[发明专利]一种内胎胶料补强体系及其在内胎中的应用

说明书

本发明提供了一种内胎胶料补强体系及其在内胎中的应用，属于内胎技术领域。所述内胎胶料补强体系包含轻质碳酸钙、活性碳酸钙、热解炭黑和纳米硅酸盐；所述内胎的制备原料包含3L标胶95‑105份、再生胶50‑60份、轻质碳酸钙55‑65份、活性碳酸钙20‑30份、热解炭黑20‑30份和纳米硅酸盐10‑20份。相比于常用内胎胶料补强体系，可以有效提高内胎气密性，降低制造成本，并且使内胎仍保持较好的力学性能。

技术领域

本发明属于内胎技术领域，尤其涉及一种内胎胶料补强体系及其在内胎中的应用。

背景技术

在自行车内胎的补强填充体系中，常用的材料有N660炭黑、轻质碳酸钙和活性碳酸钙等。在早期的生产中，轻质碳酸钙和活性碳酸钙仅少量使用。然而，随着社会的发展及市场竞争越来越大，为了保持市场竞争力，成本也必须降低，因而碳酸钙被大量用于内胎补强填充体系中。但一味减少N660炭黑的用量，增大碳酸钙的使用，也造成了产品性能的下降，尤其是内胎气密性的降低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种可提高内胎气密性、降低成本并保持内胎力学性能不明显降低的内胎胶料补强体系及其在内胎中的应用。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种内胎胶料补强体系，包含纳米硅酸盐和热解炭黑。

纳米硅酸盐，是应用于橡胶塑料工业的浅色环保的纳米级无机补强填料，从化学组成而言，属于人工合成层状结晶硅酸盐，具有结构规整、粒径分布窄、稳定性好、环保等特点。与传统的复合材料相比，由于纳米粒子带来的纳米效应和纳米粒子与基体间的界面强相互作用，橡胶纳米复合材料具有优于相同组分常规聚合物复合材料的力学、热学性能。将纳米硅酸盐应用于内胎时，拉伸强度及扯断强度与N550炭黑相当；其门尼粘度低，胶料易混炼均匀及挤出加工，可保证内胎表面细腻光滑；另外，由于材料呈片层结构，物理阻隔性能好，可提高内胎气密性。

热解炭黑(NS660、TH-2)，一般是废轮胎经过高温贫氧裂解后得到的一种成分复杂的填料，主要由三部分组成：大部分的炭黑、少量无机填料以及微量橡胶烃大分子，其结构较低、空隙容积小，具有易分散、流动性好和高填充量等特点；其拉伸强度、扯断伸长率和N660炭黑相当，300％定伸应力稍低，但价格约为N660炭黑的一半。

优选地，所述纳米硅酸盐包含纳米硅酸铝。

优选地，所述内胎胶料补强体系还包含轻质碳酸钙和活性碳酸钙。

轻质碳酸钙和活性碳酸钙的来源丰富，制造能耗相对较低，价格合理，是橡胶工业中用量最大的填充剂；其中轻质碳酸钙粒径分布较窄，粒径约为1～3μm，具有填充增容和半补强性能。

优选地，所述内胎胶料补强体系包含以下重量份的成分：包含以下重量份的成分：轻质碳酸钙55-65份、活性碳酸钙20-30份、热解炭黑20-30份和纳米硅酸盐10-20份。

本发明还公开了所述内胎胶料补强体系在内胎中的应用。

此外，本发明公开了一种内胎，所述内胎的制备原料中包含所述内胎胶料补强体系。

优选地，所述内胎的制备原料包含如下重量份的成分：3L标胶95-105份、再生胶50-60份、轻质碳酸钙55-65份、活性碳酸钙20-30份、热解炭黑20-30份和纳米硅酸盐10-20份。

优选地，所述内胎的制备原料包含如下重量份的成分：3L标胶100份、再生胶55份、轻质碳酸钙60份、活性碳酸钙25份、热解炭黑25份和纳米硅酸盐20份。

同时，本发明公开了所述内胎的制备方法，包括如下步骤：

(1)配料：按照所述的重量份数比称取各原料，分类存放备用；