CN103012870B - 一种改进全钢子午线轮胎胎体胶 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使用酚醛树脂替代间苯二酚的全钢子午线轮胎胎体胶。使用改性酚醛树脂PenacoliteB-20-S；改性酚醛树脂ElaztobondA250；酚醛树脂TYC-0219替代间苯二酚，胶料的门尼粘度增加，焦烧时间延长；除树脂TYC-0219使硫化时间明显延长外，其余相差不大；硫化胶的拉伸强度、定伸应力稍有降低，其它物理机械性能变化不大；储能模量、损耗因子都有所下降；胶料与镀铜钢丝间的抽出力明显增大。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用酚醛树脂替代间苯二酚改进全钢子午线轮胎胎体胶。
背景技术
全钢丝子午线轮胎为带束层和胎体层由钢丝帘布制造，一般为中型载重轮胎和轻型载重轮胎。其主要具有以下优点：1）耐磨、耐刺扎、耐用、行驶里程高、使用寿命长；2）滚动阻力小，油耗低、生热低，节能并减少尾气排放；3）高速安全、减震舒适、操纵稳定
钢丝作为骨架材料在子午线轮胎的带束层、胎体层中已得到广泛使用。为改善钢丝与橡胶的粘合性，一般在其表面经镀黄铜处理。硫化时，胶料中的硫与镀层表面上的氧化锌和氧化铜反应，分别形成ZnS和Cu2S。Cu2S表面的硫为活性原子，与橡胶交联键上的硫产生物理结合，使橡胶与黄铜粘合。胶料中加入粘合增进剂可以不同程度的提高橡胶与镀铜钢丝的粘合水平，特别是可以提高老化后的粘合保持率。
目前国内全钢载重子午线轮胎胎体胶配方大多采用传统的间-甲-白-钴粘合增进体系，粘合力较高，粘合力保持性较好。但它使用了较多的间苯二酚，间苯二酚在低温混炼时难于分散，高温混炼容易升华冒烟，严重污染环境和影响人体健康，而且易引起喷霜，使粘合性能下降。为克服这一缺点，使用增粘性酚醛树脂（间苯二酚甲醛树脂或经改性树脂）代替间苯二酚已逐渐成为发展趋势。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术的间-甲-白-钴粘合增进体系中间苯二酚在低温混炼时难于分散，高温混炼容易升华冒烟，严重污染环境和影响人体健康，而且易引起喷霜，使粘合性能下降的问题。
本发明通过以下技术方案实现：
一种改进全钢子午线轮胎胎体胶，以质量份计，其组成包括增粘树脂 3，NR 100，炭黑 40，白炭黑 10，塑解剂 0.2，氧化锌 6，防老剂 2，硼酰化钴 1,六甲氧基蜜胺（HMMM） 5，不溶性硫磺 4，促进剂 1.25，防焦剂 0.4。
其中，所述增粘树脂包括改性酚醛树脂Penacolite B-20-S、改性酚醛树脂Elaztobond A250或酚醛树脂TYC-0219。
其中，所述胎体胶中不含间苯二酚。
所述的改进全钢子午线轮胎胎体胶的制备方法，包括如下步骤：采用两段混炼工艺混炼，一段混炼在1.5L小型密炼机中进行，加入生胶、炭黑、白炭黑，以及增粘树脂、硼酰化钴、塑解剂、氧化锌、防老剂HMMM和防焦剂等小料；二段混炼在开炼机上进行，加入一段混炼胶、硫磺和促进剂，下片；试样在平板硫化机上硫化。
本发明实现了如下技术效果：
本发明采用本发明将间苯二酚（简称resorcin）及其三种替代增粘性酚醛树脂（分别简称B-20-S、TYC-0219和A250）分别与硼酰化钴并用，以增加全钢载重子午线轮胎胎体胶与钢丝的粘合性能，将对比考察四种胎体胶的硫化特性、力学性能及其与金属的粘合性能。使用酚醛树脂代替后，储能模量、损耗因子都有所下降；胶料与镀铜钢丝间的抽出力明显增大。相对于使用间苯二酚的全钢子午线轮胎胎体胶，树脂A250、TYC-0219和B-20-S使抽出力分别增加32%、24%和22%。热空气老化后，三种替代树脂的增粘效果仍然明显高于间苯二酚；经盐水介质老化后，树脂A250的增粘效果下降较大。
具体实施方式
以下结合具体实例对本发明详细说明。
实施例 1：
本实例所涉及的增粘树脂为改性酚醛树脂Penacolite B-20-S，其组分为3g，其余组分特征为（g为单位计量）NR 100，炭黑N326 40，白炭黑 10，塑解剂SJ-103 0.2，氧化锌 6，防老剂4020 2，硼酰化钴 1,六甲氧基蜜胺（HMMM） 5，不溶性硫磺IS7020 4，促进剂DZ 1.25，防焦剂CTP 0.4。
采用两段混炼工艺混炼，一段混炼在1.5L小型密炼机中进行，加入所有生胶、炭黑、白炭黑、增粘树脂和硼酰化钴等小料。二段混炼在开炼机上进行，加入一段混炼胶、硫磺和促进剂，下片。试样在平板硫化机上硫化。
门尼粘度按照标准GB/T1232.1—2000 进行测试，测试温度100℃，预热1min，转子转动4min；硫化特性按照标准GB/T16584—1996 进行，测试温度160℃。拉伸强度、扯断伸长率，300%定伸应力按照标准GB/T528—1998 进行测试，拉伸速度为500mm/min；撕裂强度按标准GB/T529—1999测定；回弹性按照标准GB/T1681—91进行测试；邵尔A硬度按标准GB/T531—1999测试。耐热空气老化性能按按照标准GB/T3512—2001进行。动态力学性能采用橡胶加工分析仪进行频率扫描。橡胶与钢丝的粘合强度按照标准GB/T 3513-2001测定单根钢丝从硫化橡胶中的抽出力。
硫化胶的性能参数见下表1和2。
实施例2：
增粘树脂为改性酚醛树脂Elaztobond A250，其余与实施例１相同。
实施例3：
增粘树脂为酚醛树脂TYC-0219，其余与实施例１相同。酚醛树脂TYC-0219为彤悦化工（扬州）产品，http://www.tong-yue.com/product/0219.asp。
比较例 1：
本实例所涉及的间苯二酚，其组分为3g，其于组分特征为（g为单位计量）NR 100，炭黑N326 40，白炭黑 10，塑解剂SJ-103 0.2，氧化锌 6，防老剂4020 2，硼酰化钴 1,六甲氧基蜜胺（HMMM） 5，不溶性硫磺IS7020 4，促进剂DZ 1.25，防焦剂CTP 0.4。
按实施例1的方法来进行操作和测试，同样对力学性能等进行多次测试，取均值。
表1 胶料硫化特性和物理机械性能参数对比
| Resorcin | B-20-S | TYC-0219 | A250 | |
| 门尼黏度/ML(1+4)100℃ | 80 | 81 | 84 | 84 |
| tS2/min | 2.2 | 2.9 | 2.4 | 3.3 |
| t90/min | 15.6 | 15.5 | 20.0 | 16.7 |
| 拉伸强度/MPa | 24.3 | 21.4 | 21.8 | 22.3 |
| 100%定伸应力/MPa | 4.9 | 3.4 | 4.2 | 4 |
| 300%定伸应力/MPa | 19.4 | 15.4 | 17.1 | 16.7 |
| 断裂伸长率/% | 416 | 430 | 413 | 428 |
| 拉伸永久变形/% | 22 | 24 | 22 | 23 |
| 撕裂强度/Nmm-1 | 46 | 47 | 45 | 46 |
| 硬度/邵尔A | 75 | 75 | 74 | 74 |
| 回弹性/％ | 38 | 39 | 38 | 40 |
表2 老化前后抽出力比较
| Resorcin | B-20-S | TYC-0219 | A250 | |
| 老化前抽出力，/N | 1140 | 1391 | 1408 | 1509 |
| 100℃×72h 热空气老化, /N | 1085 | 1124 | 1250 | 1211 |
| 70℃×168h 10%盐水老化，/N | 1048 | 1068 | 1086 | 942 |
使用改性酚醛树脂Penacolite B-20-S；改性酚醛树脂Elaztobond A250；酚醛树脂TYC-0219替代间苯二酚后，胶料的门尼粘度增加，焦烧时间延长；除树脂TYC-0219使硫化时间明显延长外，其余相差不大；硫化胶的拉伸强度、定伸应力稍有降低，其它物理机械性能变化不大；储能模量、损耗因子都有所下降；胶料与镀铜钢丝间的抽出力明显增大。相对于使用间苯二酚的全钢子午线轮胎胎体胶，树脂A250、TYC-0219和B-20-S使抽出力分别增加32%、24%和22%。热空气老化后，三种替代树脂的增粘效果仍然明显高于间苯二酚；经盐水介质老化后，树脂A250的增粘效果下降较大。
显然，本发明上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (3)
1.一种改进全钢子午线轮胎胎体胶，以克为单位，其特征在于：其
组成包括改性酚醛树脂Elaztobond A250或酚醛树脂TYC-0219 3，NR 100，炭黑N326 40，白炭黑 10，塑解剂SJ-103 0.2，氧化锌 6，防老剂4020 2，硼酰化钴 1,六甲氧基蜜胺 HMMM 5，不溶性硫磺IS7020 4，促进剂DZ 1.25，防焦剂CTP 0.4。
2.根据权利要求1所述的改进全钢子午线轮胎胎体胶，其特征在于：
不含间苯二酚。
3.根据权利要求1-2任一项所述的改进全钢子午线轮胎胎体胶的制
备方法，其特征在于：采用两段混炼工艺混炼，一段混炼在1.5L小型密炼机中进行，加入生胶、炭黑、白炭黑，以及增粘树脂、硼酰化钴、塑解剂、氧化锌、防老剂HMMM和防焦剂小料；二段混炼在开炼机上进行，加入一段混炼胶、硫磺和促进剂，下片；试样在平板硫化机上硫化。
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| 王良俭.B-20-S树脂在胎体帘布胶中的应用.《轮胎工业》.2004,第24卷(第6期), * |
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