[发明专利]自行车轮胎胎圈用芳纶线浸胶液及浸胶芳纶线的制备方法

说明书

本发明公开了一种自行车轮胎胎圈用芳纶线浸胶液及浸胶芳纶线的制备方法，其芳纶线浸胶液包括一次浸胶液及二次浸胶液，一次浸胶液的配方成分包括水性环氧树脂、水性天然胶乳、水性异氰酸酯及软化水，二次浸胶液的配方成分包括水性天然胶乳、水性丁吡胶乳、水性萜烯树脂、软化水及催化剂。本发明采用一次浸胶液对芳纶线进行一次浸渍，以活化芳纶线表面，增加芳纶线表面的氢键活性基团及粗糙度，改善芳纶线表面与浸胶液之间的粘合性。通过在水性萜烯树脂中添加胶乳及碱性催化剂进行反应，得到一种改性后的浸胶液，对芳纶线进行二次浸渍处理，满足芳纶纤维既能与橡胶优良的交联粘合，芳纶纤维表面又有很高的自初粘性和持粘性。

技术领域

本发明属于浸胶芳纶线制备技术领域，具体地说涉及一种自行车轮胎胎圈用芳纶线浸胶液及浸胶芳纶线的制备方法。

背景技术

目前，自行车轮胎胎圈都是使用钢丝，胎圈钢丝是用高碳钢制成的，在自行车行驶过程中承受拉伸、压缩、扭转及离心力等作用力。胎圈钢丝起到了增强轮胎性能的重要作用，对于保证自行车的行驶安全至关重要。但是随着低碳环保的要求，更是对轮胎的环保性能提出了更高的要求。由于芳纶线具有优良的重要特性，如高抗拉强度、良好的尺寸稳定性、极低的延伸率、无蠕变性、线密度低等，是最佳的骨架材料之一。

现有技术中，使用芳纶线替代钢丝作为自行车轮胎的胎圈骨架材料以达到减少自行车轮胎的重量，实现节能减排的效果。芳纶线要作为自行车胎的骨架材料必须满足以下两点要求：1、与橡胶完美的硫化粘结性；2、持久的表面粘性。因为芳纶要与橡胶完美粘结成一个整体，需要对芳纶表面进行浸渍处理。同时芳纶线做成的胎圈骨架材料在生产自行车轮胎成型中需要芳纶线的表面要有很强的初粘性和持粘性，以便于满足轮胎成型工艺的需要。

由于芳纶沿轴向高度取向结晶及苯环的位阻效应，酰胺基团较难与其他原子或基团反生反应，其表面缺少活性官能团，形成氢键的能力低，粘性差，因此在使用前必须进行表面活化处理，从而使纤维表面取向度降低或增加一定数量的活性基团，提高其与集体界面剪切强度和剥离强度，活化后，表面还需要进行二次RFL处理，以便于能与橡胶进行共硫化。二次处理RFL浸渍体系的制备过程如下：第一步，将氨水和水溶解线性结构酚醛树脂混合；第二步，加入水性胶乳；第三步，加入甲醛后反应。但是RFL处理工艺虽然能解决粘合的问题，但是经上述二次处理RFL浸渍体系浸渍后的芳纶线表面没有很强的初粘性和持粘性，达不到自行车轮胎成型工艺的使用要求。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种自行车轮胎胎圈用芳纶线浸胶液及其使用方法，以达到对芳纶线浸渍处理后与自行车轮胎橡胶有良好的粘合和很强的表面初粘性及持粘性的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自行车轮胎胎圈用芳纶线浸胶液，其包括一次浸胶液及二次浸胶液，一次浸胶液的配方成分包括水性环氧树脂、水性天然胶乳、水性异氰酸酯及软化水，二次浸胶液的配方成分包括水性天然胶乳、水性丁吡胶乳、水性萜烯树脂、软化水及催化剂。

进一步地，以重量份数计，一次浸胶液由以下配方成分组成：

水性环氧树脂2-6份

水性天然胶乳14-18份

水性异氰酸酯1-3份

余量为软化水。

优选地，以重量份数计，一次浸胶液由以下配方成分组成：

水性环氧树脂4份

水性天然胶乳16份

水性异氰酸酯1.2份

软化水78.8份。

进一步地，以重量份数计，二次浸胶液由以下配方成分组成：