[发明专利]一种含碳纳米管的轮胎材料及其制备方法

说明书

本发明涉及轮胎材料制备技术领域，具体公开了一种含碳纳米管的轮胎材料及其制备方法。所述的含碳纳米管的轮胎材料包含如下重量份的原料成分：天然橡胶80～120份；顺丁橡胶60～90份；热裂解炭黑20～40份；改性碳纳米管10～30份；氧化锌5～15份；硫磺5～10份；防老剂3～5份；硬脂酸1～3份；促进剂3～5份；偶联剂4～8份。所述的含碳纳米管的轮胎材料具有非常优异的综合性能，其燃油经济性、抗静电性能以及耐久性能均达到了非常高的水平。

技术领域

本发明涉及轮胎材料制备技术领域，具体涉及一种含碳纳米管的轮胎材料及其制备方法。

背景技术

汽车轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性。随着我国经济水平的提高，汽车的拥有量的不断增加，我国轮胎的需求量逐年提高。但我国的轮胎材料的生成能力以及轮胎产品质量还有待进一步提升。而抗静电高耐久性能的轮胎是高品质轮胎的重要指标。

碳纳米管由于其具有优异的导电以及力学性能，因而被逐渐应用于轮胎中。但碳纳米管由于其加工过程中容易团聚，其应用于轮胎材料的过程中如果方法控制不当会导致轮胎的性能得不到很好的提升。因此，利用碳纳米管来生产轮胎材料用于提高其抗静电以及耐久性，仍需要取得进一步地技术突破。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是，提供一种含碳纳米管的轮胎材料的。本发明所述的轮胎材料具有优异的抗静电效果以及良好的耐久性。

本发明所要解决的上述技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种含碳纳米管的轮胎材料，其包含如下重量份的原料成分：

天然橡胶80～120份；顺丁橡胶60～90份；热裂解炭黑20～40份；改性碳纳米管10～30份；氧化锌5～15份；硫磺5～10份；防老剂3～5份；硬脂酸1～3份；促进剂3～5份；偶联剂4～8份。

优选地，所述的含碳纳米管的轮胎材料，其包含如下重量份的原料成分：

天然橡胶100～120份；顺丁橡胶80～90份；热裂解炭黑30～40份；改性碳纳米管20～30份；氧化锌10～15份；硫磺8～10份；防老剂4～5份；硬脂酸2～3份；促进剂4～5份；偶联剂6～8份。

最优选地，所述的含碳纳米管的轮胎材料，其包含如下重量份的原料成分：

天然橡胶100份；顺丁橡胶80份；热裂解炭黑30份；改性碳纳米管20份；氧化锌10份；硫磺8份；防老剂4份；硬脂酸2份；促进剂4份；偶联剂6份。

优选地，所述的防老剂选用防老剂DMPPD。

优选地，所述的促进剂由促进剂CZ和促进剂DM按质量比为3:1组成。

优选地，所述的偶联剂选用硅烷偶联剂kh550

优选地，所述的改性碳纳米管通过如下方法制备得到：

(1)将碳纳米管放入混酸溶液中，在40～60℃下超声反应5～8h，洗涤至中性，干燥后得酸化碳纳米管；

(2)将酸化碳纳米管加入水中，然后再加入分散剂，在90～100℃下超声反应10～30min，得酸化碳纳米管浆料；

(3)往酸化碳纳米管浆料中加入聚乙烯醇，以及1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐以及4-二甲氨基吡啶，在90～100℃下搅拌反应5～10h后，过滤干燥即得改性碳纳米管；

步骤(1)中所述的混酸由浓硫酸和浓硝酸按体积比为2～4:1组成；所述的浓硫酸是指质量分数大于等于70％的硫酸；所述的浓硝酸是指质量分数大于等于60％的硝酸；所述的碳纳米管与混酸的用量比为1g：10～20mL；