[发明专利]环保型轮胎侧胶料

说明书

本发明涉及一种环保型轮胎侧胶料，属于橡胶改性技术领域。本发明所述的环保型轮胎侧胶料，是以高乙烯基聚丁二烯橡胶为主料，向主料中填充腰果壳油制得充油高乙烯基聚丁二烯橡胶，然后利用木质素替代部分炭黑，采用混炼硫化工艺制得环保型轮胎侧胶料。本发明所述的环保型轮胎侧胶料，大幅度改善了抗撕裂强度，同时可抑制扯断伸长率下降，并且兼具生热低和耐老化性能，节能环保，利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种环保型轮胎侧胶料，属于橡胶改性技术领域。

背景技术

轮胎胎侧是发生各种屈挠的部位,并起到缓冲路面冲击的作用,需要具备较好的耐屈挠割口增长性能,同时也要求具有良好的抗撕裂性能、低生热、抗切割性能和耐老化性能等,通常轮胎胎侧胶采用天然橡胶(NR)单独或与顺丁橡胶(BR)和丁苯橡胶(SBR)等二烯类橡胶配合使用。为增加其耐老化性能、提高胎侧的使用寿命的途径之一是将三元乙丙橡胶(EPDM)加入到二烯类橡胶；天然橡胶单独使用难以平衡强度与伸长率的关系，三元乙丙橡胶(EPDM)的力学性能差，不具有拉伸取向，不能单独使用，要综合平衡这种关系需要各种橡胶配合使用，但是多种橡胶的配合存在相容性问题，且三元乙丙橡胶(EPDM)应用于胎侧存在着与轮胎其它部件的共硫化问题。

橡胶油作为橡胶加工中仅次于生胶和碳黑的第三大原材料，是橡胶行业的重要原材料和重要助剂。根据橡胶填充油来源不同而分为石油基橡胶油、植物基橡胶油和合成型橡胶油。石油基橡胶油是来源于石油的化工原料，包括石蜡基、环烷基和芳香基三种；植物基橡胶油包括松焦油和一些植物油脂(如豆油、花生油、菜籽油等)；合成橡胶油是人工合成的橡胶油增塑剂。石油基橡胶油来源于石油，石油资源是不可再生资源，并且受欧盟关于在轮胎生产中禁用含过量稠环芳烃的芳烃油等有毒橡胶油的指令2005/69/EC的影响，因此开发环保橡胶油是未来的研发方向。

植物油作为一种可再生的生物质能源，由于其绿色、清洁，使得植物油氢化脱氧制备可替代能源备受研究者青睐。植物性油用于橡胶一般作为增塑剂，添加量较少，一般少于15份。

炭黑是橡胶工业中最重要的增强剂，主要原料是石油和煤焦油。木质素是唯一能提供再生芳香基化合物的非石油资源，木质素由造纸废液经过沉淀、干燥而制取，其颜色呈黄色或棕色，相对密度为1.3左右，细粒径的木质素具有补强作用。木质素的密度约为炭黑的2/3，约为二氧化硅的1/2，木质素及其衍生物具有价格便宜、密度较小、来源非常丰富、无毒等重要优势。用木质素代替炭黑填充橡胶，将显著地节省不可再生资源。木质素复合物作为增强剂能较好的改善充油型HVPBR的综合性能，拉伸强度、断裂伸长率、抗撕裂性及耐寒性均得到改善。

CN201110255550.4公开了一种高乙烯基聚丁二烯(HVPBR)充油橡胶及其制备方法，涉及到合成橡胶领域，由支化高乙烯基聚丁二烯橡胶胶液和填充油采用湿法方式，充油后搅拌2～4h，再经凝聚干燥制得，充油量(重量比)为(33～45)g填充油：100g干胶，聚合单釜转化率≥80％，制得生胶的门尼粘度ML(1+4)100℃：30～50；硫化配方所得硫化胶的门尼粘度ML(1+4)100℃：50～80；拉伸强度(12～18)MPa；撕裂强度：(30～40)MPa；扯断伸长率为350％～500％。本发明用于轮胎胎面胶中，不但提高了轮胎抗湿滑性、耐磨性、老化性能，而且胎面胶的生热明显降低，同时具有良好的加工性能，加工时易与各种配合剂混合，缩短炼胶时间，降低能耗，提高生产能力。此专利中所用填充油为石油基橡胶油，石油基橡胶油分子量较低，在改善高乙烯基聚丁二烯的加工性的同时，降低了HVPBR的强度。