一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及橡胶材料的技术领域，具体为一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料及其制备方法。


背景技术：

2.为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，必须在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序，如果混合不均匀，就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用，影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料，人们称为混炼胶，它是制造各种橡胶制品的半成品材料，俗称胶料，通常均作为商品出售，购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同，混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种，提供选择。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料及其制备方法，解决了橡胶混炼过程中会挥发出有机物，这些有机物会对环境造成污染，以及如何根据温度控制混炼过程并实现均匀混合的问题。
5.(二)技术方案
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料，由以下重量份数的材料组成：天然橡胶90
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93质量份、抗氧剂1
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3质量份、促进剂5
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7质量份、氧化锌1.7
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1.9质量份、铜抑制剂5
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7质量份、滑石粉8
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10质量份、炭黑10
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12质量份、松焦油20
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22质量份和钛酸盐片晶15
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17质量份。
7.一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料，由以下重量份数的材料组成：天然橡胶92质量份、抗氧剂2质量份、促进剂6质量份、氧化锌1.8质量份、铜抑制剂6质量份、滑石粉9质量份、炭黑11质量份、松焦油21质量份和钛酸盐片晶16质量份。
8.一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
9.步骤一、原料和配料的准备，将天然橡胶通过破碎机切胶、破胶成小块，组成原料；将片状的抗氧剂放入粉碎机中进行粉碎，组成第一配料；将粉末状的促进剂、氧化锌、铜抑制剂、滑石粉、炭黑和钛酸盐片晶放入干燥装置中进行干燥处理，组成第二配料；将松焦油进行加热、熔化、蒸发水分和过滤杂质处理，组成第三配料。
10.步骤二、塑炼，将原料加入塑炼机中，塑炼期间不断对材料搅拌，塑炼温度设置在130℃
‑
150℃，直至原料软化并均匀混合，天然橡胶由高弹性状态转变为可塑状态；
11.步骤三、混炼，将塑炼后的原料放置入混炼装置中，并向混炼机中依次加入第一配料、第二配料和第三配料，通过机械拌合作用，使配料完全、均匀地分散在天然橡胶中，通过
对不同的原材料进行不同的处理方法，针对块状的天然橡胶以及片状的抗氧剂，对于粉末材料而言，干燥是非常重要的，否则容易结块、混炼时不能分散均匀，硫化时会产生气泡，从而影响产品质量，对于加热后呈液态的松焦油而言，需要将其加热至液态后进行内部除杂处理，防止杂质对混炼过程的影响，在配料里加入松焦油的主要目的是为了减少橡胶产生的喷霜现象，即由于配料过饱和产生的迁移到橡胶表面的运动，喷霜对于橡胶的使用过程会造成严重的不利影响；
12.步骤四、模压硫化成型，将混炼后的混合料加入硫化模具中，充满高压热水的硫化胆，轮胎用橡胶材料从原先的易变形状态，转变为弹性状态。
13.优选的，所述混炼罐的顶部固定连接有电机，所述电机输出端的转轴固定连接有搅拌机构，所述混炼罐的上方位置固定连接有进料壁，所述混炼罐的内侧面搭接有连接机构，所述连接机构的底部设置有螺纹槽，所述连接机构通过螺纹槽连接有混合机构，通过混炼罐、搅拌机构和混合机构等机构的配合使用，解决了橡胶混炼过程中会挥发出有机物，这些有机物会对环境造成污染，以及如何根据温度控制混炼过程并实现均匀混合的问题；
14.所述搅拌机构包括连接体，所述连接体的顶部与电机输出端的转轴固定连接，所述连接体的表面固定连接有固定盘，所述固定盘的底部固定连接有搅拌叶，所述搅拌叶远离固定盘的一端与连接体的底部固定连接，所述连接体的内侧面转动连接有转动体，所述转动体的底部固定连接有热胀凝胶。
15.优选的，所述热胀凝胶的底部固定连接有连接杆，所述连接杆的底端固定连接有嵌体，所述连接杆的表面转动连接有固定体，通过设计搅拌机构实现温度控制混炼过程，当原料和配料通过进料壁放进混炼罐后，电机带动搅拌机构转动，固定盘带动搅拌叶搅拌材料，螺旋叶片的搅拌范围和搅拌力度充足，同时，螺旋的升力作用减少了同层搅拌的影响，当温度由于搅拌产生的摩擦力升高时，热胀凝胶膨胀，从而带动连接杆一定角度的旋转，与连接杆固定连接的嵌体被带动旋转，由于固定体与连接杆转动连接，嵌体与固定体之间形成空隙，混炼所得材料通过空隙进入混合机构。
16.优选的，所述混炼罐包括罐体，所述罐体内侧面的上方位置固定连接有限位环，所述罐体内侧面的下方位置开设有开孔，所述罐体的内侧面固定连接有拦截机构，所述罐体内侧面的底部固定连接有组合环。
17.优选的，所述拦截机构包括抽气泵，所述抽气泵的顶部与罐体的表面固定连接，所述罐体的内侧面固定连接有曲面片。
18.优选的，所述曲面片的顶部固定连接有活性炭，所述曲面片的底部固定连接有水管，所述曲面片远离活性炭的一端固定连接有绒面块，当搅拌机构搅拌材料时，橡胶混炼过程中会挥发出有机物，这些有机物通过抽气泵和通气孔，进入混炼罐和连接机构的空隙，气流中携带有挥发有机物以及灰尘，气流的运动方向与活性炭的表面垂直，从而更大效率地吸附气流内的有机物，气流内携带的灰尘被绒面块拦截，绒面块表面的绒毛既能够有效地将灰尘吸附，还能使得气流流通，从而进行流动循环。
19.优选的，所述连接机构包括搭接体，所述搭接体的顶部固定连接有搭接环，所述搭接体的上方位置开设有通气孔。
20.优选的，所述混合机构包括混合壁，所述混合壁内侧面的上方位置固定连接有混合盘，所述混合壁的内侧面固定连接有块体，所述混合壁的表面固定连接有加热环，混合材
料通过混合盘进行一定程度的混合，混合盘的底部固定连接块体，当混炼所得材料通过空隙进入混合机构后，块体与材料的流动方向相反，从而使得材料混合地更加均匀，胶体通过搅拌机构和混合机构的配合使用，达到了对原料和配料的均匀混合，在安装时，连接机构通过混炼罐的上方安装，通过限位环与连接体进行搭接，混合机构通过混炼罐的下方进行安装，混合壁的内侧面通过螺纹槽与连接体的表面相连接。
21.(三)有益效果
22.本发明提供了一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料及其制备方法。具备以下有益效果：
23.(一)、该轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料及其制备方法，通过对不同的原材料进行不同的处理方法，针对块状的天然橡胶以及片状的抗氧剂，对于粉末材料而言，干燥是非常重要的，否则容易结块、混炼时不能分散均匀，硫化时会产生气泡，从而影响产品质量，对于加热后呈液态的松焦油而言，需要将其加热至液态后进行内部除杂处理，防止杂质对混炼过程的影响，在配料里加入松焦油的主要目的是为了减少橡胶产生的喷霜现象，即由于配料过饱和产生的迁移到橡胶表面的运动，喷霜对于橡胶的使用过程会造成严重的不利影响。
24.(二)、该轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料及其制备方法，通过混炼罐、搅拌机构和混合机构等机构的配合使用，解决了橡胶混炼过程中会挥发出有机物，这些有机物会对环境造成污染，以及如何根据温度控制混炼过程并实现均匀混合的问题。
25.(三)、该轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料及其制备方法，通过设计搅拌机构实现温度控制混炼过程，当原料和配料通过进料壁放进混炼罐后，电机带动搅拌机构转动，固定盘带动搅拌叶搅拌材料，螺旋叶片的搅拌范围和搅拌力度充足，同时，螺旋的升力作用减少了同层搅拌的影响，当温度由于搅拌产生的摩擦力升高时，热胀凝胶膨胀，从而带动连接杆一定角度的旋转，与连接杆固定连接的嵌体被带动旋转，由于固定体与连接杆转动连接，嵌体与固定体之间形成空隙，混炼所得材料通过空隙进入混合机构。
26.(四)、该轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料及其制备方法，混合材料通过混合盘进行一定程度的混合，混合盘的底部固定连接块体，当混炼所得材料通过空隙进入混合机构后，块体与材料的流动方向相反，从而使得材料混合地更加均匀，胶体通过搅拌机构和混合机构的配合使用，达到了对原料和配料的均匀混合，在安装时，连接机构通过混炼罐的上方安装，通过限位环与连接体进行搭接，混合机构通过混炼罐的下方进行安装，混合壁的内侧面通过螺纹槽与连接体的表面相连接。
27.(五)、该轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料及其制备方法，当搅拌机构搅拌材料时，橡胶混炼过程中会挥发出有机物，这些有机物通过抽气泵和通气孔，进入混炼罐和连接机构的空隙，气流中携带有挥发有机物以及灰尘，气流的运动方向与活性炭的表面垂直，从而更大效率地吸附气流内的有机物，气流内携带的灰尘被绒面块拦截，绒面块表面的绒毛既能够有效地将灰尘吸附，还能使得气流流通，从而进行流动循环。
附图说明
28.图1为本发明生产工艺的流程图；
29.图2为本发明外部整体的结构示意图；
30.图3为本发明内部整体的结构示意图；
31.图4为本发明混炼罐的结构示意图；
32.图5为本发明a视图的结构放大示意图；
33.图6为本发明搅拌机构的结构示意图；
34.图7为本发明连接机构的结构示意图；
35.图8为本发明混合机构的结构示意图。
36.图中：1、混炼罐；2、搅拌机构；3、进料壁；4、连接机构；5、混合机构；11、罐体；12、限位环；13、开孔；14、拦截机构；15、组合环；141、抽气泵；142、曲面片；143、活性炭；144、水管；145、绒面块；21、连接体；22、固定盘；23、搅拌叶；24、转动体；25、热胀凝胶；26、连接杆；27、嵌体；28、固定体；41、搭接体；42、搭接环；43、通气孔；51、混合壁；52、混合盘；53、块体；54、加热环。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例一
39.本发明提供一种技术方案：一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料，由以下重量份数的材料组成：天然橡胶90质量份、抗氧剂1质量份、促进剂5质量份、氧化锌1.7质量份、铜抑制剂5质量份、滑石粉8质量份、炭黑10质量份、松焦油20质量份和钛酸盐片晶15质量份。
40.一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
41.步骤一、原料和配料的准备，将天然橡胶通过破碎机切胶、破胶成小块，组成原料；将片状的抗氧剂放入粉碎机中进行粉碎，组成第一配料；将粉末状的促进剂、氧化锌、铜抑制剂、滑石粉、炭黑和钛酸盐片晶放入干燥装置中进行干燥处理，组成第二配料；将松焦油进行加热、熔化、蒸发水分和过滤杂质处理，组成第三配料。
42.步骤二、塑炼，将原料加入塑炼机中，塑炼期间不断对材料搅拌，塑炼温度设置在130℃，直至原料软化并均匀混合，天然橡胶由高弹性状态转变为可塑状态；
43.步骤三、混炼，将塑炼后的原料放置入混炼装置中，并向混炼机中依次加入第一配料、第二配料和第三配料，通过机械拌合作用，使配料完全、均匀地分散在天然橡胶中；
44.步骤四、模压硫化成型，将混炼后的混合料加入硫化模具中，充满高压热水的硫化胆，轮胎用橡胶材料从原先的易变形状态，转变为弹性状态。
45.实施例二
46.本发明提供一种技术方案：一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料，由以下重量份数的材料组成：天然橡胶92质量份、抗氧剂2质量份、促进剂6质量份、氧化锌1.8质量份、铜抑制剂6质量份、滑石粉9质量份、炭黑11质量份、松焦油21质量份和钛酸盐片晶16质量份。
47.一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
48.步骤一、原料和配料的准备，将天然橡胶通过破碎机切胶、破胶成小块，组成原料；将片状的抗氧剂放入粉碎机中进行粉碎，组成第一配料；将粉末状的促进剂、氧化锌、铜抑制剂、滑石粉、炭黑和钛酸盐片晶放入干燥装置中进行干燥处理，组成第二配料；将松焦油
进行加热、熔化、蒸发水分和过滤杂质处理，组成第三配料。
49.步骤二、塑炼，将原料加入塑炼机中，塑炼期间不断对材料搅拌，塑炼温度设置在140℃，直至原料软化并均匀混合，天然橡胶由高弹性状态转变为可塑状态；
50.步骤三、混炼，将塑炼后的原料放置入混炼装置中，并向混炼机中依次加入第一配料、第二配料和第三配料，通过机械拌合作用，使配料完全、均匀地分散在天然橡胶中；
51.步骤四、模压硫化成型，将混炼后的混合料加入硫化模具中，充满高压热水的硫化胆，轮胎用橡胶材料从原先的易变形状态，转变为弹性状态。
52.实施例三
53.本发明提供一种技术方案：一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料，由以下重量份数的材料组成：天然橡胶93质量份、抗氧剂3质量份、促进剂7质量份、氧化锌1.9质量份、铜抑制剂7质量份、滑石粉10质量份、炭黑12质量份、松焦油22质量份和钛酸盐片晶17质量份。
54.一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
55.步骤一、原料和配料的准备，将天然橡胶通过破碎机切胶、破胶成小块，组成原料；将片状的抗氧剂放入粉碎机中进行粉碎，组成第一配料；将粉末状的促进剂、氧化锌、铜抑制剂、滑石粉、炭黑和钛酸盐片晶放入干燥装置中进行干燥处理，组成第二配料；将松焦油进行加热、熔化、蒸发水分和过滤杂质处理，组成第三配料。
56.步骤二、塑炼，将原料加入塑炼机中，塑炼期间不断对材料搅拌，塑炼温度设置在150℃，直至原料软化并均匀混合，天然橡胶由高弹性状态转变为可塑状态；
57.步骤三、混炼，将塑炼后的原料放置入混炼装置中，并向混炼机中依次加入第一配料、第二配料和第三配料，通过机械拌合作用，使配料完全、均匀地分散在天然橡胶中；
58.步骤四、模压硫化成型，将混炼后的混合料加入硫化模具中，充满高压热水的硫化胆，轮胎用橡胶材料从原先的易变形状态，转变为弹性状态。
59.实施例四
60.如图1
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5，本发明提供一种技术方案：一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料的制备方法，混炼装置包括混炼罐1，混炼罐1的顶部固定连接有电机，电机输出端的转轴固定连接有搅拌机构2，混炼罐1的上方位置固定连接有进料壁3，混炼罐1的内侧面搭接有连接机构4，连接机构4的底部设置有螺纹槽，连接机构4通过螺纹槽连接有混合机构5；
61.橡胶混炼过程中会挥发出有机物，这些有机物通过抽气泵141和通气孔43，进入混炼罐1和连接机构4的空隙，气流中携带有挥发有机物以及灰尘，气流的运动方向与活性炭143的表面垂直，从而更大效率地吸附气流内的有机物，气流内携带的灰尘被绒面块145拦截，绒面块145表面的绒毛既能够有效地将灰尘吸附，还能使得气流流通，从而进行流动循环，混炼罐1包括罐体11，罐体11内侧面的上方位置固定连接有限位环12，罐体11内侧面的下方位置开设有开孔13，罐体11的内侧面固定连接有拦截机构14，拦截机构14包括抽气泵141，抽气泵141的顶部与罐体11的表面固定连接，罐体11的内侧面固定连接有曲面片142，曲面片142的顶部固定连接有活性炭143，曲面片142的底部固定连接有水管144，曲面片142远离活性炭143的一端固定连接有绒面块145，罐体11内侧面的底部固定连接有组合环15。
62.实施例五
63.如图6，本发明提供一种技术方案：一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料的制备方法：混炼装置包括混炼罐1，混炼罐1的顶部固定连接有电机，电机输出端的转轴固定连接有搅
拌机构2，混炼罐1的上方位置固定连接有进料壁3，混炼罐1的内侧面搭接有连接机构4，连接机构4的底部设置有螺纹槽，连接机构4通过螺纹槽连接有混合机构5；
64.当原料和配料通过进料壁3放进混炼罐1后，电机带动搅拌机构2转动，固定盘22带动搅拌叶23搅拌材料，螺旋形叶片的搅拌范围和搅拌力度充足，同时，螺旋的升力作用减少了同层搅拌的影响，搅拌机构2包括连接体21，连接体21的顶部与电机输出端的转轴固定连接，连接体21的表面固定连接有固定盘22，固定盘22的底部固定连接有搅拌叶23，搅拌叶23远离固定盘22的一端与连接体21的底部固定连接，连接体21的内侧面转动连接有转动体24，转动体24的底部固定连接有热胀凝胶25，热胀凝胶25的底部固定连接有连接杆26，连接杆26的底端固定连接有嵌体27，连接杆26的表面转动连接有固定体28，当温度由于搅拌产生的摩擦力升高时，热胀凝胶25膨胀，从而带动连接杆26一定角度的旋转，与连接杆26固定连接的嵌体27被带动旋转，由于固定体28与连接杆26转动连接，嵌体27与固定体28之间形成空隙，混炼所得材料通过空隙进入混合机构5。
65.混炼装置的工作原理：该一种轮胎用钛酸盐片晶橡胶材料的制备方法通过混炼罐1、搅拌机构2和混合机构5等机构的配合使用，解决了橡胶混炼过程中会挥发出有机物，这些有机物会对环境造成污染，以及如何根据温度控制混炼过程并实现均匀混合的问题。
66.当原料和配料通过进料壁3放进混炼罐1后，电机带动搅拌机构2转动，固定盘22带动搅拌叶23搅拌材料，螺旋形叶片的搅拌范围和搅拌力度充足，同时，螺旋的升力作用减少了同层搅拌的影响，当温度由于搅拌产生的摩擦力升高时，热胀凝胶25膨胀，从而带动连接杆26一定角度的旋转，与连接杆26固定连接的嵌体27被带动旋转，由于固定体28与连接杆26转动连接，嵌体27与固定体28之间形成空隙，混炼所得材料通过空隙进入混合机构5。
67.当混炼所得材料通过空隙进入混合机构5后，块体53与材料的流动方向相反，从而使得材料混合地更加均匀，胶体通过搅拌机构2和混合机构5的配合使用，达到了对原料和配料的均匀混合，在安装时，连接机构4通过混炼罐1的上方安装，通过限位环12与连接体21进行搭接，混合机构5通过混炼罐1的下方进行安装，混合壁51的内侧面通过螺纹槽与连接体21的表面相连接。
68.当搅拌机构2搅拌材料时，橡胶混炼过程中会挥发出有机物，这些有机物通过抽气泵141和通气孔43，进入混炼罐1和连接机构4的空隙，气流中携带有挥发有机物以及灰尘，气流的运动方向与活性炭143的表面垂直，从而更大效率地吸附气流内的有机物，气流内携带的灰尘被绒面块145拦截，绒面块145表面的绒毛既能够有效地将灰尘吸附，还能使得气流流通，从而进行流动循环。
69.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
70.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。