[发明专利]自密封轮胎用胶料组合物、胶料及其制备方法

说明书

本发明提供了自密封轮胎用胶料组合物，该胶料组合物包括20～80份的第一橡胶、20～80份的第二橡胶、5～40份的填料、1～8份的防护剂、2～10份的活性剂、10～70份的操作油及10～70份的增粘树脂；其中，第一橡胶为聚异戊二烯橡胶和/或天然橡胶；第二橡胶为Tg＜‑40℃的溶液聚合丁苯橡胶。上述胶料组合物在用作轮胎密封剂时，在较低成本下即可具有更佳的可塑度、耐老化性能及耐高温性能。轮胎被异物穿刺后，其可以包裹异物阻止气体泄漏，且异物拔出后胶料在胎压作用下迅速流动堵住穿孔以减缓气压损失。同时，其胶料成本更低、弹性高、保气性更好、耐低温、且轮胎在使用过程中不软化流动、异味更小。

技术领域

本发明涉及自密封轮胎领域，具体而言，涉及一种自密封轮胎用胶料组合物、胶料及其制备方法。

背景技术

民用汽车普遍采用充气式轮胎，而充气轮胎在被钉子等尖锐物体刺扎后会造成漏气泄气现象，这样会导致车辆暂时不能正常行驶，严重时甚至会威胁到人员及车辆的安全。传统解决方法是为车辆增加备胎或安装缺气保用轮胎，但缺气保用轮胎在车辆行驶过程中存在噪音增大，舒适性变差，轮胎滚阻过高等缺点。

近年来，为延缓或阻止轮胎在钉子等尖锐物体扎穿后气体损失，保证车辆在钉子等尖锐物体刺穿后能够正常行驶，很多轮胎制造商提出自密封轮胎解决方案。该类自密封轮胎主要为在普通充气轮胎内部气密层外增加一层自密封胶料，涂覆面积约同胎面印痕面积(如图1所示)，其中，A为自密封胶密封层，B为气密层。个别公司产品会在自密封胶料表层覆盖一层其它薄膜状材料。该胶料在异物扎穿轮胎后利用胶料特性可以包裹住异物减少气体损失，并且在异物拔出后能够填扎穿的空腔延缓或阻止气体溢出轮胎(以下统称保气功能)。该自密封轮胎也可以称为自修复轮胎或自修补轮胎，自密封胶料也可以成为自修复或自修补胶料，以下统称为自密封轮胎和自密封胶料。自密封胶料与传统轮胎胶料有很大不同，设计初衷主要为提供轮胎提供受穿刺类损伤后延缓气体溢出，保持轮胎气压能力。

现有技术中，专利CN103044841A公开了一种高分子合成记忆胶料，其主要包括热塑性弹性体为主的聚合物及增粘树脂，还有少量的增塑剂、防老剂、填料。专利CN102046400A公开了一种包括含部分交联的苯乙烯-丁二烯橡胶的密封材料的轮胎，密封材料包括55-95phr天然或合成弹性体，5-45phr预交联的弹性体，5-50phr增粘剂及1-40phr增强填料。专利CN102950974A中公开了一种充气轮胎及其制造方法，其中密封胶层包括100phr丁基橡胶，100-400phr聚异丁烯，10-100phr无机添加剂及1-15phr硫化剂。专利CN104945692A中公开了一种具有自密封功能的橡胶组合物，包括100份合成二烯烃橡胶，30-60份填料，0-12份硅烷偶联剂，0-40份芳烃油，0-40份低分子聚丁二烯，0-5份氧化锌，0-5份硬脂酸，1-5份防老剂及2-10份增粘树脂。

然而，大部分市售自密封轮胎产品及上述现有公开专利中自密封胶料仍存在一些弊端，例如自密封轮胎在使用过程中发现自密封胶料因轮胎内部高温软化流动影响轮胎动平衡和保气能力；例如自密封胶料在轮胎长时间高速运行后起泡甚至从轮胎气密层位置剥离导致保气功能损失。同时，市售自密封轮胎及上述已公开的现有专利的使用材料中还包括大量液体橡胶(聚异丁烯、聚异戊二烯、聚丁二烯等)、热塑性弹性体、丁基橡胶及过氧化物。其中，液体橡胶价格昂贵、不易运输和使用时称量，热塑性弹性体自身高温软化特性使其在轮胎使用过程中软化流动难以控制，丁基橡胶价格较高且硫化速度慢，过氧化物价格高昂且该材料易燃易爆，存储使用过程中增加管理成本。故而，有必要提供一种新的自密封轮胎用胶料，使其可以改善上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自密封轮胎用胶料组合物、胶料及其制备方法，以解决现有技术中自密封轮胎用胶料存在的或成本高、或可塑度差、或耐老化性能差、或耐高低温性能差等问题。