CN102120834A - 巨型子午线轮胎胎面胶及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明巨型子午线轮胎胎面胶及其生产工艺涉及一种天然橡胶的组合物及其生产工艺。其目的是为了提供一种拉伸强度高、耐撕裂性能高、生热低、耐磨性能高、抗湿滑性能高、滚动阻力少的巨型子午线轮胎胎面胶及其生产工艺。本发明巨型子午线轮胎胎面胶按重量份计包括：烟片胶95.0-105.0份，中超耐磨炭黑35.0-40.0份，高分散性白炭黑13.0-18.0份，硅烷偶联剂1.0-1.5份，活性剂7.0-8.0份，抗硫化返原剂0.8-1.2份，防老剂5.0-6.0份，促进剂1.5-2.5份，硫磺0.6-1.0份。本发明还介绍了该种胎面胶的生产工艺。本发明用于矿产机械中子午线轮胎中。
Description
技术领域
本发明涉及一种天然橡胶的组合物及其生产工艺，特别是涉及一种用于轮胎胎面胶的天然橡胶的组合物及其生产工艺。
背景技术
巨型轮胎是指超过100吨的重型车用轮胎。近年来，随着国内外基础建设的发展，对矿产品的需求日益增长，从而带动了矿产机械轮胎的需求，轮胎市场出现了49″以上巨型工程子午线轮胎供不应求的局面。该类型轮胎主要用于各种矿石的运输，具有以下特点：
1、承载能力强，满车载荷要达到420吨；
2、作业时间长，平均每天工作时间达到22小时，要求轮胎使用寿命平均达到4000小时以上，要求轮胎使用寿命长；
3、路况差，要求胎面耐磨性高；
4、道路连续转弯多，要求轮胎具有较好的制动性；
5、耗油多，要求轮胎滚动阻力低，降低油耗。
轮胎的滚动阻力占轮胎前进阻力的18％-30％，有效降低轮胎的滚动阻力，不仅可以节约燃油，对减少温室气体排放也会起到重要作用。降低滚动阻力的方法之一就是使用生热低的白炭黑，但白炭黑的比表面积比较大，总是趋向于二次聚集，加之在空气中记忆吸收水分，致使烃基间易产生很强的氢键缔合，进一步提高了颗粒间的凝聚力，所以白炭黑的混炼比较困难，而且在多量配合时，还容易产生凝胶，使胶料硬化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种拉伸强度高、耐撕裂性能高、耐磨性能高、抗湿滑性能高、滚动阻力少、生热低的巨型子午线轮胎胎面胶及其生产工艺。
本发明巨型子午线轮胎胎面胶，按重量份计包括以下成分：烟片胶95.0-105.0份，中超耐磨炭黑35.0-40.0份，高分散性白炭黑13.0-18.0份，硅烷偶联剂1.0-1.5份，活性剂7.0-8.0份，抗硫化返原剂0.8-1.2份，防老剂5.0-6.0份，促进剂1.5-2.5份和硫磺0.6-1.0份。
本发明巨型子午线轮胎胎面胶，其中所述烟片胶为：3号烟片胶。
本发明巨型子午线轮胎胎面胶，其中所述中超耐磨炭黑为：N234。
本发明巨型子午线轮胎胎面胶，其中所述高分散性白炭黑包括：Ultrasil 7000 GR。
本发明巨型子午线轮胎胎面胶，其中所述硅烷偶联剂包括：固体SI-69。
本发明巨型子午线轮胎胎面胶，其中所述活性剂包括硬脂酸和间接法氧化锌。
本发明巨型子午线轮胎胎面胶，其中所述防老剂包括微晶蜡654C、4020和RD。
本发明巨型子午线轮胎胎面胶，其中所述促进剂包括NS和DTDM。
本发明巨型子午线轮胎胎面胶，其中所述抗硫化返原剂为TYC0900。
一种生产上述巨型子午线轮胎胎面胶的生产工艺，包括以下几个步骤：
1、在混炼容器中加入烟片胶、活性剂、防老剂、促进剂、抗硫化返原剂和硫磺；
2、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为40rpm的条件下，保持20s；
3、将上顶栓上升到位，加硅烷偶联剂和白炭黑；
4、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为40rpm的条件下，保持30s；
5、将上顶栓上升到位，加中超耐磨炭黑；
6、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为40rpm的条件下，加热；
7、加热到145℃时，将上顶栓上升到位，保持5s；
8、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为20rpm的条件下，加热；
9、加热到温度为158℃时，开加料门，保持20s，关加料门；
10、卸料。
本发明轮胎胎面胶及其生产工艺的优点在于：
1、拉伸强度高，用高分散性白炭黑取代普通白炭黑后，胎面胶的拉伸强度由28MPa提高到30MPa；
2、耐撕裂性能高，用高分散性白炭黑取代普通白炭黑后，胎面胶的撕裂强度由95.0KN/m提高到110.0KN/m；
3、胎面胶的生热低，用高分散性白炭黑取代普通白炭黑后，胎面胶的生热由13.0℃降低到11.0℃；
4、轮胎的耐磨性能高，用高分散性白炭黑取代普通白炭黑后，胎面胶的磨耗降低了；
5、抗湿滑性能高，用高分散性白炭黑取代普通白炭黑后，-15℃时，胎面胶的损耗角正切值变大了；
6、滚动阻力少，用高分散性白炭黑取代普通白炭黑后，60℃时胎面胶的损耗角正切值减小了。
具体实施方式
实施例1
巨型子午线轮胎胎面胶的成分如下：
根据上述成分按照如下巨型子午线轮胎胎面胶的生产工艺进行生产：
1、在混炼容器中按重量份计加入3号烟片胶100.0份、间接法氧化锌5.0份、硬脂酸2.5份、微晶蜡654C 2.0份、防老剂40202.0份、防老剂RD 1.5份、促进剂NS 1.0份、促进剂DTDM 1.0份、抗硫化返原剂TYC09001.0份、硫磺0.8份；
2、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为40rpm的条件下，保持20s；
3、将上顶栓上升到位，加固体SI-691.2重量份和Ultrasil 7000 GR 15.0重量份；
4、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为40rpm的条件下，保持30s；
5、将上顶栓上升到位，加炭黑N23438重量份；
6、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为40rpm的条件下，加热；
7、加热到145℃时，将上顶栓上升到位，保持5s；
8、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为20rpm的条件下，加热；
9、加热到温度为158℃时，开加料门，保持20s，关加料门；
10、卸料。
实施例2
将实施例1中的高分散性白炭黑换为相同重量份的普通白炭黑ZQ356，按照实施例1中的生产工艺进行生产，所得胎面胶作为J11-原，实施例1中所得胎面胶作为J11-现，两种胎面胶的性能测试数据如下：
通过以上数据对比，用现配方得到的胎面胶拉伸强度高，耐撕裂性能高，胎面胶的生热低，耐磨性能高，这些正是高性能轮胎追求的目标。
胎面胶的损耗角正切值
| 温度℃ | J11-原 | J11-现 |
| -15 | 0.370 | 0.425 |
| +60 | 0.135 | 0.105 |
经试验数据表明，-15℃时，胎面胶的损耗角正切值变大了，说明其抗湿滑性能提高了；60℃时胎面胶的损耗角正切值减小了，说明其滚动阻力减少了。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种巨型子午线轮胎胎面胶，其特征在于按重量份计包括以下成分：烟片胶95.0-105.0份，中超耐磨炭黑35.0-40.0份，高分散性白炭黑13.0-18.0份，硅烷偶联剂1.0-1.5份，活性剂7.0-8.0份，抗硫化返原剂0.8-1.2份，防老剂5.0-6.0份，促进剂1.5-2.5份和硫磺0.6-1.0份。
2.根据权利要求1所述的巨型子午线轮胎胎面胶，其特征在于：所述烟片胶为3号烟片胶。
3.根据权利要求2所述的巨型子午线轮胎胎面胶，其特征在于：所述中超耐磨炭黑的型号为N234。
4.根据权利要求3所述的巨型子午线轮胎胎面胶，其特征在于：所述高分散性白炭黑的型号为Ultrasil 7000GR。
5.根据权利要求4所述的巨型子午线轮胎胎面胶，其特征在于：所述硅烷偶联剂为固体SI-69。
6.根据权利要求5所述的巨型子午线轮胎胎面胶，其特征在于：所述活性剂为硬脂酸和间接法氧化锌。
7.根据权利要求6所述的巨型子午线轮胎胎面胶，其特征在于：所述防老剂为微晶蜡654C、4020和RD。
8.根据权利要求7所述的巨型子午线轮胎胎面胶，其特征在于：所述促进剂为NS和DTDM。
9.根据权利要求8所述的巨型子午线轮胎胎面胶，其特征在于：所述抗硫化返原剂为TYC0900。
10.一种生产如权利要求1-9之一所述的巨型子午线轮胎胎面胶的生产工艺，包括以下几个步骤：
A、在混炼容器中加入烟片胶、活性剂、防老剂、促进剂、抗硫化返原剂和硫磺；
B、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为40rpm的条件下，保持20s；
C、将上顶栓上升到位，加硅烷偶联剂和高分散性白炭黑；
D、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为40rpm的条件下，保持30s；
E、将上顶栓上升到位，加中超耐磨炭黑；
F、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为40rpm的条件下，加热；
G、加热到145℃时，将上顶栓上升到位，保持5s；
H、压上顶栓，在压力为5Mpa、转速为20rpm的条件下，加热；
I、加热到温度为158℃时，开加料门，保持20s，关加料门；
J、卸料。
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