[发明专利]一种汽车轮胎用橡胶纳米短纤维复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种汽车轮胎用橡胶纳米短纤维复合材料，其组成和质量份数为：

二烯系橡胶基体100份，

改性针状硅酸盐30～100份，

平均粒径为31～200nm的软质炭黑20～60份，

石蜡油0～10份，

活性剂6～10份，

防老剂0.5～4份，

硫化促进剂1～4份，

硫黄1～6份；

其中二烯系橡胶基体为天然橡胶或天然橡胶与环氧天然橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶中的一种以4∶1～9∶1的质量比组成的混合胶；

改性针状硅酸盐采用粒度不低于1000目的天然针状硅酸盐经CO₂超临界法改性而得，具体改性方法为：将硅烷偶联剂、三乙醇胺和针状硅酸盐以质量比为3～24∶1～8∶30～100的比例，加入反应釜中，然后加入干冰，搅拌条件下，反应釜密闭加热至温度为40℃～100℃，压力10～14MPa，反应1～2小时，反应结束后，将反应釜减压到常压状态，待冷却，得到改性针状硅酸盐。

2.根据权利要求1所述的汽车轮胎用橡胶纳米短纤维复合材料，其特征是：所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(2、3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的汽车轮胎用橡胶纳米短纤维复合材料，其特征是：软质炭黑选用如下牌号的产品：N539、N550、N660、N642或N770。

4.一种权利要求1或2或3所述的汽车轮胎用纳米短纤维橡胶复合材料的制备方法，依次包括下列步骤：首先向密炼机加入橡胶、改性针状硅酸盐，在130～150℃进行混合10～15min，然后加入活性剂、硫化促进剂、防老剂、软质炭黑、石蜡油，最后冷却至40～50℃加入硫黄混合均匀，硫化得到橡胶复合材料。