本發(fā)明涉及實(shí)心輪胎技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)心輪胎用橡膠及制備方法。

背景技術(shù)：

輪胎作為汽車的主要配件，在使用過程中磨損、扎破后漏氣是不可避免的，特別是在高速行駛的汽車發(fā)生輪胎爆胎情況，極易造成車毀人亡的嚴(yán)重事故。因此各生產(chǎn)家對(duì)輪胎的安全性、環(huán)保性、節(jié)能性要求在不斷提高。為了防止輪胎發(fā)生爆炸，現(xiàn)有汽車都普遍使用無內(nèi)胎車輛輪，載重車輛國(guó)家要求逐步推廣使用無內(nèi)胎車輛輪。實(shí)心輪胎一般都在高負(fù)荷下使用，要求膠料有足夠的耐壓性和耐磨性，具有足夠高的定伸應(yīng)力、較高的硬度、低的永久變形和良好的耐磨性，而隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)輪胎的多功能、高安全性要求越來越高，而決定輪胎性能的橡膠成為研究的重點(diǎn)，選取合適的橡膠進(jìn)行改性處理來達(dá)到市場(chǎng)需求具有重要意義。

因此，研究開發(fā)一種具有較好成型效果，由具有較好的使用性能的輪胎用橡膠具有重要意義，也符合目前市場(chǎng)的需求，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)心輪胎用橡膠及制備方法，所述橡膠不僅具有較好的成型效果，還具有較好的耐磨、防腐蝕、耐候等使用性能，用于實(shí)心輪胎的制備，為汽車的安全使用提供了保障。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明涉及一種實(shí)心輪胎用橡膠，包括如下重量份的各原料：天然橡膠35~50份、丁腈橡膠5~12份、聚丁二烯10~20份、丙烯酸羥乙酯9~18份、石墨烯2~7份、納米二氧化鈦5~8份、硬脂酸6~13份、防老劑3~9份、硫化劑5~10份、偶聯(lián)劑6~10份、填充劑15~23份。

優(yōu)選地，所述天然橡膠46份、丁腈橡膠8份、聚丁二烯15份、丙烯酸羥乙酯17份、石墨烯5份、納米二氧化鈦6份、硬脂酸10份、防老劑6份、硫化劑8份、偶聯(lián)劑7份、填充劑18份。

優(yōu)選地，所述填充劑為滑石粉、高粘凹凸棒石粘土的混合物，其中兩者的重量比為1：0.8~1.2。

優(yōu)選地，所述高粘凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進(jìn)行提純、熱活化之后得到的產(chǎn)物。

優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。

本發(fā)明還涉及一種制備實(shí)心輪胎用橡膠的方法，包括如下步驟：

（1）按照配比分別稱取天然橡膠、丁腈橡膠和聚丁二烯加入到轉(zhuǎn)速為70~85轉(zhuǎn)/min的密煉機(jī)中，于58~63℃條件下塑煉80~100s，得到混合物a1；

（2）向混合物a1中加入石墨烯、丙烯酸羥乙酯、硅烷偶聯(lián)劑繼續(xù)混煉80~90秒，然后再加入納米二氧化鈦、防老劑和填充劑進(jìn)行混煉80~90秒，空氣中冷卻至室溫；

（3）將步驟（2）中的混煉膠加入到密煉機(jī)中，再加入硫化劑、硬脂酸，混煉50~55秒，提砣5~10秒，壓砣混煉35~45秒，完成混煉后進(jìn)行排膠，得到所述實(shí)心輪胎用橡膠。

優(yōu)選地，所述步驟（2）中混煉溫度為110~120℃。

優(yōu)選地，所述步驟（2）中提砣前的混煉膠溫度為110~120℃，壓砣后的混煉溫度為130~140℃。

優(yōu)選地，所述步驟（2）中填充劑中高粘凹凸棒石粘土的制備方法為：

取天然凹凸棒土進(jìn)行粉碎并過200目篩，加入凹凸棒土質(zhì)量10~20倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅干燥并置于800℃~900℃的馬弗爐中焙燒3~4h，冷卻，即得所述高粘凹凸棒石粘土。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

（1）本發(fā)明所述的實(shí)心輪胎用橡膠，不僅具有較好的成型效果，還具有較好的耐磨、防腐蝕、耐候等使用性能，用于實(shí)心輪胎的制備，為汽車的安全使用提供了保障。

（2）本發(fā)明所述的實(shí)心輪胎用橡膠中添加有高粘凹凸棒石粘土，具有較好的粘性和可塑性，能夠有效提高各原料之間的粘結(jié)均勻性，提高了橡膠的力學(xué)性能，將其應(yīng)用于輪胎生產(chǎn)，能夠有效提高輪胎的使用安全性。

（3）本發(fā)明所述實(shí)心輪胎用橡膠中添加有石墨烯成分，由于石墨烯具有片層共軛結(jié)構(gòu)，層層疊加形成致密的防腐層，能夠有效抑制水對(duì)涂層的浸潤(rùn)與滲透；此外，由于石墨烯優(yōu)異的力學(xué)性能及電磁學(xué)性能，使得改性后的橡膠聚合物不僅具有較好的防腐蝕、防透水作用，還具有較好的耐磨、耐刮擦性能及較好的電磁屏蔽效果，石墨烯的加入有效解決了白炭黑填充材料靜電積累的問題，使得利用本發(fā)明制備得到的輪胎具有較好的抗靜電和耐磨耐刮擦的效果。

（4）本發(fā)明所述實(shí)心輪胎用橡膠的制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，例如sambrook等分子克隆：實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。

實(shí)施例1：

本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種實(shí)心輪胎用橡膠及制備方法；

所述實(shí)心輪胎用橡膠，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：

天然橡膠46份、丁腈橡膠8份、聚丁二烯15份、丙烯酸羥乙酯17份、石墨烯5份、納米二氧化鈦6份、硬脂酸10份、防老劑6份、硫化劑8份、偶聯(lián)劑7份、填充劑18份。

所述填充劑為滑石粉、高粘凹凸棒石粘土的混合物，其中兩者的重量比為1：0.9。

所述高粘凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進(jìn)行提純、熱活化之后得到的產(chǎn)物。

所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。

本發(fā)明制備實(shí)心輪胎用橡膠的方法，包括如下步驟：

（1）按照配比分別稱取天然橡膠、丁腈橡膠和聚丁二烯加入到轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/min的密煉機(jī)中，于60℃條件下塑煉90s，得到混合物a1；

（2）向混合物a1中加入石墨烯、丙烯酸羥乙酯、硅烷偶聯(lián)劑繼續(xù)混煉90s，然后再加入納米二氧化鈦、防老劑和填充劑進(jìn)行混煉90s，空氣中冷卻至室溫；

（3）將步驟（2）中的混煉膠加入到密煉機(jī)中，再加入硫化劑、硬脂酸，混煉50s，提砣10s，壓砣混煉40s，完成混煉后進(jìn)行排膠，得到所述實(shí)心輪胎用橡膠。

步驟（2）中混煉溫度為120℃。

步驟（2）中提砣前的混煉膠溫度為120℃，壓砣后的混煉溫度為135℃。

步驟（2）中填充劑中高粘凹凸棒石粘土的制備方法為：

取天然凹凸棒土進(jìn)行粉碎并過200目篩，加入凹凸棒土質(zhì)量16倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅干燥并置于800℃的馬弗爐中焙燒4h，冷卻，即得所述高粘凹凸棒石粘土。

實(shí)施例2：

本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種實(shí)心輪胎用橡膠及制備方法；

所述實(shí)心輪胎用橡膠，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：

天然橡膠35份、丁腈橡膠5份、聚丁二烯10份、丙烯酸羥乙酯9份、石墨烯2份、納米二氧化鈦5份、硬脂酸6份、防老劑3份、硫化劑5份、偶聯(lián)劑6份、填充劑15份。

所述填充劑為滑石粉、高粘凹凸棒石粘土的混合物，其中兩者的重量比為1：0.8。

所述高粘凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進(jìn)行提純、熱活化之后得到的產(chǎn)物。

所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。

本發(fā)明制備實(shí)心輪胎用橡膠的方法，包括如下步驟：

（1）按照配比分別稱取天然橡膠、丁腈橡膠和聚丁二烯加入到轉(zhuǎn)速為70轉(zhuǎn)/min的密煉機(jī)中，于58℃條件下塑煉100s，得到混合物a1；

（2）向混合物a1中加入石墨烯、丙烯酸羥乙酯、硅烷偶聯(lián)劑繼續(xù)混煉80秒，然后再加入納米二氧化鈦、防老劑和填充劑進(jìn)行混煉80秒，空氣中冷卻至室溫；

（3）將步驟（2）中的混煉膠加入到密煉機(jī)中，再加入硫化劑、硬脂酸，混煉50秒，提砣5秒，壓砣混煉35秒，完成混煉后進(jìn)行排膠，得到所述實(shí)心輪胎用橡膠。

步驟（2）中混煉溫度為110℃。

步驟（2）中提砣前的混煉膠溫度為110℃，壓砣后的混煉溫度為130℃。

步驟（2）中填充劑中高粘凹凸棒石粘土的制備方法為：

取天然凹凸棒土進(jìn)行粉碎并過200目篩，加入凹凸棒土質(zhì)量10倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅干燥并置于800℃的馬弗爐中焙燒4h，冷卻，即得所述高粘凹凸棒石粘土。

實(shí)施例3：

本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種實(shí)心輪胎用橡膠及制備方法；

所述實(shí)心輪胎用橡膠，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：

天然橡膠50份、丁腈橡膠12份、聚丁二烯20份、丙烯酸羥乙酯18份、石墨烯7份、納米二氧化鈦8份、硬脂酸13份、防老劑9份、硫化劑10份、偶聯(lián)劑10份、填充劑23份。

所述填充劑為滑石粉、高粘凹凸棒石粘土的混合物，其中兩者的重量比為1：1.2。

所述高粘凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進(jìn)行提純、熱活化之后得到的產(chǎn)物。

所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。

本發(fā)明制備實(shí)心輪胎用橡膠的方法，包括如下步驟：

（1）按照配比分別稱取天然橡膠、丁腈橡膠和聚丁二烯加入到轉(zhuǎn)速為85轉(zhuǎn)/min的密煉機(jī)中，于63℃條件下塑煉80s，得到混合物a1；

（2）向混合物a1中加入石墨烯、丙烯酸羥乙酯、硅烷偶聯(lián)劑繼續(xù)混煉90秒，然后再加入納米二氧化鈦、防老劑和填充劑進(jìn)行混煉90秒，空氣中冷卻至室溫；

（3）將步驟（2）中的混煉膠加入到密煉機(jī)中，再加入硫化劑、硬脂酸，混煉55秒，提砣10秒，壓砣混煉45秒，完成混煉后進(jìn)行排膠，得到所述實(shí)心輪胎用橡膠。

步驟（2）中混煉溫度為120℃。

步驟（2）中提砣前的混煉膠溫度為120℃，壓砣后的混煉溫度為140℃。

步驟（2）中填充劑中高粘凹凸棒石粘土的制備方法為：

取天然凹凸棒土進(jìn)行粉碎并過200目篩，加入凹凸棒土質(zhì)量20倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅干燥并置于900℃的馬弗爐中焙燒3h，冷卻，即得所述高粘凹凸棒石粘土。

綜上所述，不僅具有較好的成型效果，還具有較好的耐磨、防腐蝕、耐候等使用性能，用于實(shí)心輪胎的制備，為汽車的安全使用提供了保障。本發(fā)明所述實(shí)心輪胎用橡膠的制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。