【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轮胎气密层用橡胶领域，尤其是涉及一种轮胎气密层用橡胶组合物及其制备方法。
技术介绍
1、轮胎是汽车的重要组成部分，其直接与路面接触，具有支撑车身、缓冲冲击、传递驱动力和制动力等重要任务。轮胎的结构较为复杂，主要包括有以下结构：胎面、胎壁、胎体帘布层、带束层、气密层、胎圈。其中，胎面是轮胎与路面直接接触的部分，具有特定的花纹布置，通过不同的花纹赋予轮胎不同的抓地性能、排水性能和静音性能等，日常使用过程中，胎面是轮胎使用损耗最多的部位，具有优良的耐磨性和抗冲击性。胎壁不与地面直接接触，具有支撑胎面和抗震作用。胎体帘布层是轮胎的骨架，由多层的帘布、钢丝等组合而成，其主要承受汽车的荷重压力、轮胎内部胎压及横向剪应力等。带束层位于胎面与胎体间，具有高张力的特性，能够补强胎面强度，进一步缓冲来自路面的冲击力。胎圈位于轮胎与轮毂接触的部位，内置有高张力的集束钢丝，用于将轮胎紧密地固定于轮圈。
2、气密层通常位于轮胎的内侧，其主要功能是防止轮胎内的气体泄露，确保轮胎内部气压的稳定。其不仅可以提高轮胎的使用寿命，还可以确保车辆的行驶安全。同时，气密层还具有一定的密封性能，能够防止外界的水分和杂质进入轮胎内部，保护轮胎的内部结构稳定，免受外界不良因素的侵蚀。
3、轮胎气密层用橡胶组合物通常采用天然橡胶、卤化丁基橡胶、聚乙烯橡胶等为主要原料，经混炼、硫化等工艺制备而成。但是轮胎气密层用橡胶组合物存在有加工性能、耐氧化性能不理想的问题，现有技术中，为改善前述技术缺陷，通常将软化剂、增塑剂、抗氧化剂、填料等添加剂成分
4、同时，前述采用的添加剂成分与轮胎气密层用橡胶组合物的其他原料的相容性不理想，存在有迁移、析出及团聚问题，导致轮胎气密层用橡胶组合物的机械性能不稳定，无法在高低温环境中长期保持良好的机械性能，还导致轮胎气密层与轮胎其他结构层的结合性能不佳。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种轮胎气密层用橡胶组合物及其制备方法，能够在提高轮胎气密层用橡胶组合物加工性能、耐氧化性能的同时，提高轮胎气密层用橡胶组合物在制备过程中的硫化稳定性，避免轮胎气密层用橡胶组合物的气密性能不均，及在高低温环境中易于出现硬化、龟裂的问题；轮胎气密层用橡胶组合物能够在高低温环境中长期保持良好的气密性能和机械性能，且与轮胎其他结构层的结合性能好。
2、为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，由以下步骤组成：一次混炼、二次混炼、硫化。
4、所述一次混炼的方法为，将天然橡胶、异戊二烯橡胶ir、氯磺化聚乙烯橡胶csm、炭黑投入至密炼机内，控制密炼机转子速度为45-50rpm，密炼温度为120-130℃，上顶栓压力为50-55n/cm2，进行一次混炼15-25min，制得一次混炼物。
5、所述一次混炼中，天然橡胶为天然橡胶smr20；炭黑为炭黑n660；
6、天然橡胶、异戊二烯橡胶ir、氯磺化聚乙烯橡胶csm、炭黑的重量比为50-55:10-13:15-18:45-50。
7、所述二次混炼的方法为，将一次混炼物、溴化丁基橡胶、硅烷偶联剂si-69、白油、粘合树脂sl1801、纳米碳酸钙、第一稳定增强剂、橡胶防老剂投入至密炼机内，控制密炼机转子速度为50-55rpm，密炼温度为140-150℃，上顶栓压力为50-55n/cm2，进行二次混炼10-20min，制得二次混炼物。
8、所述二次混炼中，溴化丁基橡胶为溴化丁基橡胶biir-2030；橡胶防老剂为橡胶防老剂rd；
9、一次混炼物、溴化丁基橡胶、硅烷偶联剂si-69、白油、粘合树脂sl1801、纳米碳酸钙、第一稳定增强剂、橡胶防老剂rd的重量比为100-110:70-80:4-5:3-4:6-7:2-2.5:5-6:2.5-3.5。
10、所述第一稳定增强剂，由以下步骤制得：复合处理、改性处理。
11、所述复合处理的方法为，将氢氧化钠投入至去离子水中，调节ph值至10-10.5，然后投入纳米氧化锌，搅拌分散均匀后，搅拌升温至55-60℃，保温；搅拌条件下，以2-2.5ml/min的滴加速率，滴入硅酸四乙酯；硅酸四乙酯滴加完成后，继续保温搅拌4-5h，分离出固体物，干燥至恒重后研磨均匀，制得预复合物；然后将预复合物、四氯化锆、2,2’-联吡啶-5,5’-二羧酸投入至盛装有n,n-二甲基甲酰胺的高压反应釜中，超声分散均匀后，密封高压反应釜，将高压反应釜置于恒温箱内，120-130℃保温反应20-24h后，自然冷却至室温，分离获得固体物，采用3-4倍体积的dmf洗涤固体物2-3次后，干燥，制得复合物。
12、所述复合处理中，纳米氧化锌、硅酸四乙酯、去离子水的重量比为55-58:120-130:9-11；
13、预复合物、四氯化锆、2,2’-联吡啶-5,5’-二羧酸、n,n-二甲基甲酰胺的重量比为30-32:4.8-5:5-5.2:800-850。
14、所述改性处理的方法为，将复合物投入至n,n-二甲基甲酰胺中，超声分散均匀后，搅拌投入甲基丙烯酸异氰基乙酯、二月桂酸二丁基锡后，继续搅拌20-40min；搅拌升温至60-70℃，保温搅拌14-16h后，分离获得固体物，采用5-6体积的去离子水洗涤固体物2-3次后，置于真空干燥箱内，在真空度为0.08-0.09mpa环境中，85-90℃干燥至恒重，制得第一稳定增强剂。
15、所述改性处理中，复合物、甲基丙烯酸异氰基乙酯、二月桂酸二丁基锡、n,n-二甲基甲酰胺的重量比为10-12:22-25:7-7.5:0.04-0.05。
16、所述硫化的方法为，将二次混炼物、硫磺、硫化促进剂mbts、第二稳定增强剂、月桂酸投入至密炼机内，控制密炼机转子速度为20-30rpm，密炼温度为90-100℃，上顶栓压力为40-42n/cm2，进行密炼硫化30-40min后，室温静置10-12h，制得轮胎气密层用橡胶组合物。
17、所述硫化中，二次混炼物、硫磺、硫化促进剂mbts、第二稳定增强剂、月桂酸的重量比为100:1.2-1.6:1.5-2:9-10:0.3-0.4。
18、所述第二稳定增强剂的制备方法为，将前述制得的第一稳定增强剂投入至无水乙醇中，超声分散均匀后，搅拌投入三(2-氨基乙基)胺后，继续搅拌10-20min；搅拌升温至45-50℃，保温搅拌48-54h，分离获得固体物，采用4-5体积的去离子水洗涤固体物2-3次后，置于真空干燥箱内，在真空度为0.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法由以下步骤组成：一次混炼、二次混炼、硫化；
2.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述一次混炼中，控制密炼机转子速度为45-50rpm，密炼温度为120-130℃，上顶栓压力为50-55N/cm2，一次混炼时间为15-25min。
3.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述一次混炼中，天然橡胶为天然橡胶SMR20；炭黑为炭黑N660；
4.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述二次混炼中，控制密炼机转子速度为50-55rpm，密炼温度为140-150℃，上顶栓压力为50-55N/cm2，二次混炼时间为10-20min。
5.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述二次混炼中，溴化丁基橡胶为溴化丁基橡胶BIIR-2030；橡胶防老剂为橡胶防老剂RD；
6.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述复合处理中
7.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述改性处理中，60-70℃保温搅拌时间为14-16h；
8.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述硫化中，控制密炼机转子速度为20-30rpm，密炼温度为90-100℃，上顶栓压力为40-42N/cm2，密炼硫化时间为30-40min，室温静置时间为10-12h；
9.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述第二稳定增强剂的制备中，45-50℃保温搅拌时间为48-54h；
10.一种轮胎气密层用橡胶组合物，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法由以下步骤组成：一次混炼、二次混炼、硫化；
2.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述一次混炼中，控制密炼机转子速度为45-50rpm，密炼温度为120-130℃，上顶栓压力为50-55n/cm2，一次混炼时间为15-25min。
3.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述一次混炼中，天然橡胶为天然橡胶smr20；炭黑为炭黑n660；
4.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述二次混炼中，控制密炼机转子速度为50-55rpm，密炼温度为140-150℃，上顶栓压力为50-55n/cm2，二次混炼时间为10-20min。
5.根据权利要求1所述的轮胎气密层用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述二次混炼中，溴化丁基橡胶为溴化丁基橡...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭清华，陆伟，尹吉芬，隋金钢，
申请(专利权)人：寿光福麦斯轮胎有限公司，
类型：发明
国别省市：
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