CN103804730A - 全钢子午线轮胎胎面胶及其制备方法 - Google Patents
全钢子午线轮胎胎面胶及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种全钢子午线轮胎胎面胶及其制备方法,特征是,采用以下工艺步骤:(1)一段混炼:将天然橡胶、反式-1,4-聚异戊橡胶投入密炼机进行塑炼,得到一段混炼胶;(2)二段混炼:将一段混炼胶、氧化锌、炭黑N234、硬脂酸、增塑剂A、防老剂RD、防老剂4020和B型微晶蜡投入密炼机中进行混炼,得到二段混炼胶;(3)三段混炼:将二段混炼胶投入密炼机中进行混炼,得到三段混炼胶;(4)四段混炼:将三段混炼胶、硫磺、促进剂NS和防焦剂CTP投入密炼机中进行混炼,转子转速为15~25r/min,上顶栓压力为16~18MPa,排胶温度为95~105℃,时间为130~140秒,得到所述胎面胶。本发明能够提高胎面胶的耐磨性能、抗湿滑性能和耐屈挠性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种胎面胶及其制备方法,尤其是一种全钢子午线轮胎胎面胶及其制备方法,属于橡胶技术领域。
背景技术
随着全球汽车保有量的不断增加,汽车轮胎在生产和使用过程中对环境的影响也备受关注。目前轮胎行业兴起“绿色”轮胎的概念,绿色轮胎要求具有低滚动阻力、低燃油消耗、更好的耐磨性等诸多优点,这样可以有效地缓解和解决轮胎对环境污染的压力。因此国内许多轮胎生产企业开始围绕“绿色”轮胎的概念进行研发设计轮胎,对现有轮胎产品进行升级换代。
反式-1,4-聚异戊橡胶(TPI)在常温下易结晶、呈塑料态,结晶熔点60℃左右,60℃以上呈类似天然橡胶(NR)或异戊橡胶(IR)的弹性体;TPI与其他橡胶(NR、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、IR等)并用超过一定比例同样会使得并用胶在常温下易结晶、呈塑料态,但共硫化后则会呈弹性体。因此若想要将TPI应用于轮胎胎面胶中,首先需要克服的就是由TPI引起结晶、呈塑料态的特性,使得生产胎面混炼胶具有适宜的加工性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种全钢子午线轮胎胎面胶及其制备方法,将TPI以合适的配方和比例引入胎面胶中,改善和提高胎面胶性能。
按照本发明提供的技术方案,所述全钢子午线轮胎胎面胶,其特征是,包括以下组份,组份比例按重量份数计:天然橡胶:75~85份、反式-1,4-聚异戊橡胶:15~25份、炭黑N234:50~55份、增塑剂A:1~2份、氧化锌:3~5份、硬脂酸:1~3份、防老剂4020:1~3份、防老剂RD:1~2份、B型微晶蜡:1~2份、促进剂NS:1~2份、硫磺粉:0~1份、防焦剂CTP:0~0.5份。
所述全钢子午线轮胎胎面胶的制备方法,其特征是,采用以下工艺步骤,组份比例按重量份数计:
(1)一段混炼:将75~85份天然橡胶、15~25份反式-1,4-聚异戊橡胶投入F370型密炼机中进行塑炼,上顶栓压力为4.0~5.5MPa,转子转速为40~50r/min,排胶温度为145~150℃,时间为90~100秒,得到一段混炼胶;
(2)二段混炼:将一段混炼胶、3~5份氧化锌、50~55份炭黑N234、1~3份硬脂酸、1~2份增塑剂A、1~2份防老剂RD、1~3份防老剂4020和1~2份B型微晶蜡投入F370型密炼机中进行混炼,上顶栓压力为4.0~5.5MPa,转子转速为35~45r/min,排胶温度为150~155℃,时间为140~150秒,得到二段混炼胶;
(3)三段混炼:将二段混炼胶投入F370型密炼机中进行混炼,上顶栓压力为4.0~5.5MPa,转子转速为35~45r/min,排胶温度为145~150℃,时间为90~100秒,得到三段混炼胶;
(4)四段混炼:将三段混炼胶、0~1份硫磺、1~2份促进剂NS和0~0.5份防焦剂CTP投入GK400N型密炼机中进行混炼,转子转速为15~25r/min,上顶栓压力为16~18MPa,排胶温度为95~105℃,时间为130~140秒,得到所述胎面胶。
所述一段混炼、二段混炼、三段混炼得到的各段混炼胶停放时间不少于8小时。
本发明具有以下优点:(1)将反式-1,4-聚异戊橡胶(TPI)应用于全钢子午线轮胎胎面胶中,拓宽了TPI应用领域;(2)为TPI在胎面胶中应用生产摸索出一条比较合适工艺路线;(3)为设计低滚动阻力轮胎胎面胶提供一种新的方案;(4)应用TPI能够降低胎面胶的生热和滚动阻力;(5)应用TPI能够提高胎面胶的耐磨性能、抗湿滑性能和耐屈挠性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一:一种全钢子午线轮胎胎面胶的制备方法,采用以下工艺步骤,组份比例按重量份数计:
(1)一段混炼:将75份天然橡胶、25份反式-1,4-聚异戊橡胶投入F370型密炼机中进行塑炼,上顶栓压力为4.0MPa,转子转速为40r/min,排胶温度为145℃,时间为100秒,得到一段混炼胶,停放时间不少于8小时;
(2)二段混炼:将一段混炼胶、3份氧化锌、50份炭黑N234、1份硬脂酸、1份增塑剂A、1份防老剂RD、1份防老剂4020和1份B型微晶蜡投入F370型密炼机中进行混炼,上顶栓压力为4.0MPa,转子转速为35r/min,排胶温度为150℃,时间为150秒,得到二段混炼胶,停放时间不少于8小时;
(3)三段混炼:将二段混炼胶投入F370型密炼机中进行混炼,上顶栓压力为4.0MPa,转子转速为35r/min,排胶温度为145℃,时间为100秒,得到三段混炼胶,停放时间不少于8小时;
(4)四段混炼:将三段混炼胶、1份促进剂NS和0.5份防焦剂CTP投入GK400N型密炼机中进行混炼,转子转速为15r/min,上顶栓压力为16MPa,排胶温度为95℃,时间为140秒,得到所述胎面胶。
实施例二:一种全钢子午线轮胎胎面胶的制备方法,采用以下工艺步骤,组份比例按重量份数计:
(1)一段混炼:将85份天然橡胶、15份反式-1,4-聚异戊橡胶投入F370型密炼机中进行塑炼,上顶栓压力为5.5MPa,转子转速为50r/min,排胶温度为150℃,时间为90秒,得到一段混炼胶,停放时间不少于8小时;
(2)二段混炼:将一段混炼胶、5份氧化锌、55份炭黑N234、3份硬脂酸、2份增塑剂A、2份防老剂RD、3份防老剂4020和2份B型微晶蜡投入F370型密炼机中进行混炼,上顶栓压力为5.5MPa,转子转速为45r/min,排胶温度为155℃,时间为140秒,得到二段混炼胶,停放时间不少于8小时;
(3)三段混炼:将二段混炼胶投入F370型密炼机中进行混炼,上顶栓压力为5.5MPa,转子转速为45r/min,排胶温度为150℃,时间为90秒,得到三段混炼胶,停放时间不少于8小时;
(4)四段混炼:将三段混炼胶、1份硫磺和2份促进剂NS投入GK400N型密炼机中进行混炼,转子转速为25r/min,上顶栓压力为18MPa,排胶温度为105℃,时间为130秒,得到所述胎面胶。
实施例三:一种全钢子午线轮胎胎面胶的制备方法,采用以下工艺步骤,组份比例按重量份数计:
(1)一段混炼:将80份天然橡胶、20份反式-1,4-聚异戊橡胶投入F370型密炼机中进行塑炼,上顶栓压力为4.5MPa,转子转速为45r/min,排胶温度为145℃,时间为95秒,得到一段混炼胶,停放时间不少于8小时;
(2)二段混炼:将一段混炼胶、4份氧化锌、50份炭黑N234、2份硬脂酸、1.5份增塑剂A、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020和1.5份B型微晶蜡投入F370型密炼机中进行混炼,上顶栓压力为4.5MPa,转子转速为40r/min,排胶温度为150℃,时间为145秒,得到二段混炼胶,停放时间不少于8小时;
(3)三段混炼:将二段混炼胶投入F370型密炼机中进行混炼,上顶栓压力为4.5MPa,转子转速为40r/min,排胶温度为145℃,时间为95秒,得到三段混炼胶,停放时间不少于8小时;
(4)四段混炼:将三段混炼胶、0.5份硫磺、1.5份促进剂NS和0.25份防焦剂CTP投入GK400N型密炼机中进行混炼,转子转速为20r/min,上顶栓压力为17MPa,排胶温度为100℃,时间为135秒,得到所述胎面胶。
本发明实施例得到的胎面胶进行硫化(硫化条件:151℃、30分钟)得到硫化胶的物性测试参数如表1所示。
表1
从表1可以看出:本发明所述应用TPI替代部分NR后能够很好的改善胎面胶的耐磨性能和耐屈挠龟裂性能;动态机械热分析仪(DMA)测试中,0℃左右的两者tanδ值相当,表明应用TPI替代部分NR后对胎面胶的抗湿滑性能没有明显影响;在60℃到80℃左右的tanδ值越低,表明应用TPI替代部分NR后胎面胶的滞后损失更小、生热和滚动阻力更低。
Claims (3)
1.一种全钢子午线轮胎胎面胶,其特征是,包括以下组份,组份比例按重量份数计:天然橡胶:75~85份、反式-1,4-聚异戊橡胶:15~25份、炭黑N234:50~55份、增塑剂A:1~2份、氧化锌:3~5份、硬脂酸:1~3份、防老剂4020:1~3份、防老剂RD:1~2份、B型微晶蜡:1~2份、促进剂NS:1~2份、硫磺粉:0~1份、防焦剂CTP:0~0.5份。
2.一种全钢子午线轮胎胎面胶的制备方法,其特征是,采用以下工艺步骤,组份比例按重量份数计:
(1)一段混炼:将75~85份天然橡胶、15~25份反式-1,4-聚异戊橡胶投入密炼机中进行塑炼,上顶栓压力为4.0~5.5MPa,转子转速为40~50 r/min,排胶温度为145~150℃,时间为90~100秒,得到一段混炼胶;
(2)二段混炼:将一段混炼胶、3~5份氧化锌、50~55份炭黑N234、1~3份硬脂酸、1~2份增塑剂A、1~2份防老剂RD、1~3份防老剂4020和1~2份B型微晶蜡投入密炼机中进行混炼,上顶栓压力为4.0~5.5MPa,转子转速为35~45 r/min,排胶温度为150~155℃,时间为140~150秒,得到二段混炼胶;
(3)三段混炼:将二段混炼胶投入密炼机中进行混炼,上顶栓压力为4.0~5.5MPa,转子转速为35~45 r/min,排胶温度为145~150℃,时间为90~100秒,得到三段混炼胶;
(4)四段混炼:将三段混炼胶、0~1份硫磺、1~2份促进剂NS和0~0.5份防焦剂CTP投入密炼机中进行混炼,转子转速为15~25r/min,上顶栓压力为16~18MPa,排胶温度为95~105℃,时间为130~140秒,得到所述胎面胶。
3.如权利要求2所述的全钢子午线轮胎胎面胶的制备方法,其特征是:所述一段混炼、二段混炼、三段混炼得到的各段混炼胶停放时间不少于8小时。
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