[发明专利]一种轮胎气密层复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种轮胎气密层复合材料及其制备方法，属于高性能全钢子午线轮胎领域。本发明通过将丁腈橡胶引入溴化丁基橡胶气密层配方，大大提高了气密性，选用了合适的相容剂对BIIR与NBR进行增容改性，在分散相中混入纳米粘土，并通过加入极性小分子增塑剂调节胶料定伸，进一步改善了材料的气密性、耐臭氧、耐屈挠疲劳性能及力学性能，能够满足高性能子午胎气密层的性能要求。此外，本发明还具有设备简单、操作简单、可控性好、成本低、利于工业化放大等优点。

技术领域

本发明属于全钢载重子午线汽车轮胎领域，具体涉及一种轮胎气密层复合材料及其制备方法。

背景技术

全钢载重子午线轮胎气密层胶料目前主要为溴化丁基橡胶(BIIR)，因其具有较好的气密性及优良耐屈挠疲劳性能。但BIIR的加工性能较差，停放3、4天易发生早期硫化，造成混炼胶粘合性能下降，给生产调度带来了极大困难。在保证轮胎气密层良好综合性能的前提下，尽可能减少气密层BIIR的用量对于实际生产意义重大。

无内胎子午胎气密层胶料的气密性对于轮胎的正常使用极为重要，如气密性不好，轮胎经常在缺气状态下行驶时，易产生早期损坏。故能够在保持高的屈挠疲劳性能及耐臭氧性能的基础上，提高气密性，对无内胎轮胎是极为重要的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是设计一种轮胎气密层复合材料，能保持良好综合性能的气密层配方，并设计适宜的胶料混炼方法，应用于全钢载重子午线轮胎，使其达到气密性高、耐屈挠疲劳、耐臭氧老化性能良好的要求。

本发明的目的之一是提供一种轮胎气密层复合材料，用于高气密全钢子午线轮胎气密层橡胶，由包括以下组分的原料制备而得，以重量份计：

溴化丁基橡胶和丁腈橡胶100重量份；

其中，溴化丁基橡胶为50-90重量份，优选50-80份；丁腈橡胶为10-50份，优选20-50份；

本发明提供的轮胎气密层复合材料，以溴化丁基橡胶(BIIR)和丁腈橡胶(NBR)为生胶，其中溴化丁基橡胶作为连续相，丁腈橡胶作为分散相。

所述丁腈橡胶采用现有技术中本领域通常使用的丁腈橡胶，可以选择中高丙烯腈和中丙烯腈含量的丁腈橡胶，在较宽的丙烯腈含量范围都适用，并都有较好的效果。

为了提高溴化丁基橡胶和丁腈橡胶的相容性，采用改性沥青作为增容剂，改善了两相分散，提高了复合材料的耐屈挠疲劳性能及物理机械性能。

所述改性沥青可选择现有技术中已有的改性沥青，如橡胶改性沥青、树脂改性沥青、矿物填充料改性沥青等。

所述纳米粘土的尺寸在100nm以下，可选择现有技术中已有的纳米粘土。在丁腈橡胶相熔融混入纳米粘土，进一步提高复合材料的气体阻隔性能和耐臭氧老化性能。

本发明采用传统橡胶增塑剂和极性小分子增塑剂并用，其中所述传统橡胶增塑剂可选择现有技术中已有的增塑剂，优选石蜡油、芳烃油、松香油、煤焦油中的至少一种。

本发明中的极性小分子增塑剂可选择现有技术中已有的极性小分子增塑剂，优选为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、己二酸二辛酯(DOA)、壬二酸二辛酯(DOZ)中的至少一种。