶，所述天然橡胶为5号天然橡胶。


7.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物还...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，王慧，姜辉，庄儒彬，陈雪梅，韩绍楠，李洪兰，李先业，邢涛，
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