一种易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物及其制备方法技术

技术编号:13927133 阅读:96 留言:0更新日期:2016-10-28 09:47
本发明专利技术公开了一种易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物,包括以下组分:橡胶基体100份,热可逆交联剂0.5‑2份,炭黑10‑40份,烷基酚醛树脂1‑3份,二硫代氨基甲酸盐2‑5份,防护蜡1‑2份,防老剂3‑9份。采用热可逆交联剂,制得的橡胶组合物具有良好的可循环利用性能,易于重塑再生,提高原料的利用率,环保节约。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料制备领域,特别是涉及一种易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物及其制备方法
技术介绍
轮胎是用在各种车辆或者机械上的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品,通常安装在金属轮上,可以支撑车身,并能够缓冲外界冲击,保障设备与地面接触时可以正常行驶。一般轮胎的使用条件比较复杂,在车辆行驶过程中,轮胎需要承受各种变形、负重以及高温等,因此轮胎必须具备较高的承载性能、缓冲性能、牵引性能以及较高的耐磨性和耐屈挠性。丁基橡胶具有极佳的气密性和水密性,是制备轮胎的优选材料。丁基橡胶对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7,对蒸汽的透过率则仅为天然橡胶的1/200。卤化后的丁基橡胶与其他橡胶的共混性以及硫化性能有所改善,硫化速度更是大大提高。除了具有一般橡胶的特性以外,卤化丁基橡胶同时具有了较高的物理强度,较好的减震性能以及更优异的耐老化性能。在轮胎的气密层胶料中,使用卤化丁基橡胶可以有效的改善轮胎的保压性能并且显著的提高气密性以及耐久性。聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)是一种异丁烯基的聚合物,共聚过程中采用对甲基苯乙烯取代了传统的异戊二烯,合成的聚合物为全饱和结构的分子链,拥有比传统橡胶更加优异的化学稳定性以及热稳定性。卤化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)同样改良了聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)的共混性,提高了硫化性能。但是卤化丁基橡胶作为石油副产品,石油原料的不可再生性以及含量的日渐减少,橡胶的循环利用受到人们的越来越多的关注。但是,传统的制备方法中,橡胶经硫化后,分子链很难再回到可在加工的状态,循环利用性比较差。因此制备一种可以多次重复加工的橡胶轮胎具有十分重要的研究价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物。采用热可逆交联剂,制得的橡胶组合物具有良好的可循环利用性能,易于重塑再生,提高原料的利用率,环保节约。本专利技术的另一目的是提供该易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物的制备方法为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物,其特征在于,以重量份数计,包括以下组分:橡胶基体100份,热可逆交联剂0.5-2份,炭黑10-40份,烷基酚醛树脂1-3份,二硫代氨基甲酸盐2-5份,防护蜡1-2份,防老剂3-9份;其中所述橡胶基体为含有苄基溴官能团的溴化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)共聚物。作为上述技术方案的优选,所述含有苄基溴官能团的溴化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)共聚物中溴含量为0.5-3mol%。作为上述技术方案的优选,所述步骤(1)中,所述热可逆交联剂为双环戊二烯二甲酸钠盐。作为上述技术方案的优选,所述防老剂为N-苯基-α-苯胺,N-苯基-β-萘胺或2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体中的一种。一种易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)热可逆交联剂的制备:将双环戊二烯原料液裂解蒸馏,收集41℃馏分,既得无色澄清液体为环戊二烯,将环戊二烯加入反应釜中,通入氮气,加入四氢呋喃以及氢氧化钠,在40-60℃下搅拌30min后终止反应,之后将产物置于冰水浴中,通入CO2后,将产物抽滤、水洗、干燥后制得淡黄色粉末,既为双环戊二烯二甲酸钠盐;(2)将橡胶基体、热可逆交联剂、炭黑、烷基酚醛树脂、二硫代氨基甲酸盐、防护蜡以及防老剂在密炼机中混炼,室温冷却放置7-13h后,使用硫化机在100-160℃温度、8-12Mpa压力条件下保压热压40-60min,再在20-40℃温度下、8-12Mpa压力条件下保压冷压30-120min得到所述橡胶组合物;(3)将上一步骤制得的橡胶组合物投入挤压机中,挤压成轮胎胎面结构。作为上述技术方案的优选,所述步骤(1)中,环戊二烯与四氢呋喃的体积比为1:4-6。作为上述技术方案的优选,所述步骤(1)中,氢氧化钠与环戊二烯的质量体积比为0.5-2g/ml。作为上述技术方案的优选,所述步骤(2)中,密炼机辊距8-12mm下片。本专利技术具有以下有益效果,本专利技术采用含有苄基溴官能团的溴化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)共聚物为橡胶基体,分子链上的苄基溴官能团具有良好的反应活性,与热可逆交联剂双环戊二烯二甲酸钠盐反应时提供交联点,即可形成热可逆交联橡胶。由此热可逆交联橡胶制备的轮胎在保证轮胎的力学性能、密封性能以及耐摩擦性能的同时,具有良好的可逆性能,可以有效的提高原料的利用率,节约能源。这是未来轮胎性能发展的新趋势。具体实施方式为了更好的理解本专利技术,下面通过实施例对本专利技术进一步说明,实施例只用于解释本专利技术,不会对本专利技术构成任何的限定。热可逆交联剂的制备:将双环戊二烯原料液裂解蒸馏,收集41℃馏分,既得无色澄清液体为环戊二烯,将200ml环戊二烯加入反应釜中,通入氮气,加入1L四氢呋喃以及400g氢氧化钠,在40-60℃下搅拌30min后终止反应,之后将产物置于冰水浴中,通入CO2后,将产物抽滤、水洗、干燥后制得淡黄色粉末,既为双环戊二烯二甲酸钠盐。实施例1将苄基溴含量为1mol%的溴化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)100份、双环戊二烯二甲酸钠盐0.5份、炭黑10份、烷基酚醛树脂1份、二硫代氨基甲酸盐2份、防护蜡1份以及N-苯基-α-苯胺9份在密炼机中混炼,室温冷却放置9h后,使用硫化机在150℃温度、8Mpa压力条件下保压热压40min,再在30℃温度下、8Mpa压力条件下保压冷压60min得到所述橡胶组合物;将上一步骤制得的橡胶组合物投入挤压机中,挤压成轮胎胎面结构。实施例2将苄基溴含量为2mol%的溴化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)100份、双环戊二烯二甲酸钠盐1份、炭黑20份、烷基酚醛树脂2份、二硫代氨基甲酸盐3份、防护蜡2份以及2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体8份在密炼机中混炼,室温冷却放置13h后,使用硫化机在160℃温度、10Mpa压力条件下保压热压50min,再在20-40℃温度下、10Mpa压力条件下保压冷压90min得到所述橡胶组合物;将上一步骤制得的橡胶组合物投入挤压机中,挤压成轮胎胎面结构。实施例3将苄基溴含量为3mol%的溴化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)100份、双环戊二烯二甲酸钠盐1.5份、炭黑30份、烷基酚醛树脂3份、二硫代氨基甲酸盐5份、防护蜡1份以及N-苯基-β-萘胺6份在密炼机中混炼,室温冷却放置10h后,使用硫化机在120℃温度、12Mpa压力条件下保压热压50min,再在30℃温度下、12Mpa压力条件下保压冷压100min得到所述橡胶组合物;将上一步骤制得的橡胶组合物投入挤压机中,挤压成轮胎胎面结构。实施例4将苄基溴含量为1mol%的溴化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)100份、双环戊二烯二甲酸钠盐2份、炭黑40份、烷基酚醛树脂1份、二硫代氨基甲酸盐3份、防护蜡2份以及N-苯基-α-苯胺5份在密炼机中混炼,室温冷却放置9h后,使用硫化机在150℃温度、8Mpa压力条件下保压热压40min,再在30℃温度下、8Mpa压力条件下保压冷压40min得到所述橡胶组合物;将上一步骤制得的橡胶组合物投入挤压机中,挤压成轮胎胎面结构。实施例5将苄基溴含量为2mol%的溴化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)100份、双环戊二烯二甲酸钠盐1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物,其特征在于,以重量份数计,包括以下组分:橡胶基体100份,热可逆交联剂0.5‑2份,炭黑10‑40份,烷基酚醛树脂1‑3份,二硫代氨基甲酸盐2‑5份,防护蜡1‑2份,防老剂3‑9份;其中所述橡胶基体为含有苄基溴官能团的溴化聚(异丁烯‑co‑对甲基苯乙烯)共聚物。

【技术特征摘要】
1.一种易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物,其特征在于,以重量份数计,包括以下组分:橡胶基体100份,热可逆交联剂0.5-2份,炭黑10-40份,烷基酚醛树脂1-3份,二硫代氨基甲酸盐2-5份,防护蜡1-2份,防老剂3-9份;其中所述橡胶基体为含有苄基溴官能团的溴化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)共聚物。2.根据权利要求1所述的易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物,其特征在于:所述含有苄基溴官能团的溴化聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)共聚物中溴含量为0.5-3mol%。3.根据权利要求1所述的易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物,其特征在于:所述步骤(1)中,所述热可逆交联剂为双环戊二烯二甲酸钠盐。4.根据权利要求1所述的易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物,其特征在于:所述防老剂为N-苯基-α-苯胺,N-苯基-β-萘胺或2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体中的一种。5.一种易回收再利用的轮胎胎面的橡胶组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)热可逆交联剂的制备:将双环戊二烯原料液裂解蒸馏,收集41℃馏分,既得无色澄清液体为环戊二烯,将环戊二烯加入反应釜...

【专利技术属性】
技术研发人员:王文庆
申请(专利权)人:东莞市联洲知识产权运营管理有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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