[发明专利]一种汽车轮胎用耐高温高气体阻隔性热塑性共混物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种汽车轮胎用耐高温高气体阻隔性热塑性共混物及其制备方法。所述热塑性共混物包括卤化丁基聚丙烯热塑性弹性体100份、高气体阻隔性塑料10～60份、增容剂1～15份和抗氧剂0.2～1份，其中卤化丁基聚丙烯热塑性弹性体包括卤化丁基橡胶100份、聚丙烯10～40份、硫化体系1.8～18份和抗氧剂0.5～1份。本发明通过采用氧化锌和/或酚醛复配硫化体系先制备出相态结构精细的卤化丁基聚丙烯热塑性弹性体，再与具有高熔点高气体阻隔性的塑料和增容剂熔融共混，制备得到了具有精细的微观相态结构，优异物理力学性能，硬度较低的耐高温高气体阻隔性的热塑性共混物。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体地说，是涉及一种汽车轮胎用耐高温高气体阻隔性热塑性共混物及其制备方法。

背景技术

热塑性硫化胶主要由少量热塑性树脂(20～40％)和大量高度交联的橡胶(60～80％)组成，硫化交联的橡胶颗粒分散在连续的树脂中，橡胶微区提供弹性，树脂提供熔融温度下的塑性流动。丁基橡胶(IIR)和尼龙(PA)混合并经过动态硫化形成的IIR/PA热塑性弹性体(DVA)，具有良好的物理机械性能和优异的气密性能，可以重复加工，且加工方式多样，其主要应用于轮胎的气密层。对于丁基橡胶和尼龙体系，橡塑两相的相容性较差，难以制备出结构精细，性能优异的PA合金材料。如专利US 6617383B2、CN 101296997A公布了几种具有低渗透性的IIR/PA热塑性弹性体，将卤化丁基橡胶和尼龙共混，以EPDM/苯乙烯、聚异丁烯等马来酸改性形式为相容剂，氧化锌为硫化剂，通过动态硫化工艺制备，但在该体系中，并未真正解决丁基和尼龙相容性较差问题，使得制品微观相态粗糙，橡胶分散相粒径较大；另外，由于氧化锌单一硫化体系的硫化速率和硫化程度较低，只能适用于卤化程度含量较高的橡胶，难以满足动态硫化工艺高交联度高硫化速率的要求。专利CN 102964702A公开了一种尼龙/溴化丁基热塑性弹性体及制备方法，通过将溴化丁基和三元共聚尼龙通过预混和动态硫化过程制备得到。在轮胎的硫化成型阶段，需要将气密层与轮胎紧密贴合，一次成型，但硫化腔内温度较高，所以气密层必须具备一种较好的耐高温性能，在此专利中，选用尼龙熔点较低(170℃)，难以满足硫化工艺要求。

发明内容

针对于以上现有技术的不足，本发明提供一种汽车轮胎用耐高温高气体阻隔性热塑性共混物及其制备方法。

为解决上述问题，本发明首先选用相容性较好的丁基橡胶(IIR)/聚丙烯(PP)体系，通过橡塑预混、动态硫化制备出相态结构精细且橡塑比较高的卤化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体基体，保证相态结构的精细化，使橡胶分散相粒径保持在1-2μm；然后再将其与一定量的高熔点高气体阻隔性塑料和增容剂熔融共混，制备具有精细的微观相态结构，优异物理力学性能，硬度较低的耐高温高气体阻隔性的热塑性共混物。本发明卤化丁基聚丙烯热塑性弹性体制备过程中采用氧化锌和/或酚醛树脂复合硫化体系，在橡胶硫化过程中，氧化锌以卤化丁基橡胶中的卤化基团作为交联点，酚醛树脂与卤化丁基胶中的不饱和双键反应，形成新的交联点，在橡胶硫化过程中，两者形成协同效应，相较于单一硫化体系，硫化速率和硫化程度有了明显提高。

本发明的目的之一是提供一种汽车轮胎用耐高温高气体阻隔性热塑性共混物，是由包含以下组分的原料共混得到，以重量份计：

所述高气体阻隔性塑料，优选自尼龙6、尼龙66、尼龙612、尼龙610、尼龙1010、尼龙12及它们的二元共聚尼龙、或乙烯-乙烯醇共聚物中的至少一种。

优选地，乙烯-乙烯醇共聚物的乙烯摩尔含量为20～60％、乙烯醇摩尔含量为40～80％。

所述增容剂优选自聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)、氢化苯乙烯丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)、环氧化氢化苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(环氧化SEBS)中的至少一种。

所述抗氧剂可选择本领域常用的抗氧剂，优选如受阻酚类抗氧剂，如抗氧剂1010等。