一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法

1.本发明涉及一种丁基内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂的制备方法，特别是涉及一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法。


背景技术：

2.随着交通运输业的蓬勃发展，橡胶材料的需求与日俱增。作为汽车轮胎的主要原材料，丁基橡胶由于其出色的气密性和抗撕裂性，成为了内胎基体的不二选择。为了节约成本，实验人员将报废的丁基内胎回收再利用，开发出了再生丁基橡胶，并将其与丁基橡胶按一定比例共混后制造新的汽车内胎，在保证一定原有性能的基础上，降低成本，还能解决废弃轮胎的处理问题。但丁基内胎粘贴气门嘴胶垫进行二次硫化后，由于再生丁基橡胶的交联密度低于纯丁基橡胶，导致粘接效果不好，强度下降，汽车在高速行驶过程中气门嘴胶垫容易剥落，造成人身财产的重大损失。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，本发明对于丁基内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂的制备所用基体橡胶溴化丁基橡胶（biir），本发明制得的胶粘剂剪切、剥离强度高。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，所述胶粘剂制备方法包括以下过程：先在双辊开炼机上将biir包辊，依次加入硫化活性剂、烷基酚醛树脂，打三角包3次，分2次加入补强剂炭黑，加入增塑剂，打三角包3次，然后加入硫化促进剂，最后加入硫磺，打三角包3次，使胶料包辊混炼，期间左右割刀各5次，使胶料混炼均匀，调整辊距，胶料薄通打三角包5次，下片室温停放24小时；将混炼胶与120#汽油按照1:2.5（质量比）的比例配制，室温下停放12小时，待混炼胶完全溶解，涂覆到打磨好的气门嘴胶垫硫化胶上，再覆盖同大小丁基内胎胶，在平板硫化机上硫化进行硫化，硫化温度为170℃，硫化压力1mpa，硫化时间为丁基内胎混炼胶的正硫化时间，裁样后即可进行后续剪切、剥离强度测试；后采用无转子硫化仪测定混炼胶的正硫化时间（t
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），然后在平板硫化机上硫化，硫化条件:170℃
×
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，裁样进行胶粘剂硫化胶后续性能测试；biir胶粘剂共混胶的配方包括如下重量份的组分：基体橡胶biir 100份，增塑剂 12份，树脂0~6 份，硫化活性剂6份，炭黑50~60份，硫化促进剂6.2份，硫磺0~1份。
5.所述的一种溴化丁基橡胶胶粘剂的制备方法，所述的橡胶为biir；所述的一种溴化丁基橡胶胶粘剂的制备方法，所述的硫化活性剂为氧化锌、硬脂酸；所述的一种溴化丁基橡胶胶粘剂的制备方法，所述的树脂为烷基酚醛树脂；所述的一种溴化丁基橡胶胶粘剂的制备方法，所述的增塑剂为环烷油、石蜡油；所述的一种溴化丁基橡胶胶粘剂的制备方法，所述促进剂为二硫化四甲基秋兰姆
（促进剂tmtd）、2、2'-二硫代二苯并噻唑（促进剂dm）；所述的一种溴化丁基橡胶胶粘剂的制备方法，所述的补强剂为喷雾炭黑、炭黑n774、炭黑n550、白炭黑；所述的一种溴化丁基橡胶胶粘剂的制备方法，所述的硫化剂为普通硫磺、不溶性硫磺。
6.本发明的优点与效果是：本发明涉及一种溴化丁基橡胶的高粘合强度胶粘剂的制备方法，本发明选用基体橡胶为biir，biir是丁基橡胶溴化后的产物，溴原子会引起丁基橡胶中异戊二烯结构碳碳双键发生换位从而形成烯丙基溴，同时双键依旧存在，为硫化反应提供了新的反应活性点，溴化反应后溴的质量分数通常在1.9~2.1wt%之间。biir保留了丁基橡胶大部分优点，同时由于溴原子的存在，反应活性提高，硫化速度加快，并改善了丁基橡胶的自粘型和互粘性，与其他不饱和橡胶的相容性提高。应用于汽车丁基内胎与气门嘴胶垫之间的胶粘剂，一方面能够解决丁基橡胶的自粘型不好的问题；另一方面，使用了大量再生丁基橡胶的丁基内胎双键含量低，硫化后交联密度低，使用biir胶粘剂贴合气门嘴胶垫后，在压力作用下硫化，biir橡胶大分子链可以更快的发生交联反应，同时向丁基内胎橡胶分子链中扩散，交联网络相互缠结渗透，最终可形成一体式的三维网状结构。
7.biir可以使用丁基橡胶的所有硫化体系，如使用硫磺-促进剂、硫给予体、醌肟进行硫化，也可以使用树脂、二硫代氨基甲酸盐等硫化体系。卤化丁基橡胶反应速度更快，硫化效率更高。同时，由于橡胶大分子链引入了溴原子，增加了新的反应位点，还可以使用zno等金属氧化物、以及过氧化物进行硫化。当配方中多种硫化体系共同参与硫化反应，生成不同种类的硫化键，相互协同，取长补短，可以根据具体使用要求改变硫化促进剂的用量与种类，使胶粘剂的综性能更加优异。
实施方式
8.下面结合实施例对本发明进行详细说明。
9.本实验所用仪器：双辊开放式炼胶机，xk-160，青岛环球机械股份有限公司。橡胶无转子硫化仪，gt-m2000-a，台湾高铁科技股份有限公司。平板硫化机，xlb-dq400
×
400
×
2e，青岛环球机械股份有限公司。冲片机，cp-25，上海化工机械四厂。微机控制电子万能试验机，rgl-30a，深圳市瑞格尔仪器有限公司。
10.本实验所用原料：丁基橡胶胶垫混炼胶，工业级，朝阳华兴万达轮胎有限公司；丁基橡胶内胎混炼胶，工业级，朝阳华兴万达轮胎有限公司；溴化丁基橡胶（biir 2032），工业级，市售；氧化锌zno，工业级，大连金石氧化锌有限公司；硬脂酸sa，工业级，市售；烷基酚醛树脂，工业级，市售；喷雾炭黑，工业级，市售；炭黑n774，工业级，市售；炭黑n550，工业级，市售；白炭黑，工业级，市售；环烷油，工业级，市售；石蜡油，工业级，市售；促进剂dm，工业级，市售；促进剂tmtd，工业级，市售；普通硫磺，工业级，通化双龙化工股份有限公司；不溶性硫磺，工业级，市售。
11.实施例一：在双辊开炼机上放入100份biir包辊，然后加入活化剂氧化锌、硬脂酸共 6g，烷基酚醛树脂6g，打三角包3次；分两次加入炭黑n774 50g，加入环烷油 12g，打三角包3次使其混均匀；加入硫化促进剂（tmtd、dm）6.2g，最后加入普通硫磺1g，再打三角包3次，
使胶料包辊混炼，期间左右割刀各5次，使胶料混炼均匀，调整辊距，胶料薄通打三角包5次，下片室温停放24小时后，将混炼胶与120#汽油按照1:2.5（质量比）的比例配制，室温下停放12小时，待混炼胶完全溶解，涂覆到打磨好的气门嘴胶垫硫化胶上，再覆盖同大小丁基内胎胶，在平板硫化机上硫化进行硫化，硫化温度为170℃，硫化压力1mpa，硫化时间为丁基内胎混炼胶的正硫化时间，裁样后即可进行后续剪切、剥离强度测试。后采用无转子硫化仪测定胶粘剂混炼胶的正硫化时间(t
90
)，然后在平板硫化机上硫化，硫化条件:170℃
×
t
90
，冲片裁样后测试其机械性能，见表1。
12.实施例二：本实施例的组成物与实施例一基本相同，区别在于补强体系中再加入10g白炭黑，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
13.实施例三：本实施例的组成物与实施例二基本相同，区别在于用50g炭黑n550代替50g炭黑n774，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
14.实施例四：本实施例的组成物与实施例二基本相同，区别在于用50g喷雾炭黑代替50g炭黑n774，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
15.实施例五：本实施例的组成物与实施例四基本相同，区别在于用60g喷雾炭黑代替50g喷雾炭黑和10g白炭黑，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
16.实施例六：本实施例的组成物与实施例三基本相同，区别在于用3g烷基酚醛树脂代替6g烷基酚醛树脂，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
17.实施例七：本实施例的组成物与实施例五基本相同，区别在于不加入烷基酚醛树脂，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
18.实施例八：本实施例的组成物与实施例六基本相同，区别在于用0.5g普通硫磺代替1g普通硫磺，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
19.实施例九：本实施例的组成物与实施例六基本相同，区别在于不加入普通硫磺，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
20.实施例十：本实施例的组成物与实施例六基本相同，区别在于用1g不溶性硫磺代替1g普通硫磺，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
21.实施例十一：本实施例的组成物与实施例八基本相同，区别在于用0.5g不溶性硫磺代替0.5g普通硫磺，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
22.实施例十二：本实施例的组成物与实施例十一基本相同，区别在于再加入0.5g普通硫磺，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
23.实施例十三：本实施例的组成物与实施例六基本相同，区别在于用12g石蜡油代替12g环烷油，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
24.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只是说明本发明的原理，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。
25.本发明实施例的性能指标见表1。
26.表1测试项目剪切强度(kn/m)剥离强度(kn/m)拉伸强度(mpa)断裂伸长率(%)
实施例一14.297.6213.171032.55实施例二13.777.3113.51987.10实施例三13.457.4812.161101.47实施例四14.007.0111.22970.40实施例五15.897.7712.41955.81实施例六15.136.8913.321011.25实施例七12.978.2615.21997.79实施例八13.547.2614.741130.91实施例九13.306.5815.391055.44实施例十10.556.3814.601038.14实施例十一14.126.5514.781012.52实施例十二12.326.2015.43979.98实施例十三12.547.4715.751013.68。

技术特征：
1.一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，其特征在于，所述胶粘剂制备方法包括以下过程：先在双辊开炼机上将biir包辊，依次加入硫化活性剂、烷基酚醛树脂，打三角包3次，分2次加入补强剂炭黑，加入增塑剂，打三角包3次，然后加入硫化促进剂，最后加入硫磺，打三角包3次，使胶料包辊混炼，期间左右割刀各5次，使胶料混炼均匀，调整辊距，胶料薄通打三角包5次，下片室温停放24小时；将混炼胶与120#汽油按照1:2.5（质量比）的比例配制，室温下停放12小时，待混炼胶完全溶解，涂覆到打磨好的气门嘴胶垫硫化胶上，再覆盖同大小丁基内胎胶，在平板硫化机上硫化进行硫化，硫化温度为170℃，硫化压力1mpa，硫化时间为丁基内胎混炼胶的正硫化时间，裁样后即可进行后续剪切、剥离强度测试；后采用无转子硫化仪测定混炼胶的正硫化时间（t
90
），然后在平板硫化机上硫化，硫化条件:170℃
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，裁样进行胶粘剂硫化胶后续性能测试；biir胶粘剂共混胶的配方包括如下重量份的组分：biir 100份；增塑剂 12份；树脂 0~6份；硫化活性剂 6份；炭黑 50~60份；硫化促进剂 6.2份；硫磺 0~1份。2.如权利要求1所述的一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，其特征在于，所述的橡胶为biir。3.如权利要求1所述的一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，其特征在于，所述的硫化活性剂为氧化锌、硬脂酸。4.如权利要求1所述的一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，其特征在于，所述的树脂为烷基酚醛树脂。5.如权利要求1所述的一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，其特征在于，所述的增塑剂为环烷油或石蜡油。6.如权利要求1所述的一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，其特征在于，所述促进剂为二硫化四甲基秋兰姆（促进剂tmtd）、2、2'-二硫代二苯并噻唑（促进剂dm）。7.如权利要求1所述的一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，其特征在于，所述的补强剂为喷雾炭黑、炭黑n774、炭黑n550、白炭黑。8.如权利要求1所述-的一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，其特征于，所述的硫化剂为普通硫磺、不溶性硫磺。

技术总结
一种溴化丁基橡胶内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂制备方法，涉及一种内胎与气门嘴胶垫之间胶粘剂的制备方法，所述胶粘剂共混胶的配方包括如下重量份的组分：BIIR 100份，增塑剂12份，树脂0~6份，硫化活性剂6份，炭黑50~60份，硫化促进剂6.2份，硫磺0~1份。本发明通过调整原材料及其配比，得到了满足性能要求的高粘合强度胶粘剂的共混胶配方，使用与丁基橡胶相容性、互粘性良好，反应活性高的溴化丁基橡胶（BIIR），采用多种硫化体系协同作用，可实现剪切、剥离强度的提升，改善丁基内胎和气门嘴胶垫的粘合效果，制备性能优异的胶粘剂。制备性能优异的胶粘剂。


技术研发人员：王重 郎钺 王圣皓 赵光 计强
受保护的技术使用者：沈阳化工大学
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/10/15