[发明专利]一种环保轮胎橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保轮胎橡胶材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：磺酰胺/端羧基液体氟橡胶缩聚物30‑40份、蓖麻油基超支化环氧树脂10‑15份、双丙酮丙烯酰胺/N‑(4‑氰基‑3‑三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/2‑(乙烯氧基)乙胺/4‑酰基‑18‑冠醚‑6共聚物40‑60份、粉煤灰15‑25份、石墨烯空心纳米纤维4‑8份、硫化剂3‑5份、硫化促进剂1‑3份、偶联剂1‑2份。本发明还公开了所述环保轮胎橡胶材料的制备方法。本发明公开的环保轮胎橡胶材料环保性、耐疲劳性能佳，机械力学性能、抓地性、耐磨性能、气密性能和性能稳定性好。

技术领域

本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种环保轮胎橡胶材料及其制备方法。

背景技术

随着经济社会的发展和人们生活水平的提高，汽车已经进入到了普通人家，成为人们交通出行主要工具之一，给人们的生活带来了诸多便利。现代汽车除了注重其舒适性外，对其安全性要求更高。作为汽车的重要组成部件之一的轮胎是汽车与路面的接触媒介，其性能的好坏直接影响汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性和越野性。轮胎的正确选用可保证汽车有最佳的使用性能，从而满足人们对汽车安全性、舒适性和速度的要求。

轮胎主要是由橡胶材料制成的，目前，用于制备轮胎的橡胶材料包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶中的两种或两种以上，这些橡胶材料由于相容性不好，共混效果不理想，且普遍存在耐磨性、耐低温性能、阻燃性和耐老化性能有待进一步提高的缺陷。为了改善上述缺陷，业内研究者们做了许多努力，如使用溴化丁基橡胶或通过添加大量的各种助剂来改善上述性能，然而，大量的各种助剂的添加势必影响橡胶材料的综合性能，经常会由于助剂与橡胶基材之间的相容性不好，出现助剂外渗，影响材料性能稳定性，缩短其使用寿命；溴化丁腈橡胶虽然能改善阻燃性和耐候性，但是，由于其含有卤素，在高温条件下，会释放出有毒有害的烟气，环保性和使用安全性不高。

申请号为201210207293.1的中国发明专利公开了一种具有高气密性的轮胎气密层橡胶组合物。以100重量份的橡胶组分为基准，还包含，20～60重量份的炭黑，0～60重量份二氧化硅，1～5重量份氧化锌或有机锌，1～5重量份氧化镁，1～5重量份硬脂酸，0.5～5重量份硫磺，0.5～5重量份硫化促进剂，5～20重量份酚醛树脂，0.5～5重量份过氧化物，1～10重量份环氧树脂，0.5～5重量份季戊四醇，0.5～5重量份氢氧化钙，5～30重量份气体阻隔剂NM360或0～10重量份气体阻隔剂EVOH；其中所述橡胶组分包含5～95重量份的溴化或氯化丁基橡胶，5～95重量份的氯磺化聚乙烯橡胶。该发明可得到了性能良好的气密层橡胶；并且应用气体阻隔剂，显著提高了该气密层配方的气密性能；然而，其中含有较高含量的卤素，使用环保性能不佳，且添加的助剂种类和量较多，使得橡胶性能稳定性有待进一步提高。

因此，开发一种环保性、耐疲劳性能佳，机械力学性能、抓地性、耐磨性能、气密性能和性能稳定性好的环保轮胎橡胶材料势在必行。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保轮胎橡胶材料，该橡胶材料环保性、耐疲劳性能佳，机械力学性能、抓地性、耐磨性能、气密性能和性能稳定性好；同时，本发明还提供了一种所述环保轮胎橡胶材料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，生产效率和良品率高，适合连续规模化生产，能有效实现经济效益、社会效益和生态效益的良好结合。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种环保轮胎橡胶材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：磺酰胺/端羧基液体氟橡胶缩聚物30-40份、蓖麻油基超支化环氧树脂10-15份、双丙酮丙烯酰胺/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/2-(乙烯氧基)乙胺/4-酰基-18-冠醚-6共聚物40-60份、粉煤灰15-25份、石墨烯空心纳米纤维4-8份、硫化剂3-5份、硫化促进剂1-3份、偶联剂1-2份。

优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。