一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶及其制备方法与流程

文档序号:31210001发布日期:2022-08-20 03:22阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶,其特征在于,所述轮胎用耐磨高稳定性橡胶由以下方法制得,将改性橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶混合塑炼得母胶,向母胶加入复合碳纤维,密炼得混炼胶;将混炼胶热处理一段时间后,排胶、冷却,加入促进剂和硫磺,硫化。2.根据权利要求1所述的一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶,其特征在于,所述改性橡胶由天然橡胶、2-烯丙基戊-4-烯基胺、2-羟基-4-烯丙氧基二苯甲酮、哌嗪、2-(二乙氧基磷酰基)丙烯酸叔丁酯、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇制得。3.根据权利要求1所述的一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶,其特征在于,所述复合碳纤维由以下方法制得,以醋酸铜溶液为内相纺丝液、以聚丙烯腈溶液为外相纺丝液,电纺得纤维初体;经过四次加热处理后,得铜碳纤维;然后通入四氯化钛、氮气和氧气,气相沉积得复合纤维前体,接着用2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮进行改性处理。4.根据权利要求3所述的一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶,其特征在于,所述四次加热处理为将纤维初体、六亚甲基四胺、蒸馏水混合,加热至预定温度,得第一次加热纤维;将第一次加热纤维置于葡萄糖水溶液中,110~124℃下加热20~26h,加热至预定温度,得第二次加热纤维;将第二次加热纤维置于射频等离子体装置中,加热至预定温度,预处理一段时间后,抽真空,通入氧气和乙酰丙酮铜,沉积一段时间,得第三次加热纤维;将第三次加热至预定温度,处理一段时间后,继续升温,得铜碳纤维。5.根据权利要求1所述的一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶,其特征在于,所述促进剂为促进剂d、促进剂tt、促进剂zdmc、促进剂zbx或促进剂na-22的一种或多种混合。6.一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:(1)将改性橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶按质量比1:0.5:0.5~1:0.8:0.8加入开炼机中,50~60℃塑炼12~24min,得母胶;(2)向母胶加入改性橡胶质量0.1~0.3倍的复合碳纤维,60~70℃、40~50rpm下密炼10~22min,得混炼胶;(3)将混炼胶于130~170℃处理2~14min后,排胶,冷却至室温,加入改性橡胶质量质量0.01~0.04倍的促进剂、改性橡胶质量0.01~0.04倍的硫磺,120~200℃、5~15mpa下硫化5~20min,得轮胎用耐磨高稳定性橡胶。7.根据权利要求6所述的一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述改性橡胶的制备方法为:a、将天然胶乳、氢氧化钾、十二烷基硫酸钠按质量比1:0.1:0.007~1:0.3:0.01混合,氩气氛围下,加入天然胶乳质量0.07~0.1倍的异丙醇,40~60rpm下搅拌10~24min后,加入天然胶乳质量0.8~1.9倍的2-烯丙基戊-4-烯基胺,相同速度下搅拌60~74min后,加入天然胶乳质量0.08~0.2倍的过硫酸钾,加热至50~62℃,相同速度搅拌反应6~10h后,室温下干燥3~5h,再于50~60℃、真空度70~90kpa下干燥22~30h后,置于天然胶乳质量2~4倍的蒸馏水,浸泡22~40min,于50~60℃、真空度70~90kpa干燥3~6h,得预处理胶乳;b、将预处理胶乳、质量分数37%浓盐酸、去离子水按质量比1:1.8:7~1:2.9:13混合,40~60rpm下搅拌30~48min后,冷却至0~5℃,加入预处理胶乳质量0.3~0.6倍的亚硝酸钠、预处理胶乳质量4~10倍的去离子水,反应30~48min后,加入尿素至淀粉-碘化钾试纸呈微蓝色,得重氮盐化合物;c、将去离子水、2-羟基-4-烯丙氧基二苯甲酮按质量比38:1~45:1混合,加入碳酸钠至
溶液ph为7~8,10~15℃、40~60rpm搅拌下,加入2-羟基-4-烯丙氧基二苯甲酮质量0.5~1.7倍的重氮盐化合物,反应2~6h后,于60~70℃、真空度70~90kpa下干燥18~22h,浸泡于2-羟基-4-烯丙氧基二苯甲酮质量2~5倍的质量分数为5%乙醇水溶液,静置10~26min,于50~60℃、真空度70~90kpa干燥3~6h,得偶氮化合物;d、将六水合哌嗪、偶氮化合物、氧化石墨烯、去离子水按质量比1:1.1:0.001:5~1:2.2:0.005:12混合,200~300rpm下搅拌20~40min后,加入六水合哌嗪质量0.5~1.2倍的2-(二乙氧基磷酰基)丙烯酸叔丁酯,50~100rpm搅拌52~70min后,萃取,70~80℃、200~300rpm下旋蒸1~3h,于50~60℃、真空度70~90kpa干燥2~6h,得改性橡胶前体;e、将改性橡胶前体、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇、无水甲苯、甲醇钠、3a分子筛按质量比1:1.0:28:0.04:0.01~1:2.2:34:0.09:0.03混合,140~158℃下反应12~20h后,真空度0.1~0.3mpa、100~115℃下蒸馏6~9h,再加入改性橡胶前体质量0.5~2.0倍的70~80℃去离子水,40~60rpm下搅拌10~22min后,萃取,70~80℃、200~300rpm下旋蒸2~5h,陈放2~4d,压绉,然后于120~140℃干燥10~26min,于70~90℃干燥5~9h得改性橡胶。8.根据权利要求6所述的一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述复合碳纤维的制备方法为:a、以醋酸铜溶液为内相纺丝液、以聚丙烯腈溶液为外相纺丝液,电纺得纤维初体;将纤维初体、六亚甲基四胺、蒸馏水按质量比1:5:510~1:8:550混合,50~80rpm下搅拌7~15min后,78~90℃下加热3~6h,捞出,用去离子水冲洗4~9min,得第一次加热纤维;b、将第一次加热纤维置于第一次加热纤维质量3~9倍的葡萄糖水溶液,葡萄糖水溶液中葡萄糖和去离子水的质量比为1:9,110~124℃下加热20~26h,捞出,用去离子水洗涤4~8次,得第二次加热纤维;c、将第二次加热纤维置于功率为50~120w、电压为35~50v的射频等离子体装置中,于500~530℃处理2~5h后,抽真空24~36min,按流量比2:1~5:1通入氧气和乙酰丙酮铜至气压为133~150pa,沉积20~38min,得第三次加热纤维;d、将第三次加热纤维于600~620℃,处理80~110min后,升温至770~810℃,处理1~3h,得铜碳纤维;e、将铜碳纤维置于容器中,抽真空至1~4pa,按流量比1:1:4~1:1:6通入四氯化钛、氮气和氧气至气压为1
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105~3
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105pa,480~510℃下沉积40~62min后,降温至310~350℃,焙烧4~9h得复合纤维前体;f、将复合纤维前体、蒸馏水、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮按质量比1:15:0.03~1:24:0.06混合,1600~1800rpm下搅拌10~22min,30~40khz下超声20~34min,捞出,用去离子水洗涤3~5次,得复合碳纤维。9.根据权利要求8所述的一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶的制备方法,其特征在于,步骤a所述醋酸铜溶液的制备方法为:将醋酸铜、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮按质量比1:7:7~1:11:11混合,50~100rpm下搅拌5~11h;所述聚丙烯腈溶液的制备方法为:将聚丙烯腈、碳酸钙、n,n-二甲基甲酰胺按质量比1:0.02:5~1:0.08:7混合,50~100rpm下搅拌10~14h。10.根据权利要求8所述的一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶的制备方法,其特征在于,步骤a所述电纺条件为:纺丝电压为15~25kv,纺丝距离为15~20cm,外相速度为0.1ml/h,内相速度为0.1~0.3ml/h。

技术总结
本发明公开了一种轮胎用耐磨高稳定性橡胶及其制备方法,涉及橡胶技术领域。本发明先利用天然橡胶、2-烯丙基戊-4-烯基胺、2-羟基-4-烯丙氧基二苯甲酮、哌嗪、2-(二乙氧基磷酰基)丙烯酸叔丁酯、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇制得改性天然橡胶,提高橡胶抗老化效果;然后以醋酸铜溶液为内相纺丝液、以聚丙烯腈溶液为外相纺丝液,电纺,再经过四次加热处理后,形成三维立体网络状结构,迅速吸收尾气,然后气相沉积二氧化钛薄膜,能够光降解尾气,接着用2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮进行改性处理,与改性橡胶建立致密的网络结构。本发明制备的橡胶具有抗老化、吸附尾气的效果。吸附尾气的效果。


技术研发人员:刘小红
受保护的技术使用者:刘小红
技术研发日:2022.05.31
技术公布日:2022/8/19
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