本發明涉及橡膠材料生產制造技術領域,具體是一種耐龜裂且剪切增硬橡膠復合材料的制造方法。
背景技術:
目前輪胎和地面的接觸面積主要通過輪胎內部的氣壓進行調節,胎內氣壓高,輪胎和地面的接觸面積小,胎內氣壓降低,輪胎和地面的接觸面積增大。在車輛行駛過程中,輪胎和地面接觸面積大,有利于抓地和制動,但是不利于降低輪胎的阻力;反之,如果輪胎和地面接觸面積小,雖然有利于降低輪胎的阻力,但是不利于抓地和制動。由此可見,現有輪胎不能夠動態改變輪胎和地面的接觸面積。目前這種輪胎的特性來自于橡膠的特性,橡膠作為一種彈性體,其內部應力形變正比于所施加的應力,其內部的形變不能隨著滾動速度的變化而變化,胎面橡膠的形變主要和輪胎承壓有關,因此,往往這種形變不能動態地改變。
因此需要一種新型橡膠,可以根據輪胎的轉速改變橡膠的硬度,并改變輪胎和地面的接觸面積。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷,提供一種耐龜裂且剪切增硬橡膠復合材料的制造方法。
為解決上述技術問題,本發明提供以下技術方案:一種耐龜裂且剪切增硬橡膠復合材料的制造方法,其具體步驟如下:
步驟①:利用現有的開煉技術將橡膠混合物加入到橡膠開煉機,橡膠混合物的配方為:三元乙丙橡膠重量份為15到26份,順丁膠重量份為15到24份,天然膠重量份為10到20份,助劑重量份為20到25份,防龜裂助劑重量份為5到12份,橡膠開煉機的參數為煉膠時間400到500秒,溫度140到150攝氏度,壓力0.5到0.7MPa;
步驟②:向步驟①獲得的混合物中添加橡膠發泡劑,發泡劑的重量份為10到15份,所得混合物再加入到橡膠開煉機,橡膠開煉機的參數為煉膠時間600到800秒,溫度100到110攝氏度,壓力0.3到0.4MPa;
步驟③:向步驟②中的混合物中添加剪切增稠材料,剪切增稠材料的重量份為50份,所得混合物再加入到橡膠開煉機,第一階段:橡膠開煉機的參數為煉膠時間1000到1200秒,溫度110到130攝氏度,壓力0.4到0.5MPa,第二階段:橡膠開煉機的參數為煉膠時間100到200秒,溫度150到180攝氏度,壓力0.2到0.3MPa;
步驟④:將步驟③獲得混合物,通過螺桿擠出機擠出成型,即可得到本發明。
優選的,橡膠發泡劑為偶氮化合物或磺酞脫類化合物。
優選的,助劑重量份為20到25份,助劑的配方為:二氧化硅的重量份為10到15份,氧化鋅的重量份為1到5份,硬脂酸的重量份為0.1到3份,其它助劑的重量份為3到6份,硫磺的重量份為1到6份,硫化促進劑的重量份為1.5到3份。
優選的,剪切增稠材料的配方為,高粘度聚乙二醇15~30重量份,纖維絮狀物1~2重量份,納米碳酸鈣7~12重量份,納米白炭黑5~8重量份,天然膠2~10重量份。
優選的,高粘度聚乙二醇的配方為,聚乙二醇200為1~3重量份,聚乙二醇400為2~10重量份,聚乙二醇1000為12~22重量份。
優選的,所述的防龜裂助劑的配方為:UV700的重量份為1到3份,UV300的重量份為1到3份,縮醛類防老劑的重量份為3到7份。
本發明的實現原理是,通過橡膠材料和橡膠發泡劑的混合,在開煉機中相互混合并且使得橡膠發泡劑產生發泡作用,使得在橡膠材料中產生大量的發泡結構,然后再混合剪切增稠材料,剪切增稠材料進入發泡結構中的空洞,產生填充,進而形成橡膠/剪切增稠復合材料的復合結構,剪切增稠材料,也就是非牛頓流體材料,具有在高速剪切運動作用下保持原來形狀的特性,同時,在低速剪切運動作用下可以變形,將剪切增稠材料復合進入橡膠材料并形成橡膠/剪切增稠復合材料的復合結構,起到支撐的作用,這樣,在輪胎低速轉動的時候,橡膠/剪切增稠復合材料中的剪切增稠材料可以流動變形,致使橡膠/剪切增稠復合材料較大的形變,導致橡膠/剪切增稠復合材料變軟;當輪胎快速旋轉的時候,橡膠/剪切增稠復合材料中的剪切增稠材料因剪切增稠變硬,不可以流動,致使橡膠/剪切增稠復合材料較小的形變,導致橡膠/剪切增稠復合材料變硬;聚乙二醇是常用的剪切增稠材料的配方材料,低分子聚乙二醇流動性好、固液分散性好,但是剪切增稠強度較差,高分子聚乙二醇流動性差、固液分散性差,但是剪切增稠強度高,各種分子量的聚乙二醇混合,有利于固液分散,同時剪切增稠強度高;剪切增稠材料中添加少量天然膠,有利于增加剪切增稠強度,同時有利于剪切增稠材料和橡膠材料的復合。本發明與現有技術相比具有的有益效果是:在輪胎低速轉動的時候,橡膠/剪切增稠復合材料中的剪切增稠材料可以流動變形,致使橡膠/剪切增稠復合材料較大的形變,導致橡膠/剪切增稠復合材料變軟,輪胎下沉程度增大,導致輪胎和地面接觸面積增大,增大輪胎的抓地力;當輪胎快速旋轉的時候,橡膠/剪切增稠復合材料中的剪切增稠材料因剪切增稠變硬,不可以流動,致使橡膠/剪切增稠復合材料較小的形變,導致橡膠/剪切增稠復合材料變硬,輪胎下沉程度減小,導致輪胎和地面接觸面積減少,減少輪胎的抓地力,降低輪胎的滾動阻力。配方中添加適量的防龜裂助劑,能起到阻隔臭氧,防止老化,提升使本發明材料的抗臭氧龜裂能力。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
實施例1
一種耐龜裂且剪切增硬橡膠復合材料的制造方法,其具體步驟如下:
步驟①:利用現有的開煉技術將橡膠混合物加入到橡膠開煉機,橡膠混合物的配方為:三元乙丙橡膠重量份為16份,順丁膠重量份為18份,天然膠重量份為12份,助劑重量份為23份,防龜裂助劑重量份為10份,橡膠開煉機的參數為煉膠時間500秒,溫度145攝氏度,壓力0.6 MPa;
步驟②:向步驟①獲得的混合物中添加橡膠發泡劑,發泡劑的重量份為12份,所得混合物再加入到橡膠開煉機,橡膠開煉機的參數為煉膠時間700秒,溫度110攝氏度,壓力0.3 MPa;
步驟③:向步驟②中的混合物中添加剪切增稠材料,剪切增稠材料的重量份為50份,所得混合物再加入到橡膠開煉機,第一階段:橡膠開煉機的參數為煉膠時間1000秒,溫度110攝氏度,壓力0.4 MPa,第二階段:橡膠開煉機的參數為煉膠時間100秒,溫度170攝氏度,壓力0.2 MPa;
步驟④:將步驟③獲得混合物,通過螺桿擠出機擠出成型,即可得到本實施例。
本實施例中的橡膠發泡劑為偶氮化合物。
本實施例中的助劑重量份為23份,助劑的配方為:二氧化硅的重量份為12份,氧化鋅的重量份為2份,硬脂酸的重量份為0.8份,其它助劑的重量份為4.2份,硫磺的重量份為2份,硫化促進劑的重量份為2份。
本實施例中的剪切增稠材料的配方為,高粘度聚乙二醇30重量份,纖維絮狀物1重量份,納米碳酸鈣7重量份,納米白炭黑8重量份,天然膠4重量份。
本實施例中的高粘度聚乙二醇的配方為,聚乙二醇200為3重量份,聚乙二醇400為10重量份,聚乙二醇1000為17重量份。
本實施例中的防龜裂助劑的配方為:UV700的重量份為3份,UV300的重量份為3份,縮醛類防老劑的重量份為6份。
實施例2
一種耐龜裂且剪切增硬橡膠復合材料的制造方法,其具體步驟如下:
步驟①:利用現有的開煉技術將橡膠混合物加入到橡膠開煉機,橡膠混合物的配方為:三元乙丙橡膠重量份為22份,順丁膠重量份為22份,天然膠重量份為10份,助劑重量份為25份,防龜裂助劑重量份為10份,橡膠開煉機的參數為煉膠時間500秒,溫度150攝氏度,壓力0.7MPa;
步驟②:向步驟①獲得的混合物中添加橡膠發泡劑,發泡劑的重量份為15份,所得混合物再加入到橡膠開煉機,橡膠開煉機的參數為煉膠時間600秒,溫度110攝氏度,壓力0.4MPa;
步驟③:向步驟②中的混合物中添加剪切增稠材料,剪切增稠材料的重量份為50份,所得混合物再加入到橡膠開煉機,第一階段:橡膠開煉機的參數為煉膠時間1000秒,溫度120攝氏度,壓力0.4 MPa,第二階段:橡膠開煉機的參數為煉膠時間100秒,溫度180攝氏度,壓力0.3MPa;
步驟④:將步驟③獲得混合物,通過螺桿擠出機擠出成型,即可得到本實施例。
橡膠發泡劑為偶氮化合物。
本實施例中的橡膠發泡劑為偶氮化合物。
本實施例中的助劑重量份為25份,助劑的配方為:二氧化硅的重量份為10份,氧化鋅的重量份為5份,硬脂酸的重量份為1份,其它助劑的重量份為5份,硫磺的重量份為2份,硫化促進劑的重量份為2份。
本實施例中的剪切增稠材料的配方為,高粘度聚乙二醇25重量份,纖維絮狀物2重量份,納米碳酸鈣12重量份,納米白炭黑8重量份,天然膠3重量份。
本實施例中的高粘度聚乙二醇的配方為,聚乙二醇200為3重量份,聚乙二醇400為10重量份,聚乙二醇1000為12重量份。
本實施例中的防龜裂助劑的配方為:UV700的重量份為3份,UV300的重量份為3份,縮醛類防老劑的重量份為6份。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。