专利名称：含碳素添加材料的充气轮胎气密层组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及橡胶技术领域，具体地说是一种含碳素添加材料的充气轮胎气密层组合物。
背景技术：
众所周知，目前子午胎气密层胶料多用氯化丁基胶和溴化丁基胶，但丁基胶价格 较高，而且存在混炼困难，混炼速度慢，压延过程中的工艺性能不好，产品尺寸稳定性差等问题。已知的解决气密层胶料混炼困难，及压延的工艺性能等问题，多采用添加轻质碳酸钙等添加材料的方法，这又导致了轮胎的气体阻隔性降低。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种含碳素添加材料的充气轮胎气密层组合物，可以提高混炼速度，极大地降低气泡、水泡的产生，降低能耗，减少生热，改善胶料混炼时的压出和压延工艺性能，提高产品的尺寸稳定性，可以显著降低胶料的体积成本，更主要的是提高轮胎的气密性。本发明解决上述技术问题采用的技术方案是一种含碳素添加材料的充气轮胎气密层组合物，
以100重量份的橡胶组分为基准，还包含，
40 70重量份的炭黑，
5 20重量份的碳素添加材料，
0.8 I. 4重量份的不溶性硫磺，
1.I I. 4重量份的次磺酰胺类硫化促进剂；
其中所述橡胶组分包含10 40重量份的天然胶和60 90重量份的氯化丁基胶。所述碳素添加材料的密度I. 08g/cm3、粒径5. 5微米、含碳量77%。本发明的有益效果是，加入碳素添加材料，可以提高混炼速度，极大地降低气泡、水泡的产生，降低能耗，减少生热，改善胶料混炼时的压出和压延工艺性能，提高产品的尺寸稳定性，可以显著降低胶料的体积成本，更主要的是提高轮胎的气密性。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的描述
本发明的用于气密层的橡胶组合物的含有橡胶组分、炭黑、碳素添加材料、不溶性硫磺和硫化促进剂。橡胶组分包含天然胶(NR)、氯化丁基胶(CIIR)。本发明的用于气密层的橡胶组合物，其特征是包含一类具有如下特定值的碳素添加材料。
下面具体说明本发明中包含的碳素添加材料的特征。本发明中包含的碳素添加材料的密度I. 08g/cm3、粒径5. 5微米、含碳量77%。满足上述特征的碳素添加材料的例子有，例如购自江苏凯孚碳素科技有限公司的CF-Austina 等。橡胶组分中的碳素添加材料的含量优选不低于5重量份，进一步优选为不低于10重量份，当碳素添加材料含量低于5重量份时，轮胎气体阻隔性增加不明显。此外，碳素添加材料含量优选为不超过20重量份，进一步优选为不超过15重量份。当碳素添加材料的含量超过20重量份时，轮胎气体阻隔性增加缓慢，胶料的工艺性能降低。
至于NR，可以是较高顺式成分的NR，没有具体限定。橡胶组分中的NR含量优选不低于10重量份，进一步优选为不低于20重量份，当NR含量低于10重量份时，胶料的工艺性能差，半成品合格率低。此外，NR含量优选为不超过40重量份,进一步优选为不超过30重量份。当NR含量超过40重量份时,轮胎的气体阻
隔性差。CIIR没有特别限定，可以使用通常用于轮胎工业中的CIIR。橡胶组分中的CIIR含量优选不低于60重量份，进一步优选不低于70重量份.当CIIR含量低于60重量份时，轮胎的气体阻隔性差。此外，CIIR含量优选不超过90重量份，进一步优选不超过80重量份.当CIIR含量超过90重量份时，橡胶组合物的工艺性能差，与其它胶部件铁和困难。至于橡胶组分，除NR、CIIR外，其例子有，例如异戊橡胶(IR)、丁苯橡胶(SBR)、溴化丁基胶(BIIR)等。然而，考虑到轮胎的气体阻隔性能及价格因素，优选只有含NR、CIIR的橡胶组分。对炭黑没有特别限定，可以使用已应用于轮胎工业中的炭黑。以100重量份的橡胶组分为基准，炭黑的含量不低于40重量份，优选不低于50重量份。当炭黑的含量低于40重量份时，不能获得足够的增强特性。此外，炭黑的含量不超过70重量份，优选不超过60重量份。当炭黑的含量超过70重量份时，胶料的工艺性能差，轮胎的滚动阻力增加从而使燃料消耗增加。对不溶性硫磺没有限定，可以使用已用于轮胎工业的那些不溶性硫磺。以100重量份的橡胶组分为基准，不溶性硫磺的含量为O. 8 I. 4重量份，优选范围I. O I. 2重量份。当不溶性硫磺的含量超过I. 4重量份时，橡胶受轮胎行驶期间产生的热影响而降解硬化。当不溶性硫磺的含量低于O. 8重量份时，硫化进行不充分，不易显示出足够的橡胶强度。有许多化合物可作为硫化促进剂，其中，使用次磺酰胺类硫化促进剂，因为其能使天然胶和氯化丁基胶的橡胶组合物具有稳定的抑制过早硫化特性和合适的硫化速度。次磺酰胺类硫化促进剂的例子有N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N, N- 二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺。以100重量份的橡胶组分为基准，次磺酰胺硫化促进剂的含量为I. I I. 4重量份，优选范围I. 2 I. 3重量份。当次磺酰胺硫化促进剂的含量超过I. 4重量份时,硫化在半有效硫化体系中进行，硫化后的应力松弛较困难。当次磺酰胺硫化促进剂的含量低于I. I重量份时，硫化速度慢，硫化程度低，不易获得足够的橡胶强度。
在本发明的用于内衬层的橡胶组合物中，除上述橡胶组分、炭黑、不溶性硫磺、硫化促进剂外，根据情况需要还可适当的混入已用于轮胎工业的各种配合剂，例如，粘附剂、抗氧化剂、硬脂酸和氧化锌。通过常用的方法，使用本发明的气密层用橡胶组合物制备的充气轮胎。S卩，在未硫化阶段，将本发明的用于气密层的橡胶组合物压延成气密层的形状，并在轮胎成型机上将其与其它的轮胎胶部件压在一起，接着用通常的方法将其塑模已形成未硫化轮胎，然后通过在硫化机中加热加压对胎胚进行硫化，从而制得本发明的充气轮胎。将硫化轮胎修边割胎毛后，通过气压检测装置检测轮胎 的气密性。实施例下面结合实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不局限于这些实施例。下面对用于实施例和对照例中的各种化学品进行说明。标准胶(NR):SIR20
权利要求
1.一种含碳素添加材料的充气轮胎气密层组合物，其特征是 以100重量份的橡胶组分为基准，还包含， 40 70重量份的炭黑， 5 20重量份的碳素添加材料， 0.8 I. 4重量份的不溶性硫磺， 1.I I. 4重量份的次磺酰胺类促进剂； 其中所述橡胶组分包含10 40重量份的天然胶和60 90重量份的氯化丁基胶。
2.根据权利要求I所述的含碳素添加材料的充气轮胎气密层组合物，其特征在于所说的碳素添加材料的密度I. 08g/cm3、粒径5. 5微米、含碳量77%。
全文摘要
本发明涉及橡胶技术领域，具体地说是一种含碳素添加材料的充气轮胎气密层组合物，以100重量份的橡胶组分为基准，还包含，40～70重量份的炭黑，5～20重量份的碳素添加材料，0.8～1.4重量份的不溶性硫磺，1.1～1.4重量份的次磺酰胺类促进剂；其中所述橡胶组分包含10～40重量份的天然胶和60～90重量份的氯化丁基胶。本发明加入碳素添加材料，可以提高混炼速度，极大地降低气泡、水泡的产生，降低能耗，减少生热，改善胶料混炼时的压出和压延工艺性能，提高产品的尺寸稳定性，可以显著降低胶料的体积成本，更主要的是提高轮胎的气密性。
文档编号C08L23/28GK102690471SQ20121020731
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者丁全勇, 丁玉华, 单国玲, 孙希华, 张海盟, 焦文秀, 贾进义, 顾高照 申请人:三角轮胎股份有限公司