一种轮胎用自修复橡胶组合物及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113502135A(43)申请公布日2021.10.15(21)申请号202110874492.7B29D30/06(2006.01)(22)申请日2021.07.30(71)申请人怡维怡橡胶研究院有限公司地址266000山东省青岛市四方区郑州路43号(72)发明人蔡磊刘震王小菊汤晶云霄杨坤王玉海(74)专利代理机构青岛中天汇智知识产权代理有限公司37241代理人刘金星(51)Int.Cl.C09J119/00(2006.01)C09J11/06(2006.01)C09J11/04(2006.01)C09J11/08(2006.01)权利要求书2页说明书9页(54)发明名称一种轮胎用自修复橡胶组合物及其制备方法(57)摘要本发明属于自修复轮胎技术领域。针对现有轮胎自密封修复材料存在的不可回收、流动密封性效果差以及影响轮胎平衡性能的问题，而提供一种轮胎用自修复橡胶组合物及其制备方法。采用逆硫化橡胶预聚体、液态异戊、甘油三酯、二氧化硅‑凝胶‑催化修复聚合剂双壳层微球、改性白炭黑、增粘树酯等多种材料配合使用。所制备的自修复橡胶材料具有优异的修复速率与修复效果、同时具有可回收性，能够应用在轮胎内壁起到自密封的作用，可以显著提高轮胎行使过程中驾乘人员的生命安全性与有效的延迟轮胎的使用年限。CN113502135ACN113502135A权利要求书1/2页1.一种轮胎用自修复橡胶组合物，其特征在于，以重量份计，该橡胶组合物包括以下组分：逆硫化橡胶预聚体90‑100份，液态异戊橡胶0‑10份，二氧化硅‑凝胶‑催化修复聚合剂双壳层微球3.0‑9.0份，防老剂2.0‑5.0份，改性白炭黑0‑15份，白炭黑分散剂0‑1.5份，增粘树酯3.0‑5.0份；所述二氧化硅‑凝胶‑催化修复聚合剂双壳层微球的芯材为能够引发逆硫化橡胶预聚体中S‑S交联键发生复分解反应的亲核试剂。2.根据权利要求1所述的自修复橡胶组合物，其特征在于，以重量份计，该橡胶组合物包括以下组分：逆硫化橡胶预聚体90份，液态异戊橡胶10份，二氧化硅‑凝胶‑催化修复聚合剂双壳层微球9.0份，防老剂2.5份，改性白炭黑10份，白炭黑分散剂1.0份，增粘树酯4.0份。3.根据权利要求1所述的自修复橡胶组合物，其特征在于，所述二氧化硅‑凝胶‑催化修复聚合剂微球的采用如下方法制备：第一步：将去离子水与表面活性剂按照体积比5.0‑5.5:1.0‑2.0混合，调整pH至2.0‑4.0，制得水相溶液；将苯乙烯单体、甲苯、过氧化苯甲酰、催化修复聚合剂按照质量比(30‑35):(5.0‑6.0):(1.0‑1.5):(2.0‑2.5)进行混合并充分搅拌，制得油相分散试剂；将油相分散试剂倒入水相溶液中，控制温度40℃‑50℃，搅拌速度600rpm‑800rpm，进行12‑14小时交联反应包覆成球，经洗涤、离心，去除未反应杂质后获得交联苯乙烯包覆催化修复聚合剂凝胶微球；第二步：将离子水与表面活性剂与按照体积比5.0‑5.5:1.0‑2.0混合，调整pH至2.0‑3.0，制得水相溶液；同时将质量比(15‑18):(1.0‑1.5):(1.0‑1.5):(6.0‑7.0)的甲苯、正硅酸乙酯、(3‑氨基丙基)三乙氧基硅烷、交联苯乙烯包覆催化修复聚合剂凝胶微球进行混合以获得油相混合液；将油相混合液倒入水相溶液中，混合搅拌，搅拌速度1000rpm‑1200rpm，室温下运行1.0‑1.5小时；后调整温度为70‑75℃、转速500‑600rpm，反应12‑14小时后，洗涤离心直至去除杂质，最后经过自然通风干燥获得二氧化硅‑凝胶‑催化修复聚合剂双壳层微球。4.根据权利要求3所述的自修复橡胶组合物，其特征在于，所述第一步采用的表面活性剂为十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐、十六烷基三甲基氯化铵、双十二烷基二甲基‑γ‑双季铵盐、聚二甲基二烯丙基氯化铵、N‑十二烷基双季铵盐中的一种或多种混合物，去离子水与表面活性剂按照体积比5.0:1.0混合；苯乙烯单体、甲苯、过氧化苯甲酰、催化修复聚合剂按照30:5.0:1.0:2.0的质量比混合；所述第二步：用的表面活性剂为十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐、十六烷基三甲基氯化铵、双十二烷基二甲基‑γ‑双季铵盐、聚二甲基二烯丙基氯化铵、N‑十二烷基双季铵盐中的一种或多种混合物，表面活性剂与去离子水按照体积比5.0:1.0混合，甲苯、正硅酸乙酯、(3‑氨基丙基)三乙氧基硅烷、交联苯乙烯包覆催化修复聚合剂凝胶微球按照15:1.0:1.0：6.0的质量比混合。5.根据权利要求3所述的自修复橡胶组合物，其特征在于，第一步和第二步均采用盐酸调整pH值，采用无水乙醇洗涤产物。6.根据权利要求1所述的自修复橡胶组合物，其特征在于，所述逆硫化