CN102675697B - 抗硫化返原的胎肩垫胶橡胶组合物 - Google Patents

抗硫化返原的胎肩垫胶橡胶组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及橡胶技术领域，具体地说是一种抗硫化返原的胎肩垫胶橡胶组合物，其特征是：以100重量份的天然橡胶为基准，还包含25～40重量份炭黑，5～10重量份白炭黑，3～5重量份有机硅混合物TESPT，3～6重量份氧化锌，1.5～2.5重量份硬脂酸，1～2重量份增粘树脂，1～2.5重量份防老剂4020，0.5～1.5重量份防老剂RD，1～2.5重量份不溶性硫磺，0.5～2重量份促进剂NS，0.2重量份防焦剂CTP，0.5～2.5重量份六亚甲基-1,6-双硫代硫酸二钠盐.二份结晶水。本发明提高了轮胎胎肩垫胶的抗硫化返原能力，保证了胶料在过硫情况下的定伸应力、硬度等力学性能的稳定性，同时降低了轮胎的胎肩生热，提高了轮胎的使用寿命。

Description

抗硫化返原的胎肩垫胶橡胶组合物
技术领域
 本发明涉及橡胶技术领域，具体地说是一种抗硫化返原的胎肩垫胶橡胶组合物。
背景技术
众所周知，硫化返原对硫化胶会产生物理性能下降、交联密度降低、动态性能变差和生热增大等很多不良影响。轮胎胶料的硫化返原主要发生在轮胎硫化和实际使用过程中。全钢载重子午线轮胎目前多数胶部件配方中的生胶仍以NR为主，硫化体系大多为普通硫磺硫化体系。为保证硫化过程中轮胎内部达到正硫化，常常会导致轮胎外部产生不同程度的硫化返原。轮胎在实际使用过程中，由于高速、超载和路况复杂等因素的影响，轮胎肩部和胎圈等应力集中部位生热很高，从而产生硫化返原。
近年来，随着市场竞争日益激烈，消费者对轮胎的质量要求越来越高，改善轮胎整体胶料的抗硫化返原性变得非常重要。由于胎肩是轮胎在行驶过程中最易发生损坏的部位，因此改善轮胎胎肩垫胶的抗硫化返原能力尤为重要。目前有些厂家通过单独添加抗硫化返原剂来解决硫化返原问题，有一定效果，但是效果并不十分明显。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种抗硫化返原的胎肩垫胶橡胶组合物，提高了轮胎胎肩垫胶的抗硫化返原能力，保证了胶料在过硫情况下的定伸应力、硬度等力学性能的稳定性，同时降低了轮胎的胎肩生热，提高了轮胎的使用寿命。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种抗硫化返原的胎肩垫胶橡胶组合物，以100重量份的天然橡胶为基准，还包含
25～40重量份炭黑，5～10重量份白炭黑，3～5重量份有机硅混合物TESPT，3～6重量份氧化锌，1.5～2.5重量份硬脂酸，1～2重量份增粘树脂，1～2.5重量份防老剂4020，0.5～1.5重量份防老剂RD，1～2.5重量份不溶性硫磺，0.5～2重量份促进剂NS，0.2重量份防焦剂CTP，0.5～2.5重量份六亚甲基-1,6-双硫代硫酸二钠盐.二份结晶水。
所述炭黑是N375和N660，N375为10～15重量份，N660为15～25重量份。
本发明的有益效果是，提高了轮胎胎肩垫胶的抗硫化返原能力，保证了胶料在过硫情况下的定伸应力、硬度等力学性能的稳定性，同时降低了轮胎的胎肩生热，提高了轮胎的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
本发明征是采用下述重量份数的原料制成：天然胶100，炭黑25～40，白炭黑5～10，有机硅混合物TESPT 3～5，氧化锌3～6，硬脂酸1.5～2.5，超级增粘树脂1～2，防老剂4020 1～2.5，防老剂RD 0.5～1.5，不溶性硫磺1～2.5，促进剂NS 0.5～2，防焦剂CTP 0.2，六亚甲基-1,6-双硫代硫酸二钠盐.二份结晶水（HTS）0.5～2.5。
作为优选，所述的炭黑最好是N375和N660，N375为10～15重量份，N660为15～25重量份。
作为优选，所述的六亚甲基-1,6-双硫代硫酸二钠盐.二份结晶水（HTS）为1～2份。
本发明中选用平衡硫化体系，作为优选，不溶性硫磺选用IS7020，为1～2份；促进剂NS为1～2份，有机硅混合物TESPT为3～5份。
采用本发明所述的原料组分及含量按现有常规技术即可制备，具体步骤是：
一段混炼：将天然胶加到密炼机GK400中，同时加入炭黑、白炭黑、三分之一的有机硅混合物、氧化锌、硬脂酸、超级增粘树脂、防老剂4020、防老剂RD、抗硫化返原剂，压栓30秒，提栓后压栓至130℃提栓，再次压栓至155℃排胶，开炼机上薄通两次下片。
二段混炼：加入一段混炼胶，压栓保持30秒，提栓后再压栓30秒，提栓后压栓至155℃排胶，开炼机上薄通两次下片。
三段混炼：加入二段混炼胶，和不溶性硫磺、促进剂NS、余下的有机硅混合物、防焦剂，压栓保持30秒，提栓后压栓至105℃排胶，开炼机上薄通两次下片。
为了证实本发明效果的可靠性，将本发明与现有技术的轮胎胎肩垫胶的配方及各项性能指标进行对照，结果见表1、表2和表3：
从表1、2、3中可以看出，使用平衡硫化体系同时添加抗硫化返原剂HTS后制备的胎肩垫胶相比于对比例一、二，抗硫化返原性能明显提高，硫化返原率仅为1.03%；同时在过硫情况下胶料的拉伸强度、定伸应力、硬度等力学性能的稳定性较高，拉伸强度仍然保持在25MPa左右，300%定伸仍然保持在12.5MPa左右，邵尔硬度仍然保持在56。使用本发明的配方在30分钟的硫化时间和60分钟的硫化时间下，损耗因子均较低,且过硫情况下胶料损耗并没有明显增加，表明本发明抗硫化返原性能较好，对胎肩垫胶降低生热有很大改善。
表1：（各原料含量单位：重量份）
原材料 对比例一 对比例二 本发明
天然橡胶 100.0 100.0 100.0
N375 15.0 15.0 15.0
N660 21.0 21.0 21.0
白碳黑 5.0 5.0 5.0
氧化锌 5.0 5.0 5.0
硬脂酸 2.0 2.0 2.0
Korisin树脂 2.0 2.0 2.0
防老剂 4020 2.0 2.0 2.0
有机硅混合物 1.6 1.6 3.6
防老剂 RD 1.0 1.0 1.0
IS-7020 2.8 2.8 1.7
防焦剂 CTP 0.2 0.2 0.2
促进剂 NS 0.8 0.8 1.5
抗硫化返原剂PK900   1.5  
HTS 　   1.0
表2：硫化特性参数
配方编号 ML/(dN.m) MH/(dN.m) t10/min t90/min M60 返原率/%
对比例一 8.2 44.5 5.2 10.2 37.3 19.83
对比例二 8.0 46.2 5.0 9.6 42.7 9.16
本发明 7.6 46.6 5.4 10.1 46.2 1.03
注：M60为硫化60分钟时的转矩
返原率/%=(MH-Mt)/ (MH-ML)×100%
表3：物理机械性能
Figure 2012102073065100002DEST_PATH_IMAGE002
实施例（各原料含量单位：重量份）
原材料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
20#标胶 100.0 100.0 100.0 100.0
N375 15.0 12.0 10.0 15.0
N660 15.0 13.0 25.0 21.0
白碳黑 8.0 10.0 5.0 5.0
氧化锌 5.0 6.0 4.0 5.0
硬脂酸 2.0 1.5 2.5 2.0
Korisin树脂 2.0 1.0 1.5 2.0
防老剂 4020 1.0 1.5 2.5 2.0
有机硅混合物 4.2 5.0 3.0 3.6
防老剂 RD 1.5 0.5 1.0 1.0
IS-7020 2.0 1.0 1.4 1.7
防焦剂 CTP 0.2 0.2 0.2 0.2
促进剂 NS 1.0 2.0 1.7 1.5
HTS 1.5　 1.2 2.0 1.0
实施例的物理机械性能（硫化条件为150℃，30分钟）如下：
试验项目 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四
邵尔A型硬度/度 55 56 55 56
拉断伸长率/% 535 503 541 516
拉伸强度/Mpa 25.1 24.2 24.5 25.4
300%定伸应力/MPa 11.7 12.6 11.9 12.5
100%定伸应力/MPa 2.3 2.4 2.3 2.4
回弹值/% 64 63 64 63
撕裂强度/(KN/m) 59 69 62 63

Claims (1)

1.一种抗硫化返原的胎肩垫胶橡胶组合物，其特征是：以100重量份的天然橡胶为基准，还包含25～40重量份炭黑，5～10重量份白炭黑，3～5重量份有机硅混合物TESPT，3～6重量份氧化锌，1.5～2.5重量份硬脂酸，1～2重量份增粘树脂，1～2.5重量份防老剂4020，0.5～1.5重量份防老剂RD，1～2.5重量份不溶性硫磺，0.5～2重量份促进剂NS，0.2重量份防焦剂CTP，0.5～2.5重量份六亚甲基-1,6-双硫代硫酸二钠盐.二份结晶水，其中炭黑是N375和N660，N375为10～15重量份，N660为15～25重量份。
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