高性能輪胎內(nèi)襯層疊層復(fù)合工藝研究.pdf

1、內(nèi)襯層是無內(nèi)胎輪胎最內(nèi)部的橡膠層，要求具有優(yōu)異的氣體阻隔性能及良好的綜合力學(xué)性能。鹵化丁基橡膠作為輪胎內(nèi)襯層，由于存在生產(chǎn)成本高、滯后損失大、氣體阻隔性能難以進(jìn)一步提升等問題，已不能滿足未來安全輪胎、智能輪胎、綠色輪胎發(fā)展需求。開發(fā)高性能輪胎內(nèi)襯層材料，成為輪胎技術(shù)升級重要方向。微納層疊技術(shù)是采用多種聚合物交替疊層復(fù)合，形成每層厚度可達(dá)微納米級的多層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，聚合物和填料在微納米級厚的空間內(nèi)更容易實現(xiàn)高度取向、結(jié)晶，進(jìn)而大幅度提高復(fù)

2、合材料氣體阻隔性能及綜合力學(xué)性能。本文以微納層疊技術(shù)為理論指導(dǎo)，開展高性能輪胎內(nèi)襯層疊層復(fù)合工藝研究。
　　 本論文將自制的功能高分子助劑加入內(nèi)襯層用混煉橡膠中，制備疊層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。探索加料方式、平板硫化機(jī)冷壓工藝、開煉機(jī)混煉工藝、增粘劑種類和用量、功能高分子助劑用量對復(fù)合材料阻隔性能影響，進(jìn)一步研究了疊層復(fù)合材料制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)、阻隔性能相互關(guān)系。研究結(jié)果表明:A系列增粘劑與功能高分子助劑充分混合，同時加入內(nèi)襯層用混煉橡膠

3、中，界面粘合效果良好;B系列增粘劑較A系列增粘劑，具有更優(yōu)異的界面改性效果;平板硫化機(jī)冷壓工藝制備的疊層復(fù)合材料，微觀層狀結(jié)構(gòu)規(guī)整，阻隔性能優(yōu)異。
　　 本文第二部分探究了輪胎內(nèi)襯層疊層復(fù)合工藝對力學(xué)性能影響。詳細(xì)研究了增粘劑用量、增粘劑種類、功能高分子助劑用量、硫化預(yù)處理工藝對疊層復(fù)合材料力學(xué)性能影響。隨增粘劑A2用量增加，疊層復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度降低，扯斷伸長率不斷提高，撕裂強(qiáng)度變化不顯著，定伸應(yīng)力先增加后降低。B系列增粘劑制備

4、的疊層復(fù)合材料，與增粘劑A2相比具有更好的力學(xué)性能，但B系列增粘劑用量對疊層復(fù)合材料力學(xué)性能影響顯著。隨功能高分子助劑用量增加，疊層復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率降低，撕裂強(qiáng)度整體提高，定伸應(yīng)力先升高后降低。
　　 本文最后一部分基于以上實驗研究，設(shè)計了輪胎內(nèi)襯層原位聚合微層共擠出工業(yè)生產(chǎn)裝置。層疊器A將三層結(jié)構(gòu)復(fù)合流體，反向旋轉(zhuǎn)90度疊層復(fù)合形成六層結(jié)構(gòu)復(fù)合流體，功能高分子助劑完全包裹于內(nèi)襯層用混煉橡膠中，六層結(jié)構(gòu)復(fù)合流體經(jīng)層疊