輪胎內(nèi)胎及內(nèi)襯層用彈性體的研究進(jìn)展 河北京誠(chéng)聯(lián)軸器廠 推薦
輪胎體內(nèi)胎和內(nèi)襯層用彈性體的研究一直是橡膠領(lǐng)域的一個(gè)具有重要價(jià)值的課題。在輪胎行業(yè)，如何獲得高氣密性內(nèi)胎和內(nèi)襯層材料成為人們研究的重點(diǎn)。天然橡膠(NR)、丁苯橡膠(SBR)是最早用于生產(chǎn)內(nèi)胎的彈性體，但隨著高速公路的發(fā)展以及車(chē)輛行駛速度的提高，輪胎生熱溫度不斷升高，對(duì)內(nèi)胎的質(zhì)量要求也不斷提高，這種彈性體內(nèi)胎已不能適應(yīng)使用條件。而丁基橡膠(IIR)因極低的透氣性和優(yōu)良的耐熱老化性，在制造高速輪胎內(nèi)胎上獨(dú)樹(shù)一幟。近年來(lái)，隨著無(wú)內(nèi)胎輪胎的出現(xiàn)，內(nèi)襯層取代內(nèi)胎發(fā)揮保壓和阻隔性能。輪胎內(nèi)襯層除要求有良好的氣密性和老化性能外，同時(shí)要求有良好的粘結(jié)性及與其它膠料的共硫化性，這使鹵化丁基橡膠(XIIR)獲得了迅速發(fā)展。目前埃克森美孚公司研發(fā)的DVA樹(shù)脂也引起了廣泛關(guān)注，而納米復(fù)合材料作為高氣體阻隔性能彈性體用于內(nèi)襯層更是成為了材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)輪胎內(nèi)胎和內(nèi)襯層用彈性體的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了綜述，并著重介紹了納米復(fù)合材料在內(nèi)胎和內(nèi)襯層中的應(yīng)用。
1 天然橡膠、丁苯橡膠
NR屬自補(bǔ)強(qiáng)橡膠，其分子鏈有較高的柔性，且彈性較好。因此，雖然NR的氣密性只有IIR的1／20，但由于其綜合性能良好一直用作內(nèi)胎的主要材料。
對(duì)NR內(nèi)胎配方進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)采用調(diào)整硫化體系、增大粘合劑用量、嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝等措施，將NR內(nèi)胎配方中SBR用量由40份增大到50份。試驗(yàn)表明，試驗(yàn)配方膠料工藝性能穩(wěn)定，相應(yīng)成品內(nèi)胎各項(xiàng)性能均達(dá)到或超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，配方成本降低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
環(huán)氧化天然橡膠(ENR)是由天然膠乳與過(guò)氧乙酸反應(yīng)而制得的一種新型彈性體，它在保留了NR許多優(yōu)異性能的同時(shí)，還具有許多寶貴的特殊性能，如良好的氣密性、耐油性、粘合性、與 PVC的相容性等，而且這些特殊性能往往隨環(huán)氧化程度的提高而增高。
SBR一般為無(wú)規(guī)聚合，是不飽和非極性碳鏈橡膠。其側(cè)甲基較大、內(nèi)聚能密度較高，分子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受的約束較大。因此，其彈性略差于NR卻優(yōu)于IIR，氣密性和耐老化性均優(yōu)于NR。
2 (鹵化)丁基橡膠
IIR分子鏈兩側(cè)具有致密的甲基基團(tuán)，提供了在目前所有橡膠中獨(dú)一無(wú)二的氣密性。IIR同時(shí)具有優(yōu)良的老化性和抗磨損龜裂性能，成為制造內(nèi)胎的理想材料。
隨著輪胎，尤其是轎車(chē)輪胎向子午化、無(wú)內(nèi)胎化和扁平化方向發(fā)展，對(duì)其內(nèi)襯層氣密性的要求越來(lái)越高。溴化丁基橡膠(BIIR)以氣密性、粘合性和老化性好及硫化速度快等優(yōu)點(diǎn)，在轎車(chē)輪胎內(nèi)襯層中大量應(yīng)用。
3 動(dòng)態(tài)硫化合金(DVA)樹(shù)脂
埃克森美孚公司現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出一種新型熱塑性彈性體-ExxcoreTM DVA樹(shù)脂。該彈性體由動(dòng)態(tài)硫化尼龍和Exxpro特種彈性體組成。Exxpro特種彈性體是溴化異丁烯與對(duì)甲基苯乙烯的共聚物，按照ASTM命名法命名為BIMSM。動(dòng)態(tài)硫化尼龍和Exxpro特種彈性體并用使DVA樹(shù)脂具有以下特點(diǎn)：尼龍賦予極好的氣密性、良好的耐低溫性，并可像熱塑性塑料一樣加工；Exxpro特制彈性體賦予好的氣密性、極佳的耐低溫性及高溫?cái)D出不易降解性；尼龍／Exxpro特種彈性體賦予界面反應(yīng)相容性、良好的橡膠分散性、極佳的韌性和抗疲勞性；動(dòng)態(tài)硫化賦予穩(wěn)定的形態(tài)和橡膠的大量填充(柔軟且富有彈性)。由于新型熱塑性彈性體具有極佳的的氣密性，同時(shí)具有優(yōu)異的屈撓性和韌性，因而可用作輪胎內(nèi)襯層。
4 納米復(fù)合材料
聚合物基納米復(fù)合材料是當(dāng)今材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其中以粘土為分散相前體的層狀硅酸鹽／聚合物納米復(fù)合材料由于性能優(yōu)異而特別受到重視。粘土是典型的層狀硅酸鹽礦物，是一種形狀比(面積／厚度)非常大的片層填料，特殊的結(jié)構(gòu)使得納米粘土可以顯著提高聚合物的力學(xué)性能、耐熱性以及阻隔性和阻燃性等特殊性能。在不同的文獻(xiàn)中都提及其優(yōu)異的氣密性，因此粘土／橡膠納米復(fù)合材料可望應(yīng)用于輪胎內(nèi)胎和無(wú)內(nèi)輪胎的內(nèi)襯層上。 | 
