[发明专利]IPN交联结构的轮胎冠部胶胶料及其混炼方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶轮胎领域，尤其涉及一种轮胎冠部胶胶料及其混炼方法和应用。

背景技术

通常情况下，橡胶轮胎各部件的橡胶配方，主体材料以二烯类的天然橡胶或二烯类的合成橡胶为主，因此，在设计硫化体系时，多为硫磺硫化体系，在硫化交联时，其交联键多为单一的交联键，如在轮胎配方中使用最普遍的半有效与有效硫磺硫化体系，在硫化交联时，其交联键即是单一的“—Ｓ_Ｘ—”键，（其中的“Ｘ”可以根据性能需要，为1～6等不同的数字）；又如橡胶杂件配方中偶而用到的过氧化物硫化体系，其交联键则是单一的“—Ｃ—Ｃ—”键等等。

IPN技术是利用化学或物理的方法，将二种或二种以上的不同性质、不同分子结构的高分子链互相交叉穿插而获得的高分子链缭绕混合体系，多应用于用溶液法或乳液法制得的薄膜或涂料中，而对于高粘弹性的高分子材料特别是橡胶材料的IPN技术,由于材料本身呈固态，因此，不可能使用溶液法、乳液法或近似的方法来完成IPN技术。

公开的IPN技术目前除了在高分子薄膜、高分子涂料上有试用的报道外，由于其加工工艺的技术难度及性能的不稳定性，未见有在轮胎配方中应用的任何报道，主要原因是，公开报道的IPN加工技术必须通过溶液渗透法、乳液共混法或近似的方法使几种不同结构的高分子分子链相互交叉穿插制得，且这种交叉穿插仅是物理緾绕，而这种制造方法在轮胎制造生产中是不可能实现的工艺，因为轮胎材料都是固体材料，在目前的生产工艺条件下是不可能用溶液渗透法、乳液共混法或近似的方法进行加工。

有关IPN的专利很多，典型的IPN专利，如J.卡特豪泽等人发明的专利《生产互穿聚合物网络IPN的方法,IPN及其用途》，涉及的技术是用溶剂法由单体聚合生产互穿聚合物网络的硅酮聚合物，技术涉及的是与轮胎无任何关联的硅酮聚合物的生产方法；又如李荣兴等人发明的专利《互穿网络弹性体组合物及制造相关弹性体产品的方法》，涉及的技术是用乳液法由单体聚合生产互穿聚合物网络的热塑性弹性体聚合物，技术涉及的也是与轮胎无任何关联的一种热塑性弹性体的生产方法；又如梅.格里菲思、李凤富等人发明的专利《互穿网络和相关方法及组合物》，涉及的技术是一种制备水凝胶材料的方法，不属轮胎领域；再如谢洪泉等人发明的专利《多功能网络互穿复合组合物》，涉及的技术是一种具有互穿聚合物网络的粘合剂，更与轮胎技术无关。

ＩＰＮ技术在高聚物分子膜上的应用有较多研究与专利，而在轮胎配方中的应用还未见任何专利与报道。主要原因是，公开报道的IPN加工技术必须通过溶液渗透法、乳液法或近似的方法使高分子分子链相互交叉制得，而这种方法在轮胎制造生产中是不可能实现的工艺。

发明内容

为了实现ＩＰＮ技术在轮胎配方中的应用，本发明的第一个目的是提供一种IPN交联结构的轮胎冠部胶胶料，该胶料加入了IPN硫化网络键耐温度性好、耐剪切强度高、耐扭转变形能力大的优点，最大限度地提高轮胎配方的使用性能；本发明的第二个目的是提供一种IPN交联结构的轮胎冠部胶胶料的混炼方法；本发明的第三个目的是一种采用上述胶料的轮胎。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

IPN交联结构的轮胎冠部胶胶料，该冠部胶胶料按重量份数计由包括以下组分的原料混炼制备得到：

第一网络材料，100份，其中天然橡胶40～60份，丁苯胶20～40份，顺丁胶10～30份；

第二网络材料，选用提供交联键的天然树脂或合成树脂以及合成树脂的单体：0.5～5份；

助共融剂：0.8～10份；    炭黑：40～60份；

氧化锌： 2～10份；      硬脂酸 ：0.5～5份；

软化剂： 2～10份；      防老剂：1～8份；

微晶蜡：0.5～1.5份；     硫磺：   0.8～2份 ；

硫化促进剂：0.8～3份；  防焦剂：0.1～0.3份。

作为优选，上述的冠部胶胶料按重量份数计由包括以下组分的原料混炼制备得到：

第一网络材料，100份，其中天然橡胶40～60份，丁苯胶20～40份，顺丁胶10～30份；

第二网络材料，选用提供交联键的天然树脂或合成树脂以及合成树脂的单体：1～4份；

助共融剂：1～5份；     炭黑：40～60份；

氧化锌： 3～5份；      硬脂酸 ：1～3份；

软化剂： 3～8份；      防老剂：1～8份；