CN103012869A - 一种a类汽车内胎的原料配方 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种A类汽车内胎的原料配方，其解决了传统A类汽车内胎因原料造成内胎物理机械性易出现波动的问题。其是由下列原料按重量份配比而成：天然橡胶NR：30～70，丁苯橡胶SBR：30～70，N330炭黑：15～30，N660炭黑：10～20，绢云母粉：5～20，氧化锌：2～8，硬脂酸：1～5，防老剂6PPD：0.5～2，防老剂TMQ：0.5～2，防护蜡：0.5～2，物理塑解剂WP-1：1～3，芳烃油：3～9，烃类树脂：3～8，硫磺：0.5～3，促进剂CZ：0.5～1，促进剂TMTD：0.1～0.5。本发明的配方科学，配比合理，原料易得。采用本发明的原料配方生产的A类汽车内胎物理机械性能稳定，综合性能达到国家标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种未指定的橡胶的组合物，尤其是一种A类汽车内胎的原料配方。
背景技术
我们知道，充气轮胎按照有、无内胎分有内胎轮胎和无内胎轮胎；有内胎轮胎又包括外胎、内胎和垫带。内胎做为有内胎充气轮胎的一个组成部分，它是一个圆环形的橡胶圆筒，与外胎一起安装在轮辋上，充入压缩空气后与外胎一起发挥作用，主要具有支撑外胎、缓和行驶冲击和振动的作用。充气时内胎各部件承受着不同的变形，外径部分承受伸张变形，着合部分承受着压缩变形，断面方向也承受伸张变形。且其装在外胎内，通常在零下几度至120度或更高温度下工作，其性能的好坏对外胎的使用寿命有着很大的影响，因此要求其有很好的气密性和物理机械性能。
传统A类汽车内胎原料配方中采用全天然橡胶生胶体系、多种补强填充材料并用和传统的普通硫黄硫化体系。补强材料除采用大量炭黑外，往往并用少量的碳酸钙、陶土等其它辅助填充材料，来降低成本和改善工艺性能，而碳酸钙、陶土等辅助填充材料的作用受其粒径的大小影响较大，其粒径范围较广，影响胶料质量的稳定。传统的硫黄硫化体系得到的硫化胶网络含有多硫交联键，硫化胶具有良好的初始疲劳性能和优良的动静态性能，但它最大的缺点是不耐热氧老化，硫化胶不能在较高温度下长期使用。因此，传统A类汽车内胎由于受天然橡胶产地、补强填充材料批次和传统的普通硫黄硫化体系的影响，混炼的胶料不稳定，成品内胎的物理机械性能容易出现波动。
发明内容
为了克服现有技术中A类汽车内胎因原料问题造成内胎物理机械性易出现波动的不足，本发明提供一种A类汽车内胎的原料配方，该A类汽车内胎的原料配方从生胶体系、补强填充体系、防护体系、操作软化体系和硫化体系进行调整，改善成品内胎物理机械性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种A类汽车内胎的原料配方，其特征在于：其是由下列原料按重量份配比而成：天然橡胶NR：30～70，丁苯橡胶SBR：30～70，N330炭黑：15～30，N660炭黑：10～20，绢云母粉：5～20，氧化锌：2～8，硬脂酸：1～5，防老剂6PPD：0.5～2，防老剂TMQ：0.5～2，防护蜡：0.5～2，物理塑解剂WP-1：1～3，芳烃油：3～9，烃类树脂：3～8，硫磺：0.5～3，促进剂CZ：0.5～1，促进剂TMTD：0.1～0.5。
本发明的最佳技术方案是：一种A类汽车内胎的原料配方，其特征在于：其是由下列原料按重量份配合而成：天然橡胶NR：50，丁苯橡胶SBR：50，N330炭黑：25，N660炭黑：18，绢云母粉：15，氧化锌：5，硬脂酸：3，防老剂6PPD：1.5，防老剂TMQ：1.5，防护蜡：1.5，物理塑解剂WP-1：2，芳烃油：6，烃类树脂：5，硫磺：0.8，促进剂CZ：0.9，促进剂TMTD：0.2。
本发明优化了相关功能原料的配方与配比，使得配方更加科学， 配比更加合理，改善了成品内胎物理机械性能。在本发明的原料中：天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等；丁苯橡胶（SBR）是 丁二烯和苯乙烯的共聚体，性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶；N330炭黑是应用最为广泛的高耐磨型炉黑，能赋予胶料较好的拉伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性；N660炭黑又称通用炭黑，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，能赋予胶料较高的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力；绢云母粉属于具有层状结构的硅酸盐矿物，广泛应用于橡胶、塑料、油漆、冶金等行业；氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、粘合剂、阻燃剂等产品的制作中；硬脂酸是天然胶、合成橡胶和胶乳中广泛应用的硫化活性剂，也可用作增塑剂和软化剂；防老剂6PPD为N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺；防老剂TMQ为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体；物理塑解剂WP-1为高分子不饱和脂肪酸及树脂的混合物，对橡胶及助剂起润滑作用；芳烃油亦称芳香烃或芳烃，是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物，对防止橡胶碳化,增加橡胶韧性具有独特作用；烃类树脂是仅含碳、氢两种元素的单体经聚合而成的高分子聚合物，是用于橡胶、塑料等加工助剂；促进剂CZ 为N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，是-种高度活泼的后效促进剂，抗焦烧性能优良，加工安全，硫化时间短；促进剂TMTD为二硫化四甲基秋兰姆，是天然胶、合成胶及乳胶的硫化促进剂，并可用作硫化剂。本发明所采用的原料均是市购产品，原料易得。
本发明的原料组成体系中，包括的
生胶体系：采用了天然橡胶与丁苯橡胶并用体系，天然橡胶具有良好的高弹性、工艺加工性能、硫化特性、粘着性以及与其它橡胶并用等性能都很好，是一种用途最广泛的通用橡胶。丁苯橡胶具有较好的耐热性、耐老化性、耐磨性、耐臭氧和耐油性，可与天然橡胶并用。而且该通用合成橡胶不象天然橡胶那样进行烘胶、塑炼等加工工艺，可以在混炼时直接使用，这样既节省了能源，又提高了操作工的操作效率；
补强填充体系：采用了补强性能好结构度较高的N330炭黑和N660炭黑并用，同时采用一种新型的补强填充材料绢云母粉，绢云母粉质量稳定，成本低廉，具有耐高温、耐酸碱、抗紫外线能力强的特点，在和内胎配方中使用，具有如下特点：提高耐热和耐候性，延长使用寿命，降低原材料成本；
防护体系：因为内胎的使用，常常处于高温和臭氧存在的场合。防护体系一般采用抗氧效果较好的胺类、对苯二胺类（6PPD）、喹啉类（TMQ）防老剂提高耐热性，并适当使用防护蜡等抗臭氧剂。防护蜡是直链烷烃和异构烃类的混合物，在橡胶的生产过程中加入，蜡在橡胶中溶解并逐渐迁移(喷霜)到橡胶轮胎表面形成一层厚度适宜、具有密闭结构不易剥离的蜡膜，起到隔绝臭氧的物理屏障作用、从而延缓和防止橡胶轮胎的龟裂；
操作软化体系：选用与天然橡胶、合成橡胶相容性较好的芳烃油，同时选用烃类树脂做为增粘剂；
硫化体系：通过使用硫给予体替代部分硫黄或采用非常高的促进剂与硫黄比例。由于传统的硫黄硫化体系的硫化胶料中70%以上是多硫交联健结构，其余的才是热稳定性良好的单硫交联和双硫交联键，而新的硫化体系是通过使用硫给予体替代部分硫黄或采用非常高的促进剂与硫黄比例，在高温硫化时，没有明显的硫化返原现象，硫化胶结构具有较多的单硫或双硫交联键，硫化胶的性能均匀、耐热性好、压缩变形小、生热小。因而硫化的胶料具有优良的静态物理机械性能，在使用过程中也能保持良好的性能。该硫化体系满足内胎胶料的物理机械性能，适宜在内胎配方中使用。
与现有技术相比，本发明采用的通用合成橡胶和新型补强填充材料为生产常用原材料，价格适宜，且可以改善成品内胎的物理机械性能和综合性能；补强填充体系增强了内胎的结构度，提高耐热和耐候性，延长使用寿命；采用新的硫化体系的A类汽车轮胎内胎胶料具有较多的单硫或双硫交联键，硫化胶的性能均匀、耐热性好、压缩变形小、生热小。采用本发明的原料配方生产的A类汽车轮胎内胎物理机械性能稳定，综合性能达到国家标准。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
一种A类汽车内胎的原料配方，其特征在于：其是由下列原料按重量份配合而成：天然橡胶NR：50，丁苯橡胶SBR：50，N330炭黑：25，N660炭黑：18，绢云母粉：15，氧化锌：5，硬脂酸：3，防老剂6PPD：1.5，防老剂TMQ：1.5，防护蜡：1.5，塑解剂WP-1：2，芳烃油：6，烃类树脂：5，硫磺：0.8，促进剂CZ：0.9，促进剂TMTD：0.2。
实施例2
一种A类汽车内胎的原料配方，其特征在于：其是由下列原料按重量份配合而成：天然橡胶NR：70，丁苯橡胶SBR ：30，N330炭黑：15，N660炭黑：15，绢云母粉：20，氧化锌：2，硬脂酸：5，防老剂6PPD：0.5，防老剂TMQ：0.5，防护蜡：1，塑解剂WP-1：1，芳烃油：3，烃类树脂：3，硫磺：1，促进剂CZ：0.5，促进剂TMTD：0.1。
实施例3
一种A类汽车内胎的原料配方，其特征在于：其是由下列原料按重量份配合而成：天然橡胶NR：60，丁苯橡胶SBR ：40，N330炭黑：20，N660炭黑：20，绢云母粉：10，氧化锌：6，硬脂酸：4，防老剂6PPD：2，防老剂TMQ：1.5，防护蜡：0.5，塑解剂WP-1：2，芳烃油：7，烃类树脂：6，硫磺：0.5，促进剂CZ：1，促进剂TMTD：0.4。
实施例4
一种A类汽车内胎的原料配方，其特征在于：其是由下列原料按重量份配合而成：天然橡胶NR：30，丁苯橡胶SBR ：70，N330炭黑：30，N660炭黑：10，绢云母粉：5，氧化锌：8，硬脂酸：1，防老剂6PPD：1，防老剂TMQ：2，防护蜡：2，塑解剂WP-1：3，芳烃油：9，烃类树脂：8，硫磺：3，促进剂CZ：1，促进剂TMTD：0.5。
采用本发明的原料生产的内胎，经实验使用后测得：
| 项 目 | 成品性能 | GB 7036.1-2009 |
| 拉伸强度，MPa | 20.5 | ≥14.7 |
| 老化后拉伸强度变化率的绝对值，% | 5.5 | ≤10 |
| 扯断伸长率，% | 600 | ≥500 |
| 热拉伸变形，% | 12 | ≤25 |
| 接头强度，MPa | 15.0 | ≥8.3 |
| 胶座气门嘴与胎身粘合强度，KN/m | 8.5 | ≥3.5 |
气密性：对成品内胎进行充气，待同一位置内胎断面周长约为内胎双倍平叠断面宽的110%，停止充气，拧紧气门芯，在室温下放置24小时，无泄漏现象，证明产品气密性合格。
采用本发明的原料生产A类汽车内胎，经抽查，其物理机械性能稳定，综合性能达到国家标准。
Claims (2)
1.一种A类汽车内胎的原料配方，其特征在于：其是由下列原料按重量份配比而成：天然橡胶NR：30～70，丁苯橡胶SBR：30～70，N330炭黑：15～30，N660炭黑：10～20，绢云母粉：5～20，氧化锌：2～8，硬脂酸：1～5，防老剂6PPD：0.5～2，防老剂TMQ：0.5～2，防护蜡：0.5～2，物理塑解剂WP-1：1～3，芳烃油：3～9，烃类树脂：3～8，硫磺：0.5～3，促进剂CZ：0.5～1，促进剂TMTD：0.1～0.5。
2.根据权利要求1所述的一种A类汽车内胎的原料配方，其特征在于：其是由下列原料按重量份配合而成：天然橡胶NR：50，丁苯橡胶SBR：50，N330炭黑：25，N660炭黑：18，绢云母粉：15，氧化锌：5，硬脂酸：3，防老剂6PPD：1.5，防老剂TMQ：1.5，防护蜡：1.5，物理塑解剂WP-1：2，芳烃油：6，烃类树脂：5，硫磺：0.8，促进剂CZ：0.9，促进剂TMTD：0.2。
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