【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于橡胶组合物，尤其涉及一种高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料组合及其制备方法和应用。
技术介绍
1、轮胎在生产为成品前有一个重要工序是硫化，轮胎硫化是具有一定塑性和黏性的胶料在一定外部条件下(如温度、压力等)通过化学因素或物理因素的作用重新转化才能够轮胎制品，从而获得使用性能的工艺过程。目前所有轮胎硫化过程基本采用胶囊为内模通过通入过热水或者先通1.2-1.5mpa的蒸汽升温后，再通过输入氮气等进行保压，保压过程中的胶囊使得胶料成型成需要的轮胎形状，轮胎成型后泄压使得轮胎和胶囊分离。因此胶囊既有内模支撑作用，同时又有导热功能。胶囊导热快慢是轮胎硫化时间长短的一个关键因素，同时胶囊在使用过程中会逐渐变形导致尺寸变大，故胶囊变形是胶囊使用寿命的决定因素。目前为了提升轮胎硫化过程中的效能，常采用高温短时间硫化，但目前轮胎硫化过程一般是采用以丁基橡胶、氯丁胶、炭黑等材料生产的胶囊，这些胶囊导热慢、耐高温性能差，导致胶囊使用寿命短。部分现有技术着重于提高胶囊的导热性能，因此获得了一些导热性能较好的胶囊，但仍然存在高导热性能胶囊永久变形大的缺陷。因此能同时满足导热快、永久变形小这两个性能要求的胶囊一直是行业发展研究的方向。
2、evolmer是日本denka公司开发的弹性体，原用于密封和纤维处理，其具备很高的机械强度以及良好的耐油和耐磨损性能。ev-2502是日本denka公司开发的evolmer新产品，属于改性氯丁胶，其与丁基橡胶形成的胶料硫化后扯断永久变形(cs)约为56％-73％。
技
1、本专利技术根据现有技术的不足公开了一种高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料及其制备方法。本专利技术要解决的第一个问题是提供一种具有高导热性能，又满足使用寿命长的特点的胶料，它用于制备硫化胶囊。基于硫化胶囊和其他轮胎橡胶使用的环境不同，因此胶囊胶料的性能要求也与其他橡胶的性能要求不同。
2、本专利技术要解决的第二个问题是提供一种上述硫化胶囊胶料的制备方法。本项专利技术技术通过改性氯丁胶、金属氧化物及石墨烯并用，在提升导热性的同时，为降低永久变形起到关键作用。
3、本专利技术通过以下技术方案解决上述问题：
4、轮胎硫化用胶囊胶料组合物，主要成分包括：基础橡胶(包括丁基橡胶jsr268、改性氯丁胶evolmer ev-2502)、石墨烯、氧化镁、n234炭黑、凡士林、硬脂酸、硫化树脂pcz-70。
5、进一步，轮胎硫化用胶囊胶料组合物中各成分按重量份数计量是：基础橡胶100份，n234炭黑：5～10份，石墨烯：1～3份，氧化镁：40～50份，硬脂酸：1～1.5份，凡士林：1～2份，硫化树脂pcz-70：12～18份，所述基础橡胶由丁基橡胶jsr268和改性氯丁胶evolmerev-2502组成，每100份基础橡胶中包含：
6、丁基橡胶jsr268：90～100份(不含100)，改性氯丁胶evolmer ev-2502：0～10份(不含0)。
7、本胶料组合物中，凡士林作为软化剂。
8、本胶料组合物中使用的硫化树脂pcz-70是莱茵能pcz-70，它是丁基橡胶和其他橡胶的硫化剂，特别适用于硫化以丁基橡胶为主要橡胶成分的胶囊。
9、改性氯丁胶evolmer ev-2502是日本denka公司开发的产品，该产品可以由电气化学工业株式会社(简称“电化”)的青海工厂进行供应。该产品通过精密的聚会而得，聚合物中交联点分布均匀从而形成更均匀的网眼结构，这样就使应力集中点少即破坏起点少，有助于延长寿命。
10、本专利技术使用的金属氧化物是氧化镁。通常情况下氧化镁在轮胎的生产过程中会起防焦剂、硫化促进剂、吸酸剂(卤化丁基橡胶在硫化过程中都会释放出氯化氢)、填充剂、耐高温等作用，在橡胶组合物配方中用量为每100份基础橡胶使用不高于10份的氧化镁。但在本组合物中氧化镁的用量达到每100份基础橡胶使用40～50份，与现有常规的橡胶组合物相比，氧化镁的用量较高；氧化镁在本组合物配方中起到的主要作用是导热和补强性能。更优选的方案是，在本组合物中，氧化镁的用量为每100份基础橡胶使用43～48份。
11、本专利技术的组合物配方还使用了石墨烯，其用量为每100份基础橡胶使用1～3份，石墨烯在本组合物配方中起到的主要作用是导热和补强作用，且与氧化镁协同作用，并提高耐疲劳性能。
12、以丁基橡胶为基础胶料的主要成分，让改性氯丁胶evolmer ev-2502、氧化镁、石墨烯在胶料组合物中并用，从而使得胶料组合物制备成硫化胶囊后在获得较高导热性能的基础上，明显地降低了压缩永久变形，从而能够使得硫化胶囊的使用寿命得到延长。
13、上述各原料均有市售，其名称可能有不同，但成分是相同的即可。
14、在本专利技术中，涉及到“改性氯丁胶”、“氯丁胶”两个词汇，他们代表的原料不同，无包含关系，其中改性氯丁胶是指ev-2502，氯丁胶是指普通的氯丁胶，其未进行改性。
15、本专利技术提供上述高导热性能轮胎硫化胶囊胶料制备方法，该方法包括以下步骤：
16、1)将丁基橡胶jsr268、改性氯丁胶evolmer ev-2502在密炼机中和石墨烯混炼300秒，制成石墨烯母胶，停放2小时以上，得到母炼胶片；
17、2)将步骤1)获得的母炼胶片在密炼机中塑炼30秒后，加入n234炭黑、硬脂酸、氧化镁、凡士林在密炼机中混炼240秒，制成混炼胶；
18、3)将步骤2)制成的混炼胶停放12小时以上后，在开炼机上加入硫化树脂pcz-70混炼即可制成所需胶囊胶料。
19、该胶料在制备轮胎硫化胶囊具有更好的实用价值，因其性能更符合轮胎硫化胶囊的需求。
20、与现有技术相比，本专利技术取得了以下有益效果：
21、上述组合中使用石墨烯、氧化镁和改性氯丁胶evolmer ev-2502提升胶料的耐热和导热性能，同时降低该胶料制成的胶囊的永久变形，从而获得了一种一定程度上同时满足导热快、永久变形小这两个性能要求的胶囊，该胶囊导热系数可达到0.56-0.62w/m.k，同时压缩永久变形降低到12％-16％。
22、由于胶囊的导热快，因此其使用过程中具有硫化时间短的优势，从而进一步的可以提高轮胎的生产效率。
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1.一种高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，包括以下成分：基础橡胶、石墨烯、氧化镁、炭黑、凡士林、硬脂酸、硫化树脂；
2.根据权利要求1所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，所述丁基橡胶为丁基橡胶JSR268。
3.根据权利要求2所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，按重量计算，每100份所述基础橡胶包括至少90份且小于100份的丁基橡胶，以及大于0份且最多10份的改性氯丁胶Evolmer EV-2502。
4.根据权利要求3所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，按重量计算，每100份所述基础橡胶对应使用的石墨烯为1～3份。
5.根据权利要求3所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，按重量计算，每100份所述基础橡胶对应使用的氧化镁为40～50份。
6.根据权利要求5所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，所述氧化镁的用量为43～48份。
7.根据权利要求4或5所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，所述炭黑为N234炭黑
8.根据权利要求7所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，所述硫化树脂为PCZ-70，按重量计算，每100份所述基础橡胶对应使用的PCZ-70为12～18份，每100份所述基础橡胶对应使用的硬脂酸为1～1.5份，每100份所述基础橡胶对应使用的凡士林为1～2份。
9.一种高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料的制备方法，其特征在于，包括：
10.权利要求8所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料的应用，其特征在于，用于制作轮胎硫化胶囊。
...【技术特征摘要】
1.一种高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，包括以下成分：基础橡胶、石墨烯、氧化镁、炭黑、凡士林、硬脂酸、硫化树脂；
2.根据权利要求1所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，所述丁基橡胶为丁基橡胶jsr268。
3.根据权利要求2所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，按重量计算，每100份所述基础橡胶包括至少90份且小于100份的丁基橡胶，以及大于0份且最多10份的改性氯丁胶evolmer ev-2502。
4.根据权利要求3所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，按重量计算，每100份所述基础橡胶对应使用的石墨烯为1～3份。
5.根据权利要求3所述的高导热低永久变形轮胎硫化胶囊胶料，其特征在于，按重量计算，每100份所述基础橡胶对应使用的氧化镁为40～50份。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑昌福，古景根，
申请(专利权)人：四川远星橡胶有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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