一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺
阅读说明：本技术 一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺 (High-toughness self-sealing rubber sheet material for tires and preparation process thereof ) 是由 廖光标 廖泽崧 郑巧莲 廖祎怡 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及轮胎密封胶片技术领域,具体地说,涉及一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺。其包括以下原料组成：热塑性弹性体、树脂、填充剂、软化剂和着色剂,其余为去离子水,该具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺中,加入热塑性弹性体用于密封胶片的基体,具有较高的韧性,通过加入的填充剂可改善密封胶片的韧性,在混合步骤中热塑性弹性体中分散的苯乙烯单体可在填充剂中的超细碳酸钙、超细石英粉和超细硅粉表面发生聚合,提高了橡胶的力学性能,同时使填料与橡胶之中有更好的相容性。(The invention relates to the technical field of tire sealing films, in particular to a high-toughness tire sealing film material and a preparation process thereof. The feed comprises the following raw materials: the thermoplastic elastomer is added into the base body used for sealing the rubber sheet, so that the high toughness is achieved, the toughness of the sealing rubber sheet can be improved through the added filler, styrene monomers dispersed in the thermoplastic elastomer can be polymerized on the surfaces of superfine calcium carbonate, superfine quartz powder and superfine silicon powder in the filler in the mixing step, the mechanical property of the rubber is improved, and meanwhile the filler and the rubber have better compatibility.)
技术领域
本发明涉及轮胎密封胶片技术领域，具体地说，涉及一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺。
背景技术
轮胎是汽车行驶接触地面唯一的部件，轮胎在行驶中，难免会被钢钉及各种尖锐物体扎穿而产生漏气，轮胎漏气胎压下降，使车辆的支撑承载功能受到破坏，若继续行驶容易产生缺气爆胎，而车辆高速行驶中爆胎很容易造成重大交通事故，给人身和财产安全造成严重后果，所以，轮胎的安全引起了有车族的高度重视，现有技术中提出了用于轮胎使用的自密封胶片，可在轮胎被扎破时，自动对孔洞进行密封；
现有的自密封胶片由于各类添加剂的加入量无法掌握，导致制备的成品韧性较差，因此需要一种新型的轮胎自密封胶片材料来改善现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料，包括以下原料组成：热塑性弹性体40-50%、树脂25-40%、填充剂5-10%、软化剂0.1-5%和着色剂0.1-5%，其余为去离子水；
所述填充剂选自超细碳酸钙、超细石英粉和超细硅粉中一种或多种，用于增强胶片的韧性。
作为本技术方案的进一步改进，所述热塑性弹性体选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和乙烯-丁烯高聚物中的至少一种，用于密封胶片的基体，具有较高的韧性。
作为本技术方案的进一步改进，所述树脂选自石油树脂、加氢松香甘油酯、萜烯树脂和松香树脂中的一种或多种，用作橡胶的增粘剂使用，提升胶片的粘性。
作为本技术方案的进一步改进，所述软化剂选自环烷烃石油、芳烃石油和松焦油中的一种或多种，可改善制品的加工工艺性能，通过降低分子间的作用力，使配合剂更好的均匀分散、更好的混合，改善混炼工艺；通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型等工艺，改善橡胶的物理机械性能，降低制品的硬度、定伸应力，提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热、拉伸强度、扯断伸长率、耐磨性等。
作为本技术方案的进一步改进，所述着色剂选自超细炭黑，用于对胶片进行着色。
另一方面，本发明提供了一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料的制备工艺，包括上述中任意一项所述的具有高韧性的轮胎自密封胶片材料，其操作步骤如下：
S1、将搅拌釜预热，然后依次加入热塑性弹性体、树脂、填充剂、软化剂和着色剂进行搅拌混合，制得胶料；
S2、将胶料加入挤出机中挤出，并进入压型辊中，经过压型后制得轮胎自密封胶片。
优选的，所述S1中，预热温度为200-230℃，搅拌时间为1-2h，搅拌速度为30-35r/min，在搅拌过程中根据胶液的稠度加入去离子水。
优选的，所述S2中，挤出机挤出温度为180-220℃。
优选的，所述S2中，压型机的压型温度为90-110℃，速率为10-15m/min。
本发明中，通过加入的填充剂不仅可以改善密封胶片的韧性，同时在胶料的混合过程中热塑性弹性体中分散的苯乙烯单体可在填充剂中的超细碳酸钙、超细石英粉和超细硅粉表面发生聚合，提高了橡胶的力学性能，同时使填料与橡胶之中有更好的相容性。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺中，加入热塑性弹性体用于密封胶片的基体，具有较高的韧性，通过加入的填充剂可改善密封胶片的韧性。
2、该具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺中，在混合步骤中热塑性弹性体中分散的苯乙烯单体可在填充剂中的超细碳酸钙、超细石英粉和超细硅粉表面发生聚合，提高了橡胶的力学性能，同时使填料与橡胶之中有更好的相容性。
附图说明
图1为本发明的整体流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1 一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺，包括：
1、将搅拌釜预热，预热温度为200-230℃，然后依次加入热塑性弹性体50%、树脂25%、填充剂10%、软化剂5%和着色剂5%进行搅拌混合，在搅拌过程中根据胶液的稠度加入去离子水，制得胶料，其中搅拌时间为1-2h，搅拌速度为30-35r/min；
2、将胶料加入挤出机中挤出，挤出温度为180-220℃，并进入压型辊中，经过压型后制得轮胎自密封胶片，其中，压型机的压型温度为90-110℃，速率为10-15m/min。
实施例2 一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺，包括：
1、将搅拌釜预热，预热温度为200-230℃，然后依次加入热塑性弹性体47.5%、树脂30%、填充剂8%、软化剂4%和着色剂4%进行搅拌混合，在搅拌过程中根据胶液的稠度加入去离子水，制得胶料，其中搅拌时间为1-2h，搅拌速度为30-35r/min；
2、将胶料加入挤出机中挤出，挤出温度为180-220℃，并进入压型辊中，经过压型后制得轮胎自密封胶片，其中，压型机的压型温度为90-110℃，速率为10-15m/min。
实施例3 一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺，包括：
1、将搅拌釜预热，预热温度为200-230℃，然后依次加入热塑性弹性体45%、树脂33%、填充剂7%、软化剂3%和着色剂3%进行搅拌混合，在搅拌过程中根据胶液的稠度加入去离子水，制得胶料，其中搅拌时间为1-2h，搅拌速度为30-35r/min；
2、将胶料加入挤出机中挤出，挤出温度为180-220℃，并进入压型辊中，经过压型后制得轮胎自密封胶片，其中，压型机的压型温度为90-110℃，速率为10-15m/min。
实施例4 一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺，包括：
1、将搅拌釜预热，预热温度为200-230℃，然后依次加入热塑性弹性体42.5%、树脂37%、填充剂6%、软化剂2%和着色剂2%进行搅拌混合，在搅拌过程中根据胶液的稠度加入去离子水，制得胶料，其中搅拌时间为1-2h，搅拌速度为30-35r/min；
2、将胶料加入挤出机中挤出，挤出温度为180-220℃，并进入压型辊中，经过压型后制得轮胎自密封胶片，其中，压型机的压型温度为90-110℃，速率为10-15m/min。
实施例5 一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺，包括：
1、将搅拌釜预热，预热温度为200-230℃，然后依次加入热塑性弹性体40%、树脂40%、填充剂5%、软化剂0.1%和着色剂0.1%进行搅拌混合，在搅拌过程中根据胶液的稠度加入去离子水，制得胶料，其中搅拌时间为1-2h，搅拌速度为30-35r/min；
2、将胶料加入挤出机中挤出，挤出温度为180-220℃，并进入压型辊中，经过压型后制得轮胎自密封胶片，其中，压型机的压型温度为90-110℃，速率为10-15m/min。
上述实施例1-5中，热塑性弹性体选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和乙烯-丁烯高聚物中的至少一种，用于密封胶片的基体，具有较高的韧性；
树脂选自石油树脂、加氢松香甘油酯、萜烯树脂和松香树脂中的一种或多种，用作橡胶的增粘剂使用，提升胶片的粘性；
填充剂选自超细碳酸钙、超细石英粉和超细硅粉中一种或多种，用于增强胶片的韧性；
软化剂选自环烷烃石油、芳烃石油和松焦油中的一种或多种，可改善制品的加工工艺性能，通过降低分子间的作用力，使配合剂更好的均匀分散、更好的混合，改善混炼工艺；通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型等工艺，改善橡胶的物理机械性能，降低制品的硬度、定伸应力，提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热、拉伸强度、扯断伸长率、耐磨性等；
着色剂选自超细炭黑，用于对胶片进行着色。
本发明制备的具有高韧性的轮胎自密封胶片材料相关指标，具体见表1：
表1
黏度（20℃，mPa·s）
拉伸强度（Mpa）
冲击韧性（J/cm2）
断裂伸长率（%）
实施例1
46.5
61
329
693
实施例2
49.0
63
331
701
实施例3
50.0
65
345
713
实施例4
47.0
65
341
709
实施例5
47.5
64
337
710
根据表1所示，本发明制备的轮胎自密封胶片，具有加好的黏度，同时其拉伸强度、冲击韧性和断裂伸长率较好，尤其实施例3中各项指标最好，因此可以看出，本发明的轮胎自密封胶片具有较好的力学性能。
对比例1 一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺，包括：
1、将搅拌釜预热，预热温度为200-230℃，然后依次加入普通橡胶45%、树脂33%、填充剂7%、软化剂3%和着色剂3%进行搅拌混合，在搅拌过程中根据胶液的稠度加入去离子水，制得胶料，其中搅拌时间为1-2h，搅拌速度为30-35r/min，其中普通橡胶为合成橡胶或天然橡胶；
2、将胶料加入挤出机中挤出，挤出温度为180-220℃，并进入压型辊中，经过压型后制得轮胎自密封胶片，其中，压型机的压型温度为90-110℃，速率为10-15m/min。
对比例2 一种具有高韧性的轮胎自密封胶片材料及其制备工艺，包括：
1、将搅拌釜预热，预热温度为200-230℃，然后依次加入热塑性弹性体45%、树脂33%、软化剂3%和着色剂3%进行搅拌混合，在搅拌过程中根据胶液的稠度加入去离子水，制得胶料，其中搅拌时间为1-2h，搅拌速度为30-35r/min；
2、将胶料加入挤出机中挤出，挤出温度为180-220℃，并进入压型辊中，经过压型后制得轮胎自密封胶片，其中，压型机的压型温度为90-110℃，速率为10-15m/min。
本发明制备的轮胎自密封胶片具有较好的韧性，与加入的热塑性弹性体和填充剂有较大关系，为了验证相关的技术方案，申请人进行了如下试验：
对比例1-2：采用实施例3的方法，在去除热塑性弹性体和填充剂的情况下，检测制备的轮胎自密封胶片相关指标，具体见表2：
表2
黏度（20℃，mPa·s）
拉伸强度（Mpa）
冲击韧性（J/cm2）
断裂伸长率（%）
对比例1
52.5
47
267
535
对比例2
49.5
29
179
397
实施例3
50.0
65
345
713
根据表1所示，对比例1-2相较于实施例3，黏度并无较大改变，但拉伸强度、冲击韧性和断裂伸长率均有明显程度的下降，尤其对比例2下降更明显，因此可以看出，本发明材料用量制备下的轮胎自密封胶片韧性更好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种环保棺用热熔环保胶的生产方法