CN102993577A - 高导热轮胎硫化胶囊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及以一种轮胎硫化胶囊的组合配方，本发明的发明目的是要提供一种高导热轮胎的硫化胶囊，这种硫化胶囊不仅需要有高导热性能，从而提高内侧硫化胶囊的传热速度，减少轮胎的硫化时间；为此本发明公开了一种高导热轮胎硫化胶囊，原料包括丁基橡胶、氯丁橡胶、填充剂、软化剂、加工助剂、活化剂、硫化机，所述的填充剂包括N330炭黑、乙炔炭黑、石墨和三氧化二铝，所述软化剂为蓖麻油、加工助剂为硬脂酸、活化剂为氧化锌、硫化机为树脂。在不影响产品性能的基础上，实现了在单位时间内提供更多的热量给胎胚，减少轮胎的硫化时间，进而达到节约能源和提高劳动生产率的目的。

Description

高导热轮胎硫化胶囊

技术领域

本发明涉及以一种轮胎硫化胶囊的组合配方，特别是涉及一种具有高导热效果的轮胎硫化胶囊的组合配方。

背景技术

轮胎是一种高分子复合材料，由橡胶及骨架材料组成。轮胎生产过程分为密炼、挤出、压延、胎圈、成型及硫化，在最后一步硫化时，需将成型完的胎胚放入到硫化机上，在一定的温度、时间和压力下进行硫化，硫化是从胎胚内侧及外侧向胎胚进行传热，胎胚吸收热量，分子链之间产生交联，交联达到一定程度后，胎胚变成弹性体，即为轮胎。胎胚外侧依赖轮胎钢模进行传热，内侧依赖轮胎硫化胶囊进行传热。

钢模的导热很快，而胶囊因为是橡胶制品制成的，所以导热较慢，轮胎在硫化时外侧硫化快，内侧硫化慢，因此，提高内侧硫化胶囊的传热速度，即能实现在单位时间内提供更多的热量给胎胚，可以减少轮胎的硫化时间，从而达到节约能源和提高劳动生产率的目的。

同时，由于硫化过程本身是橡胶的物理化学性质发生变化的过程，橡胶通过一系列复杂的化学交联过程，使未硫化胶变成硫化胶，进而由塑性物质变成弹性物质，从而具有良好的物理机械性能和化学性能，所以在硫化胶囊中加入大量的填充材料，就会引起胶料抗张程度、抗撕裂程度、伸长率、硬度、强度、弹性以及定伸应力等产品指标，从而影响了硫化胶囊的使用寿命。

发明内容

本发明的发明目的是要提供一种高导热轮胎的硫化胶囊，这种硫化胶囊不仅需要有高导热性能，从而提高内侧硫化胶囊的传热速度，减少轮胎的硫化时间；同时还必须要保证其自身抗张程度、抗撕裂程度、伸长率、硬度、强度、弹性以及定伸应力等产品指标不受影响，从而保证其使用寿命长。

为了达到上述发明目的，本发明公开了一种高导热轮胎硫化胶囊，原料包括丁基橡胶、氯丁橡胶、填充剂、软化剂、加工助剂、活化剂、硫化机，所述的填充剂包括N330炭黑、乙炔炭黑、石墨和三氧化二铝，所述软化剂为蓖麻油、加工助剂为硬脂酸、活化剂为氧化锌、硫化机为树脂。

并且进一步公开了这种高导热轮胎硫化胶囊原料的配比为，每100份橡胶中各种原料的重量份为：丁基橡胶100，氯丁橡胶3-5，N330炭黑10-20，乙炔炭黑40-60，石墨10-20，三氧化二铝5-10，蓖麻油5-10，硬脂酸0.5-1.5，氧化锌5-10，树脂6-10。

同时为了由于丁基橡胶中不饱和双键的存在，所以丁基橡胶在高温条件下性质不稳定，容易发生老化变质，采用不饱和度程度低的丁基橡胶，由于双键少、不饱和度程度低、活性低，所以受热时结构较为稳定，有效的改善硫化胶囊的耐老化性能。

发明人将采用本发明公开的高导热轮胎硫化胶囊委托第三方进行了丁基橡胶硫化胶导热系数测定，其结果如下表所示：

表1

样品编号	导热系数（W/m*k）	热扩散系数（mm2/s）	比热容（MJ/m3*k）
				09HA34	0.337	0.035	9.673
09HA34tc	0.427	0.054	7.847
				09HA34tj	0.390	0.057	6.826
102H	0.267	0.044	6.050

与传统的轮胎硫化胶囊相比，其导热系数较传统的0.250 W/m*k，有了显著的提高。同时，由于轮胎硫化胶囊的配方发生了变化，添加了如此大的填充材料，所以很有可能会引起胶料各项物理性能指标的变动，从而会影响其物理机械性能指标和实际应用，而硫化胶囊的使用条件非常的苛刻，每一项指标都有可能影响胶囊的使用寿命。所以，为了保证本发明所提供的高导热轮胎硫化胶囊其他物理机械指标的稳定，我们进一步对高导热轮胎硫化胶囊和普通轮胎硫化胶囊的物理特性进行了实验，其实验结果如下表所示：

表2

因此，可以看出高导热硫化胶囊的各项物理机械性能指标及综合性能指标与传统的硫化胶囊相比，其性质基本保持稳定，没有因为大量填充材料的加入发生变化。

综上所述，本发明公开的高导热硫化胶囊在导热系数大幅提高的同时，各项物理机械性能指标稳定，产品性质稳定；在不影响产品性能的基础上，实现了在单位时间内提供更多的热量给胎胚，减少轮胎的硫化时间，进而达到节约能源和提高劳动生产率的目的。本发明所公开的硫化胶囊轮胎硫化胶囊的寿命可达到500次以上。

具体实施方式

实施例1

选取丁基橡胶100份、氯丁橡胶5份、N330炭黑10份、乙炔炭黑40份、石墨20份、三氧化二铝5份、蓖麻油5份、硬脂酸0.5份、氧化锌5份、树脂6份，工艺改进为：配料---一段混炼---二段混炼---滤胶---硫化---打磨---成品，其中一段混炼工艺改进为（投料顺序）：生胶---加工助剂—石墨、三氧化二铝---1/2炭黑---1/2炭黑---操作油---排料的方法制备得到高导热硫化胶囊。

实施例2

选取丁基橡胶100份、氯丁橡胶3份、N330炭黑20份、乙炔炭黑60份、石墨10份、三氧化二铝10份、蓖麻油10份、硬脂酸1.5份、氧化锌10份、树脂10份，工艺改进为：配料---一段混炼---二段混炼---滤胶---硫化---打磨---成品，其中一段混炼工艺改进为（投料顺序）：生胶---加工助剂—石墨、三氧化二铝---1/2炭黑---1/2炭黑---操作油---排料的方法制备得到高导热硫化胶囊。

实施例3

选取丁基橡胶100份、氯丁橡胶4份、N330炭黑15份、乙炔炭黑50份、石墨15份、三氧化二铝8份、蓖麻油8份、硬脂酸1.0份、氧化锌8份、树脂7份，工艺改进为：配料---一段混炼---二段混炼---滤胶---硫化---打磨---成品，其中一段混炼工艺改进为（投料顺序）：生胶---加工助剂—石墨、三氧化二铝---1/2炭黑---1/2炭黑---操作油---排料的方法制备得到高导热硫化胶囊。

Claims (3)

1.高导热轮胎硫化胶囊，原料包括丁基橡胶、氯丁橡胶、填充剂、软化剂、加工助剂、活化剂、硫化剂，所述的填充剂包括N330炭黑、乙炔炭黑，所述软化剂为蓖麻油、加工助剂为硬脂酸、活化剂为氧化锌、硫化机为树脂，其特征在于所述的填充剂还包括石墨和三氧化二铝。

2.如权利要求1所述的高导热轮胎硫化胶囊，其特征在于每100份橡胶中各种原料的重量份为：丁基橡胶100，氯丁橡胶3-5，N330炭黑10-20，乙炔炭黑40-60，石墨10-20，三氧化二氯5-10，蓖麻油5-10，硬脂酸0.5-1.5，氧化锌5-10，树脂6-10。

3.如权利要求1或2所述的高导热轮胎硫化胶囊，其特征在于所述的丁基橡胶为不饱和度程度低的丁基橡胶。