一种防扎静音轮胎的结构和制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种防扎静音轮胎的结构和制造工艺，属于橡胶材料技术领域，具体涉及一种防扎材料，以天然橡胶为主体；以及，分散于天然橡胶中的改性芳纶浆粕和辅助试剂，改性芳纶浆粕包括纳米二氧化硅改性芳纶浆粕和聚硅氧烷改性芳纶浆粕；辅助试剂包括补强剂、增粘剂、防老剂RD、活化剂、硫化剂、促进剂TBBS和防焦剂CTP。本发明专利技术由于采用了采用两种改性剂对芳纶浆粕进行改性得到改性芳纶浆粕，并将得到的两种改性芳纶浆粕与天然橡胶混炼，及加入辅助试剂共同混炼制备得到防扎材料，防扎材料的拉伸强度好、撕裂强度好、定伸强度好、断裂伸长率高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种防扎静音轮胎的结构和制造工艺


[0001]本专利技术属于橡胶材料
，具体涉及一种防扎静音轮胎的结构和制造工艺。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的快速普及，新能源汽车取消了燃油发动机，发动机噪音不存在了，但是由于新能源汽车一般都超过2.5吨，导致轮胎的噪音比较大，而轮胎的噪音成为了主要噪音来源，影响客户体验，所以，各大轮胎品牌纷纷推出了静音海绵轮胎，具体的实施方法是，普通轮胎内壁用溶剂或者激光的方式进行清洗，然后把带背胶的静音棉分2
‑
3段贴合到轮胎内壁上，宽度在12cm左右，原理是通过调整静音棉孔径和闭合率，减少在轮胎空腔内因空气共鸣引起的车轮振动及噪音声量传递，对胎噪的降低可以达到3
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10dB，效果比较明显，但是由于如果轮胎胎面扎到钉子，轮胎内壁覆盖了静音棉，补胎的时候必须把静音棉移除掉后补胎，补胎完成后，缺失部分无法补回，降噪效果大打折扣，用户体验比较差，为此，开发一种具有防扎功能的静音轮胎具有重大意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种拉伸强度好、撕裂强度好、定伸强度好、断裂伸长率高、用于轮胎的防扎材料。
[0004]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
[0005]一种防扎材料，包括：以天然橡胶为主体；以及，分散于天然橡胶中的改性芳纶浆粕和辅助试剂，改性芳纶浆粕包括纳米二氧化硅改性芳纶浆粕和聚硅氧烷改性芳纶浆粕；辅助试剂包括补强剂、增粘剂、防老剂RD、活化剂、硫化剂、促进剂TBBS和防焦剂CTP。芳纶浆粕表面呈毛绒状，微纤丛生，毛羽丰富，粗糙如木材浆粕，浆粕纤维的长度和直径呈一定的分布，表面氨基含量也是芳纶长纤维的10倍以上，能在浆粕的界面与基体间形成氢键，可以增强复合效果，混合性能良好，而且具有很好的韧性，因此不论在如何强烈的混合加工过程都不会发生断裂，不会降低复合纤维的长径比，芳纶浆粕纤维表面具有丰富的毛羽，表面积巨大，使其在橡胶混合的过程中，可与橡胶的结合点较多。但也正因为如此，若将浆粕与橡胶直接用密炼机或开炼机混合，可能在一定程度上被缠结，而影响其性能。本专利技术通过对芳纶浆粕进行改性后，发现仅使用一种改性芳纶浆粕时，对混炼得到的防扎材料的性能提升有限，在将本专利技术的两种改性芳纶浆粕共同使用后，对混炼得到的防扎材料的性能有了显著提高，防扎材料的拉伸强度提高，防扎材料的撕裂强度大幅提高，防扎材料的定伸强度提高，防扎材料的断裂伸长率提高，但防扎材料的硬度及耐磨性能有所下降。
[0006]优选地，补强剂为白炭黑。
[0007]优选地，增粘剂为碳五石油树脂。
[0008]优选地，活化剂为氧化锌和硬脂酸。
[0009]优选地，硫化剂为硫磺。
[0010]本专利技术的目的在于提供一种防扎材料的制备方法。
[0011]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
[0012]一种防扎材料的制备方法，包括：将天然橡胶、改性芳纶浆粕及辅助试剂通过混炼制备工序得到防扎材料；所述改性芳纶浆粕包括纳米二氧化硅改性芳纶浆粕和聚硅氧烷改性芳纶浆粕，所述辅助试剂包括补强剂、增粘剂、防老剂RD、活化剂、硫化剂、促进剂TBBS和防焦剂CTP。
[0013]优选地，纳米二氧化硅改性芳纶浆粕的添加量为天然橡胶的3
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15wt％。
[0014]优选地，聚硅氧烷改性芳纶浆粕的添加量为天然橡胶的2
‑
10wt％。
[0015]优选地，防扎材料的制备方法中可包含芳纶浆粕的预处理、纳米二氧化硅改性芳纶浆粕制备、氨基化芳纶浆粕的制备、聚硅氧烷改性芳纶浆粕的制备中任一步骤。
[0016]更优选地，芳纶浆粕的预处理中，将芳纶浆粕浸没在丙酮溶液中，利用超声波清洗机超声洗涤2
‑
6h，然后采用大量去离子水清洗，干燥，得到预处理芳纶浆粕。
[0017]更进一步优选地，丙酮溶液中丙酮的质量分数为90
‑
99wt％。
[0018]更进一步优选地，芳纶浆粕的使用量为丙酮溶液的30
‑
50wt％。
[0019]更优选地，纳米二氧化硅改性芳纶浆粕制备中，将预处理芳纶浆粕浸没于乙醇中，在20
‑
40℃的温度下以300
‑
600rpm的转速进行搅拌1
‑
5h，然后加入氨水溶液和去离子水，然后加入TEOS，在20
‑
40℃的温度下搅拌反应1
‑
5h，抽滤，洗涤至洗涤液变澄清，干燥，得到纳米二氧化硅改性芳纶浆粕。
[0020]更进一步优选地，预处理芳纶浆粕的使用量为乙醇的1
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3wt％。
[0021]更进一步优选地，氨水溶液的使用量为乙醇的0.7
‑
2.1wt％。
[0022]更进一步优选地，去离子水的使用量为乙醇的7
‑
15wt％。
[0023]更进一步优选地，TEOS的使用量为乙醇的1.2
‑
3.6wt％。
[0024]更优选地，硝化溶液配制中，将发烟硝酸、浓硫酸、乙酸酐和冰醋酸混合均匀，制备得到硝化溶液。
[0025]更进一步优选地，发烟硝酸的使用量为冰醋酸的35
‑
45wt％。
[0026]更进一步优选地，浓硫酸的使用量为冰醋酸的1
‑
3wt％。
[0027]更进一步优选地，乙酸酐的使用量为冰醋酸的300
‑
450wt％。
[0028]更优选地，还原溶液配制中，将磷酸二氢钾、磷酸氢二钾和硼氢化钠加入四氢呋喃中，得到还原溶液。
[0029]更进一步优选地，磷酸二氢钾的使用量为四氢呋喃的0.02
‑
0.12wt％。
[0030]更进一步优选地，磷酸氢二钾的使用量为四氢呋喃的0.06
‑
0.36wt％。
[0031]更进一步优选地，硼氢化钠的使用量为四氢呋喃的0.09
‑
0.55wt％。
[0032]更优选地，氨基化芳纶浆粕的制备中，将预处理芳纶浆粕浸泡于硝化溶液中，在5
‑
15℃的温度下硝化反应3
‑
9h，然后取出纤维，采用大量去离子水冲洗至洗涤液呈中性，干燥后浸泡于还原溶液中，在20
‑
40℃的温度下还原反应16
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36h，然后取出纤维，采用大量去离子水冲洗至洗涤液呈中性，干燥，得到氨基化芳纶浆粕。
[0033]更进一步优选地，预处理芳纶浆粕的使用量为硝化溶液的2
‑
6wt％。
[0034]更进一步优选地，还原溶液的使用量与硝化溶液相同。
[0035]更优选地，聚硅氧烷改性芳纶浆粕的制备中，将氨基化芳纶浆粕浸没入GPTMS中，在70
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90℃的温度下接枝反应3
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9h，然后，加入无水乙醇，加入MPS，滴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防扎材料，包括：以天然橡胶为主体；以及，分散于天然橡胶中的改性芳纶浆粕和辅助试剂，所述改性芳纶浆粕包括纳米二氧化硅改性芳纶浆粕和聚硅氧烷改性芳纶浆粕；所述辅助试剂包括补强剂、增粘剂、防老剂RD、活化剂、硫化剂、促进剂TBBS和防焦剂CTP。2.根据权利要求1所述的一种防扎材料，其特征是：所述补强剂为白炭黑。3.根据权利要求1所述的一种防扎材料，其特征是：所述增粘剂为碳五石油树脂。4.根据权利要求1所述的一种防扎材料，其特征是：所述活化剂为氧化锌和硬脂酸。5.一种防扎材料的制备方法，包括：将天然橡胶、改性芳纶浆粕及辅助试剂通过混炼制备工序得到防扎材料；所述改性芳纶浆粕包括纳米二氧化硅改性芳纶浆粕和聚硅氧烷改性芳纶浆粕，所述辅助试剂包括补强剂、增粘剂、防老剂RD、活化...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋凯，朱渊，
申请(专利权)人：无锡安睿驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：