CN103435857A - 一种汽车轮胎内胎胶 - Google Patents
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Abstract
本发明属于轮胎制造技术领域，具体涉及一种汽车轮胎内胎胶。汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的内胎胶包括下述的组分：天然橡胶、溴化丁基橡胶、丁苯橡胶、松香软丁苯、氧化锌、硬脂酸、半补强炉黑、高耐磨炉黑、混气炭黑、松焦油、促进剂、促进剂、石蜡、酚醛增粘树脂、蓖麻油、沥青、机油、硫黄、防老剂、邻苯二甲酰亚胺二硫化物、N，N′-间亚苯基双马来酰亚胺、轻质碳酸钙。本发明的有益效果在于，采用上述重量份数所组成的配方，轮胎内胎胶具有良好的气密性及低定伸应力，同时具有弹性高、抗撕裂强度高、永久变形小、耐热性能好等优点，能够满足轮胎内胎在高温和伸张状态下的使用要求，保持胎内气压的稳定。
Description
技术领域
本发明属于轮胎制造技术领域，具体涉及一种汽车轮胎内胎胶。
背景技术
轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；保证车轮和路面有良好的附着性，提高汽车的牵引性、制动性和通过性；承受着汽车的重量，轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。汽车轮胎在汽车的使用中，尤其重要，汽车轮胎关系到汽车的安全性能。
在1895年随着汽车的出现，充气轮胎得到广泛的发展，首批汽车轮胎样品是1895年在法国出现，这是由平纹帆布制成的单管式轮胎，虽有内胎胶但无花纹。
1892年英国的伯利密尔发明了帘布，1910年用于生产，这一成就除改进了轮胎质量，扩大了轮胎品种外，还使外胎具备了模制的可能性。随着对轮胎质量要求的提高，帘布质量也得到改进，棉帘布由人造丝代替，50年代末人造丝又被强力性能更好、耐热性能更高的尼龙、聚酯帘线所代替，而且钢丝帘线随着子午线轮胎的发展，具有很强的竞争力。
1904年马特创造了炭黑补强橡胶，大规模用于补强内胎胶是在轮胎采用帘布之后，因为在这之前，帆布比胎面在轮胎使用中损坏得还要快，炭黑在胶料中的用量增长很快，30年代每100份生胶中使用的炭黑也不过20份左右，这时主要在胎面上采用炭黑，胎体不用，已达50份以上。胎面中掺用炭黑以前，轮胎大约只行驶6000km就磨光了，掺用炭黑后，轮胎的行驶里程很快就得到显著的提高。一组货车轮胎大约可行驶10万km，在好的路面上，甚至可达20万km。
1913-1926年，因发明了帘线和炭黑轮胎技术，为轮胎工业发展奠定了基础。轮胎外缘的标准化，制造工艺的逐渐完善，生产速度比以前提高了，轮胎的产量与日俱增。
随着汽车工业的发展，轮胎技术一直不断地改进与提高，如20年代初至30年代中期轿车胎由低压轮胎过渡到超低压轮胎；40年代开始轮胎逐步向宽轮辋过渡；40年代末无内胎轮胎的出现；50年代末低断面轮胎问世等等。许多新技术的出现都莫过于1948年法国米西林公司首创的子午线结构轮胎，这种轮胎由于使用寿命和使用性能的显著提高，特别是在行驶中可以节省燃料，而被誉为轮胎工业的革命，在这里简略介绍一下当今发展的主要几种轮胎特征。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种具有良好的气密性及低定伸应力，同时具有弹性高、抗撕裂强度高、永久变形小、耐热性能好等优点的汽车轮胎内胎胶。
本发明汽车轮胎内胎胶是通过下述的技术方案来实现的：
汽车轮胎内胎胶包括下述重量份数的组分：
天然橡胶20-80 溴化丁基橡胶10-50
丁苯橡胶10-50 松香软丁苯5-15
氧化锌1-10 硬脂酸1-4
半补强炉黑10-50 高耐磨炉黑10-40
混气炭黑1-20 松焦油1-6
促进剂 DM0.2-4 促进剂D1-4
石蜡1-4 酚醛增粘树脂5-20
蓖麻油1-20 沥青1-10
机油1-5 硫黄1-4
防老剂1-20
邻苯二甲酰亚胺二硫化物1-4
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺1-4
轻质碳酸钙5-30。
优选的，汽车轮胎内胎胶包括下述重量份数的组分：
天然橡胶20-60 溴化丁基橡胶10-40
丁苯橡胶10-40 松香软丁苯5-10
氧化锌1-6 硬脂酸1-4
半补强炉黑20-40 高耐磨炉黑10-30
混气炭黑1-15 松焦油1-6
促进剂 DM0.2-4 促进剂D1-4
石蜡1-4 酚醛增粘树脂5-15
蓖麻油1-15 沥青1-8
机油1-5 硫黄1-4
防老剂1-15
邻苯二甲酰亚胺二硫化物1-4
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺1-4
轻质碳酸钙5-20。
更优选的，汽车轮胎内胎胶包括下述重量份数的组分：
天然橡胶50 溴化丁基橡胶30
丁苯橡胶30 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑30 高耐磨炉黑20
混气炭黑10 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂10
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
防老剂8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10。
防老剂为防老剂A、防老剂D、防老剂4010的至少一种。
优选的，防老剂为N-苯基-α-苯胺、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-N’-二苯基-对苯二胺中、防老剂4020的至少一种。
汽车轮胎内胎胶还包括石油树脂或RX-80石油树脂、P.A-90橡胶增粘树脂、P.A-100橡胶增粘树脂、C5石油树脂、C9石油树脂中的至少一种。
汽车轮胎内胎胶的组分中，天然橡胶为烟胶片、白绉胶片、颗粒胶、胶清绉片、氯化天然橡胶、氢氯化天然橡胶、环氧化天然橡胶、银菊胶、古塔波胶、巴拉塔胶、杜仲胶、齐葛耳胶、吉尔通胶中的至少一种。
作为本发明的一种改进，汽车轮胎内胎胶包括下述重量份数的组分：
天然橡胶20-80 溴化丁基橡胶10-50
丁苯橡胶10-50 松香软丁苯5-15
氧化锌1-10 硬脂酸1-4
半补强炉黑10-50 高耐磨炉黑10-40
混气炭黑1-20 松焦油1-6
促进剂 DM0.2-4 促进剂D1-4
石蜡1-4 酚醛增粘树脂5-20
蓖麻油1-20 沥青1-10
机油1-5 硫黄1-4
防老剂1-20
邻苯二甲酰亚胺二硫化物1-4
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺1-4
轻质碳酸钙5-30
精细再生胶10-30；
所述的精细再生胶的含胶率为30-40%。
作为本发明的另一种改进，汽车轮胎内胎胶包括下述重量份数的组分：
烟片胶30 溴化丁基橡胶30
丁苯橡胶30 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑30 高耐磨炉黑20
混气炭黑10 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂10
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
防老剂8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10；
精细再生胶20；
精细再生胶的含胶率为33.8%或38.4。
内胎胶要求胶料具有良好的气密性及低定伸应力，同时需具有弹性高、抗撕裂强度高、永久变形小、耐热性能好等特点。
在通用橡胶中，天然橡胶的气密性不如溴化丁基橡胶，而内胎胶需要有较强的气密性，很小的气体渗透率，因此，仅以天然橡胶为原料生产内胎，其气密性不如天然橡胶和丁基橡胶的组合；因此，本发明中引入了溴化丁基橡胶，溴化丁基橡胶由于导入了极性较强的溴原子，不仅能提高橡胶的硫化速率，而且也解决了黏着性差的问题，将溴化丁基橡胶与天然橡胶和精细再生胶组合，其黏着性能好，强度可达到95N/cm，最高可达到120N/cm以上。
另外由于天然橡胶和丁基橡胶的成本较高，如果全部使用天然橡胶和丁基橡胶，必然会使内胎胶的成本较高，因此，需在保证其品质的条件下，降低内胎胶的生产成本，本发明解决这一问题的方法是，将天然橡胶、溴化丁基橡胶与精细再生胶相结合，精细再生胶的成本要低于天然橡胶，精细再生胶的含胶率为30-40%之间时，可用于本发明，当精细再生胶的含胶率低于30%时，其黏着性能差，其它各方面的综合性能要劣于含胶量为30%以上的胶，当其含胶率高于40%时，其成本增加，因此，在本发明中，选择含胶率为30-40%的精细再生胶。
在本发明中，将天然橡胶、溴化丁基橡胶、精细再生胶三胶并用，软化剂采用酚醛增粘树脂，补强剂采用混气炭黑、半补强炉黑和高耐磨炉黑，再与其它的辅料相结合，改进后的组分并不是简单的各种常见组分的组合，而是本发明的组分及配比的组合，产生了协同作用，使轮胎内胎胶性能良好，具有良好的气密性及低定伸应力，永久变形小、耐热性好、抗撕裂强度高，综合性能良好。
在本发明的组分中，加入抗硫化返原剂N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺，能提高大分子在高温和长时间硫化温度下发生氧化裂解和热裂解的配合剂。
本发明的有益效果在于，采用上述重量份数所组成的配方，使轮胎内胎胶具有良好的气密性及低定伸应力，同时具有弹性高、抗撕裂强度高、永久变形小、耐热性能好等优点，因此，能够满足轮胎内胎在高温和伸张状态下的使用要求，保持胎内气压的稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
汽车轮胎内胎胶，包括下述重量份数的组分：
烟片胶50 溴化丁基橡胶30
丁苯橡胶30 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑30 高耐磨炉黑20
混气炭黑10 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂10
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10。
对比例1
汽车轮胎内胎胶，包括下述重量份数的组分：
烟片胶50 溴化丁基橡胶30
丁苯橡胶30 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑30 高耐磨炉黑20
混气炭黑10 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂TT2
石蜡2 酚醛增粘树脂10
六线油6 沥青5
机油2 硫黄2
N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
六亚甲基-1，6-二硫代硫酸二钠盐2
轻质碳酸钙10。
对比例1与实施例1的区别是，抗硫化返原剂为六亚甲基-1，6-二硫代硫酸二钠盐；
促进剂D替换为TT；蓖麻油替换为六线油；其余组分相同；
上述的实施例1的配方所制得的轮胎，以及市售普通轮胎的内胎胶料（对比例1）相比，其性能参数如下：
本实施例中的胶料相对于对比例1中内胎胶，其拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度有较大幅度的提高，硬度和定伸应力减小，拉断永久变形和热拉伸变形增大，耐热老化性能提高。
实施例2
汽车轮胎内胎胶，包括下述重量份数的组分：
烟片胶30 溴化丁基橡胶30
丁苯橡胶30 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑30 高耐磨炉黑20
混气炭黑10 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂10
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
防老剂8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10；
精细再生胶20；
精细再生胶的含胶率为33.8%。
对比例2
汽车轮胎内胎胶，包括下述重量份数的组分：
烟片胶30 溴化丁基橡胶30
丁苯橡胶30 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑30 高耐磨炉黑20
混气炭黑10 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂10
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
防老剂8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10；
精细再生胶20；
精细再生胶的含胶率为25%。
与实施例2 的不同在于，对比例2中，精细再生橡胶的含胶率为25%，低于优选的30%-40%，其余与实施例2完全相同；
对比两者的各项性能，如下：
从以上的对比中可以看出，仅仅是精细再生胶胶料中的含胶量不同，对产品的品质影响较大，对比例2中的胶料拉伸伸长率要低于实施例2；其撕裂强度要远远低于对比例2；而且行驶时间要低于实施例2；
因此，精细再生胶的含胶率对胶料的影响较大。而相对于实施例1，实施例2中采用了精细再生胶为原料，其成本要低于实施例1，采用精细再生胶料生成内胎胶，其性能与实施例1相当，但是成本比实施例1要低0.52元每千克。
实施例3
汽车轮胎内胎胶，包括下述重量份数的组分：
环氧化天然橡胶50 溴化丁基橡胶30
丁苯橡胶30 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑30 高耐磨炉黑20
混气炭黑10 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂6
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
N-苯基-α-苯胺8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10
P.A-90橡胶增粘树脂5。
实施例4
汽车轮胎内胎胶，包括下述重量份数的组分：
烟片胶30 溴化丁基橡胶20
丁苯橡胶40 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑20 高耐磨炉黑15
混气炭黑5 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂10
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10。
实施例5
汽车轮胎内胎胶，包括下述重量份数的组分：
烟片胶30 溴化丁基橡胶20
丁苯橡胶40 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑20 高耐磨炉黑15
混气炭黑5 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂10
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10。
精细再生胶30；
精细再生胶的含胶率为38.4%。
实施例6
汽车轮胎内胎胶，包括下述重量份数的组分：
银菊胶30 溴化丁基橡胶20
丁苯橡胶40 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑20 高耐磨炉黑15
混气炭黑5 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂6
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10 RX-80石油树脂。
Claims (9)
1.汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的内胎胶包括下述重量份数的组分：
天然橡胶20-80 溴化丁基橡胶10-50
丁苯橡胶10-50 松香软丁苯5-15
氧化锌1-10 硬脂酸1-4
半补强炉黑10-50 高耐磨炉黑10-40
混气炭黑1-20 松焦油1-6
促进剂 DM0.2-4 促进剂D1-4
石蜡1-4 酚醛增粘树脂5-20
蓖麻油1-20 沥青1-10
机油1-5 硫黄1-4
防老剂1-20
邻苯二甲酰亚胺二硫化物1-4
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺1-4
轻质碳酸钙5-30。
2.如权利要求1所述的汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的内胎胶包括下述重量份数的组分：
天然橡胶20-60 溴化丁基橡胶10-40
丁苯橡胶10-40 松香软丁苯5-10
氧化锌1-6 硬脂酸1-4
半补强炉黑20-40 高耐磨炉黑10-30
混气炭黑1-15 松焦油1-6
促进剂 DM0.2-4 促进剂D1-4
石蜡1-4 酚醛增粘树脂5-15
蓖麻油1-15 沥青1-8
机油1-5 硫黄1-4
防老剂1-15
邻苯二甲酰亚胺二硫化物1-4
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺1-4
轻质碳酸钙5-20。
3.如权利要求1所述的汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的内胎胶包括下述重量份数的组分：
天然橡胶50 溴化丁基橡胶30
丁苯橡胶30 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑30 高耐磨炉黑20
混气炭黑10 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂10
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
防老剂8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10。
4.如权利要求1所述的汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的防老剂为防老剂A、防老剂D、防老剂4010的至少一种。
5.如权利要求3所述的汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的防老剂为N-苯基-α-苯胺、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-N’-二苯基-对苯二胺中、防老剂4020的至少一种。
6.如权利要求1所述的汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的内胎胶还包括石油树脂或RX-80石油树脂、P.A-90橡胶增粘树脂、P.A-100橡胶增粘树脂、C5石油树脂、C9石油树脂中的至少一种。
7.如权利要求1所述的汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的天然橡胶为烟胶片、白绉胶片、颗粒胶、胶清绉片、氯化天然橡胶、氢氯化天然橡胶、环氧化天然橡胶、银菊胶、古塔波胶、巴拉塔胶、杜仲胶、齐葛耳胶、吉尔通胶中的至少一种。
8.如权利要求1所述的汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的内胎胶包括下述重量份数的组分：
天然橡胶20-80 溴化丁基橡胶10-50
丁苯橡胶10-50 松香软丁苯5-15
氧化锌1-10 硬脂酸1-4
半补强炉黑10-50 高耐磨炉黑10-40
混气炭黑1-20 松焦油1-6
促进剂 DM0.2-4 促进剂D1-4
石蜡1-4 酚醛增粘树脂5-20
蓖麻油1-20 沥青1-10
机油1-5 硫黄1-4
防老剂1-20
邻苯二甲酰亚胺二硫化物1-4
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺1-4
轻质碳酸钙5-30
精细再生胶10-30；
所述的精细再生胶的含胶率为30-40%。
9.如权利要求8所述的汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的汽车轮胎内胎胶，其特征在于，所述的内胎胶包括下述重量份数的组分：
烟片胶30 溴化丁基橡胶30
丁苯橡胶30 松香软丁苯8
氧化锌2 硬脂酸2
半补强炉黑30 高耐磨炉黑20
混气炭黑10 松焦油2
促进剂 DM1 促进剂D2
石蜡2 酚醛增粘树脂10
蓖麻油6 沥青5
机油2 硫黄2
防老剂8
邻苯二甲酰亚胺二硫化物2
N ，N′-间亚苯基双马来酰亚胺2
轻质碳酸钙10；
精细再生胶20；
所述的精细再生胶的含胶率为33.8%或38.4。
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