[发明专利]一种免充气胎材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种免充气胎材料及其制备方法，免充气胎材料包括偶联型SEBS和氢化S‑B(S)‑S及橡胶填充油、塑料、防老剂、抗紫外剂和耐磨剂等辅料。其制备方法是将氢化S‑B(S)‑S和偶联型SEBS与橡胶填充油混合均匀后，与其他辅料一起熔融挤出，造粒，即得。该车免充气胎材料制备的轮胎抗湿滑性能优异，且减震效果和骑乘舒适度佳。

技术领域

本发明涉及一种免充气胎材料，特别涉及一种以氢化S-B(S)-S与偶联型 SEBS混合料改善车胎的止滑性和骑乘舒适性的复合免充气胎材料，属于改性橡胶技术领域。

背景技术

自行车轮胎分为免充气胎和充气胎两种。免充气胎由于其重量大，减震效果差，骑乘舒适感不佳，在应用中一直被局限。但是随着加工工艺和新材料技术的提高，以及共享单车全国大范围的投放，采用免充气胎作为单车轮胎，可减少人为破坏、降低充气和维护费用，增加轮胎的使用寿命。

常用于自行车轮胎的弹性体包括天然橡胶、苯乙烯类弹性体、乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物EPDM(即，三元乙丙橡胶)、乙烯-丙烯共聚物EP、聚异戊二烯NR、聚氯丁二烯、丁烯-二烯共聚物(异戊二烯或其它二烯单体)、聚氨基甲酸酯PU和其它可硫化共聚物的合成橡胶。

目前，性能优异大范围采用的单车免充气胎材料有聚氨酯弹性体和氢化苯乙烯类弹性体两大类。聚氨酯弹性体用作轮胎的专利，如CN102212180A、 CN104497252A、CN104693401A、CN105330811A、CN106189198A，都是提供一种制备免充气轮胎用聚氨酯的方法，耐磨性好、撕裂强度高、承载力强。但是都存在添加剂种类多，加工环境气味大、对设备的要求高，废旧料回收工艺复杂等问题。

现有的氢化苯乙烯类弹性体SEBS是常温下具有橡胶的良好回弹性，在高温下表现出树脂的流动性，可以直接加工成型，无需硫化，加工工艺简单。边角余料可以循环使用，废旧料可再生利用，减少制作成本，且环保。SEBS的溶解性和填料的共混性良好，不但可改善共混物加工性能，还可提高共混物的使用温度，避免轮胎在夏季使用过程中的骑乘困难。并且，SEBS的填充胶料耐室外暴晒性能优异。所以SEBS成为单车免充气胎更优选的材料。但是，采用氢化苯乙烯类弹性体SEBS制备的单车免充气胎使用过程中仍然存在止滑性和减震舒适性不佳等问题。

发明内容

针对现有技术中聚氨酯弹性体和氢化苯乙烯类弹性体单车免充气胎材料存在的问题，本发明的第一个目的是在于提供一种利用氢化S-B(S)-S聚合物和偶联型SEBS作为主要原料的单车免充气胎材料，该单车免充气胎材料制备的轮胎抗湿滑性能优异，且减震效果和骑乘舒适度佳。

本发明而另一个目的是在于提供了一种工艺简单，无需硫化，边角余料可以回收利用，安全环保，成本低的制备单车免充气胎材料的方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种免充气胎材料，其包括偶联型 SEBS和氢化S-B(S)-S及辅料。

优选的方案，所述偶联型SEBS为氢化多臂星型丁苯共聚物；其中，单臂为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物，臂数为3～8。最优选为4臂。偶联型SEBS是采用本领域中常见的偶联剂将苯乙烯- 丁二烯嵌段共聚物或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行偶联得到星型聚合物，然后用茂钛催化体系加氢制得。偶联剂如四氯化硅等。

优选的方案，所述偶联型SEBS的数均分子量为150000～300000。

优选的方案，所述偶联型SEBS中苯乙烯嵌段的质量百分比含量为25～40％。

优选的方案，所述氢化S-B(S)-S为氢化苯乙烯-无规苯乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物。所述氢化S-B(S)-S是苯乙烯-无规苯乙烯/丁二烯-苯乙烯三嵌段聚合物通过茂钛催化体系加氢产物。

优选的方案，所述氢化S-B(S)-S的数均分子量为50000～100000。