[发明专利]高分子共聚物胎面橡胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于橡胶制备领域，具体涉及一种涉及高分子共聚物胎面橡胶及其制备方法。

背景技术

通常意义上，轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。世界耗用橡胶量的一半用于轮胎生产。

轮胎通常由外胎、内胎、垫带3部分组成。也有不需要内胎的，其胎体内层有气密性好的橡胶层，且需配专用的轮辋。外胎是由胎体、缓冲层（或称带束层）、胎面、胎侧和胎圈组成。外胎断面可分成几个单独的区域：胎冠区、胎肩区(胎面斜坡)、屈挠区(胎侧区)、加强区和胎圈区。胎面：外胎最外面与路面接触的橡胶层(通常，把外胎胎冠、胎肩：胎冠两侧的边缘部分、胎侧、加强区部位最外层的橡胶统称为胎面胶)。胎面用来防止胎体受机械损伤和早期磨损，向路面传递汽车的牵引力和制动力，增加外胎与路面(土壤)的抓着力，以及吸收轮胎在运行时的振荡。

轮胎的主要成分为橡胶，目前橡胶的制备方法主要包括了塑炼、混炼、压延或挤出、成型和硫化等基本工序。混炼过程中不同阶段使用不同的橡胶化学试剂，如加入加硫助剂、加硫促进剂、抗氧化剂、填充剂等，使得各原料均匀混合，反应充分，从而保证橡胶中的非橡胶成分能与橡胶混配完全，制备良好的橡胶制品，保证轮胎的质量。但此过程中需要选择的原料种类及生产工艺，严重影响湿地抓地力、加工作业性、挠裂强度及与碳黑均匀混练时间等轮胎胎面的特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种高分子共聚物胎面橡胶的制备方法，该方法可以保证原料均匀混合，确保所得产品的质量，即保证了所得橡胶制品的强度，延长其磨耗寿命，确保胎面的湿地抓地力、加工作业性、挠裂强度，也保证了产品在研轧、压出、混炼机、捏和机等加工作业时的易操作性。

本发明上文所述的高分子共聚物胎面橡胶的制备方法，其主要是用于制备耐磨耐高温轮胎的外胎胎冠，所述胎面橡胶由以下组分制备：即温度为60～150℃的氮气、氩气或氦气条件下，由30～70wt%的碳纳米管和共聚物合成，所述共聚物由占质量比20～30wt%的分子量为8×10⁴～5×10⁵的、由1,3-戊二烯和/或2,4-戊二烯与α-甲基苯乙烯经偶合剂R₂GaCl₂偶合的共聚物，及占质量比15～55wt%的分子量为4×10⁵～1×10⁶的、由1,3-戊二烯和/或2,4-戊二烯与α-甲基苯乙烯经偶合剂R₂GaCl₂偶合的共聚物。

本发明上文所述的高分子共聚物胎面橡胶的制备方法的技术方案中，优选的情况下，所述的共聚物制备中使用的聚合介质为正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷、异戊烷和异己烷；环戊烷、甲基环戊烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷；苯、甲苯、乙苯、二甲苯和二乙苯中的一种。

本发明上文所述的高分子共聚物胎面橡胶的制备方法的技术方案中，优选的情况下，所述的共聚物制备中使用的聚合介质，还可以加入二甲醚、二乙醚、二丙醚、甲乙醚、乙二醇基二甲醚、乙二醇基二乙醚、二甘醇基二甲醚；三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺中的一种。

本发明上文所述的高分子共聚物胎面橡胶的制备方法的技术方案中，优选的情况下，所述的共聚物制备中还使用三甲基一氯硅烷对反应进行终止。

本发明上文所述的高分子共聚物胎面橡胶的制备方法的技术方案中，优选的情况下，所述的共聚物制备中温度为80～110℃。

本发明上文所述的高分子共聚物胎面橡胶的制备方法的技术方案中，优选的情况下，胎面橡胶的成分于：所述的胎面橡胶的制备方法中，还可以使用助剂、加硫促进剂、凝聚剂、填充剂、抗氧化剂中的一种或多种。

本发明上文所述的高分子共聚物胎面橡胶的制备方法的技术方案中，优选的情况下，所述凝聚剂为质量百分比浓度为2～5%的稀硫酸或质量百分比浓度为2～10%的盐酸。

本发明上文所述的高分子共聚物胎面橡胶的制备方法的技术方案中，优选的情况下，所述的碳纳米管的管径为100～800nm。