CN104045858A - 一种改性轮胎胶料组合及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含有废纤维的改性轮胎胶料。包括由下列成分组成：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁胶、炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂、硫磺粉、芳烃油、促进剂、间苯二酚、亚甲基密胺、增粘剂及废纤维；本发明通过破碎废旧轮胎后风选得到废纤维，通过混炼、开炼加入亚甲基密胺等步骤制成改性轮胎胶料。本发明胶料主要用于斜交轮胎的缓冲胶料中或用于胎面胶料，可明显提高硫化胶的耐刺扎性能，本发明胶料制成的斜交轮胎可减少在实际使用过程中的帘布层脱层问题。加入短纤维的胶料形成网状结构有效的防止尖锐物的刺入，该高强度抗刺扎轮胎不仅可以抵御碎石、铁钉、玻璃碎片等异物的刺穿和切割，对刀扎、针刺等的人为破坏也具有良好的抵御效果。

Description

一种改性轮胎胶料组合及其制备方法
技术领域
本发明属于一种轮胎用胶料及其制备方法，尤其涉及一种含有废纤维的改性轮胎胶料及其制备方法。
背景技术
高耐磨性能和耐刺扎一直是轮胎发展的重要方向，轮胎被刺扎是导致轮胎损坏的一个主要因素，一般的轮胎胎面及缓冲胶都是纯橡胶制成，耐刺扎性能不佳。目前防刺轮胎多采用增加帘布层数或采用特别的帘布进行生产，成本高不利于工业化生产。
发明内容
本发明根据现有技术的不足公开了一种含有废纤维的改性轮胎胶料。本发明的胶料使用于轮胎胎面或缓冲胶中，其主要特点在于使用了胶粉生产过程中的废纤维，添加到胶料配方中，通过采用间-甲粘合体系改性，从而使胶料中存在的短纤维骨架材料和橡胶紧密结合，融为一体，从而达到耐刺扎的目的。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明提供的改性轮胎胶料组合由下列成分组成：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁胶、炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂、硫磺粉、芳烃油、促进剂、间苯二酚、亚甲基密胺、增粘剂及废纤维。
含有废纤维的改性轮胎胶料各组分原料重量份数比是：天然橡胶NR：40～60份，丁苯橡胶SBR1500：35～25份，顺丁胶BR9000：25～15份，炭黑N330：35～45份，炭黑N660：10～20份，废纤维：10～20份，芳烃油：5～15份，增粘剂：1～3份，氧化锌：3.5～5份，硬脂酸:0.5～1.5份，防老剂4020:1.0份，防老剂RD:0.5～1.5份，防老剂BLE-W:0.5～1.5份，间苯二酚:0.5～2.0份，亚甲基密胺:0.5～3.0份，促进剂CZ:0.1～0.6份，促进剂DM:0.1～0.4份，硫磺粉S:1～4份。
进一步上述各组分原料重量份数优选：天然橡胶NR：50份，松香丁苯橡胶SBR1500：30份，顺丁胶BR9000：20份，炭黑N330：40份，炭黑N660：15份，废纤维：15份，芳烃油：10份，增粘剂：3份，氧化锌：3.5份，硬脂酸:1.5份，防老剂4020:1.0份，防老剂RD:1.5份，防老剂BLE-W:1.5份，间苯二酚:1.0份，亚甲基密胺:2.2份，促进剂CZ:0.6份，促进剂DM:0.4份，硫磺粉S:1.65份。
所述废纤维由废轮胎生产胶粉过程中的废纤维制成，具体方法为将废轮胎收集后，轮胎经粉碎、风选得到的废纤维，纤维长度小于2mm。
上述制备含废纤维改性轮胎胶料的方法是：
（1）将废轮胎收集后，用破碎机将轮胎破碎，制成胶粉后在经过风选后得到废纤维，废纤维长度为2mm以下。
（2）将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁胶、炭黑、废纤维、芳烃油、增粘剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂、树脂、粘合剂、间苯二酚在密炼机中混炼制成混炼胶；
（3）在开炼机上加入促进剂、硫磺粉、亚甲基密胺到混炼胶中，即可按轮胎正常生产工艺使用。
本发明使用了胶粉生产过程中的废纤维，添加到胶料配方中，通过采用间-甲粘合体系改性，从而使胶料中存在的短纤维骨架材料和橡胶紧密结合，融为一体，从而达到耐刺扎的目的。废纤维形成一种网状结构同时与橡胶紧密结合再次形成网状结构，两次网状结构的形成对于外来刺扎物形成有效的抵抗。
本发明主要用于斜交轮胎的缓冲胶料中或用于胎面胶料，使用本发明胶料可明显提高硫化胶的耐刺扎性能，本发明胶料制成的斜交轮胎可减少在实际使用过程中的帘布层脱层问题。加入短纤维的胶料形成网状结构有效的防止尖锐物的刺入，该高强度抗刺扎轮胎不仅可以抵御碎石、铁钉、玻璃碎片等异物的刺穿和切割，对刀扎、针刺等的人为破坏也具有良好的抵御效果，可以广泛用于特种车、机动车、电动车、自行车和力车。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
实施例1：
各组分原料重量份数比是：
天然橡胶NR：50份；
松香丁苯橡胶SBR1500：30份；
顺丁胶BR9000：20份；
炭黑N330：40份；
炭黑N660：15份；
废纤维：15份；
芳烃油：10份；
增粘剂：3份；
氧化锌：3.5份；
硬脂酸:1.5份；
防老剂4020:1.0份；
防老剂RD:1.5份；
防老剂BLE-W:1.5份；
间苯二酚:1.0份；
亚甲基密胺:2.2份；
促进剂CZ:0.6份；
促进剂DM:0.4份；
硫磺粉S:1.65份。
其生产步骤是：
1.将废旧轮胎经两次粉碎制成粉状，通过磁选过筛将其分成粗胶粉、细钢丝、细胶粉+纤维混合物，再通过风选将细胶粉+纤维混合物分离得到废纤维，纤维长度为2mm以下。
2.将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁胶在密炼机中塑炼60秒，加入炭黑总量的四分之三及废纤维、增粘剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂、树脂、粘合剂、间苯二酚，在密炼机中混炼120秒，加入剩余的四分之一炭黑和芳烃油，在密炼机中混炼400秒，制成混炼胶。
3.将步骤2制成的混炼胶停放4小时以上后，在开炼机上加入促进剂、硫磺粉和亚甲基密胺，即可得到轮胎用胶料。
加入经过加工的破碎机并使用间苯二酚和亚甲基密胺改性后的胶料扯断强度和撕裂性能比普通配方高；拉伸强度为19Mpa；撕裂强度为86kN/m。普通配方拉伸强度为12Mpa；撕裂强度为26kN/m。
实施例2：
各组分原料重量份数比是：
天然橡胶NR：40份；
丁苯橡胶SBR1500：35份；
顺丁胶BR9000：25份；
炭黑N330：35份；
炭黑N660：10份；
废纤维：10份；
芳烃油：5份；
增粘剂：1份；
氧化锌：3.5份；
硬脂酸:0.5份；
防老剂4020:1.0份；
防老剂RD:0.5份；
防老剂BLE-W:0.5份；
间苯二酚:0.5份；
亚甲基密胺:0.5份；
促进剂CZ:0.1份；
促进剂DM:0.1份；
硫磺粉S:1份。
其生产步骤与实施例1相同。加入经过加工的废纤维使用间苯二酚和亚甲基密胺改性后的胶料扯断强度和撕裂性能比普通配方高；改性后的胶料拉伸强度为19Mpa；撕裂强度为86kN/m。

Claims (5)

1.一种改性轮胎胶料组合，其特征是由下列成分组成：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁胶、炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂、硫磺粉、芳烃油、促进剂、间苯二酚、亚甲基密胺、增粘剂和废纤维。
2.根据权利要求1所述的改性轮胎胶料组合，其特征是：所述各组成重量份数是：天然橡胶NR：40～60份，丁苯橡胶SBR1500：35～25份，顺丁胶BR9000：25～15份，炭黑N330：35～45份，炭黑N660：10～20份，废纤维：10～20份，芳烃油：5～15份，增粘剂：1～3份，氧化锌：3.5～5份，硬脂酸:0.5～1.5份，防老剂4020:1.0份，防老剂RD:0.5～1.5份，防老剂BLE-W:0.5～1.5份，间苯二酚:0.5～2.0份，亚甲基密胺:0.5～3.0份，促进剂CZ:0.1～0.6份，促进剂DM:0.1～0.4份，硫磺粉S:1～4份。
3.根据权利要求2所述的改性轮胎胶料组合，其特征是：所述各组成重量份数是：天然橡胶NR：50份，松香丁苯橡胶SBR1500：30份，顺丁胶BR9000：20份，炭黑N330：40份，炭黑N660：15份，废纤维：15份，芳烃油：10份，增粘剂：3份，氧化锌：3.5份，硬脂酸:1.5份，防老剂4020:1.0份，防老剂RD:1.5份，防老剂BLE-W:1.5份，间苯二酚:1.0份，亚甲基密胺:2.2份，促进剂CZ:0.6份，促进剂DM:0.4份，硫磺粉S:1.65份。
4.根据权利要求1或2或3所述的改性轮胎胶料组合，其特征是：所述废纤维是轮胎经粉碎、风选得到的碎纤维，碎纤维长度小于2mm。
5.一种上述改性轮胎胶料的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
1）将废旧轮胎经两次粉碎制成粉状，通过磁选过筛将其分成粗胶粉、细钢丝、细胶粉+纤维混合物，再通过风选将细胶粉+纤维混合物分离得到废纤维，纤维长度为2mm以下；
2）将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁胶在密炼机中塑炼60秒，加入炭黑总量的四分之三及废纤维、增粘剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂、树脂、粘合剂、间苯二酚，在密炼机中混炼120秒，加入剩余的四分之一炭黑和芳烃油，在密炼机中混炼400秒，制成混炼胶；
3）将步骤2制成的混炼胶停放4小时以上后，在开炼机上加入促进剂、硫磺粉和亚甲基密胺，即可得到轮胎用胶料。
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