CN104059254A

CN104059254A - 一种子午线轮胎胎面胶及其制备

Info

Publication number: CN104059254A
Application number: CN201410237450.2A
Authority: CN
Inventors: 阎珊珊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2014-09-24

Abstract

本发明涉及一种子午线轮胎的胎面胶，由如下重量份的原料组成：烟片胶15~25重量份；天然橡胶SMR2030~40重量份；稀土顺丁橡胶20~25重量份；硬脂酸3~5重量份；氧化锌3~8重量份；芳烃油2~10重量份；促进剂DM2~5重量份；炭黑30~45重量份；防老剂AW1~1.5重量份；防老剂RD 0.3~0.8重量份；抗氧剂b2151.7~2.5重量份；热稳定剂HS-80 2~4重量份；石蜡1~2重量份；硫磺1.5~2.5重量份。本发明的胶料具有较好的拉伸强度、较低的滞后损失及疲劳生热，优异的抗屈挠性能、抗湿滑性能，使本发明的子午线轮胎具有高效、耐久、节能等优点。

Description

一种子午线轮胎胎面胶及其制备

技术领域

本发明涉及轮胎，尤其涉及一种子午线轮胎的胎面胶，属于化工领域。

背景技术

汽车工业的发展与节能环保的需求，使轮胎性能的要求越来越高。耐磨性能、滚动阻力和抗湿滑性能，低生热等都是轮胎胎面胶与使用性能相关的重要参数。

近年来，随着国内外基础建设的发展，对子午线轮胎的需求量越来越大，对子午线轮胎的要求也越来越高。子午线轮胎主多用于载重车辆、工程机械车辆、轻便卡车、公交车、拖拉机等，轮胎的使用条件恶劣，路况差，运输距离远且速度快，连续工作时间长，因此要求轮胎必须具有低滚动阻力、低耗用、较好的制动性与自洁性、超强的承载能力与较长的使用寿命及高耐磨性能。

传统的轮胎生产工艺已经满足不了上述高性能轮胎的制造要求，需要在轮胎原料配方，以及生产工艺上进行改进，获得承载力强、散热性能好，适合远距离长时间运输的子午线轮胎。

发明内容

本发明提供了一种拉伸强度好，疲劳生热少，抗屈挠性能和抗湿滑性能优异的子午线轮胎胎面胶。

本发明的技术方案如下：一种子午线轮胎胎面胶，由以下重量份的原料组成：

烟片胶 15 ~25重量份；

天然橡胶SMR20 30~40重量份；

稀土顺丁橡胶 20~25重量份；

硬脂酸 3~5 重量份；

氧化锌 3~8重量份；

芳烃油 2~10重量份；

促进剂DM 2~5重量份；

炭黑 30~45重量份；

防老剂AW 1~1.5重量份；

防老剂RD 0.3~0.8重量份；

抗氧剂b215 1.7~2.5重量份；

热稳定剂HS-80 2~4重量份；

石蜡 1~2重量份；

硫磺 1.5~2.5重量份。

本发明还公开了前述子午线轮胎胎面胶的制备方法，包括以下步骤：

1）生胶塑炼：设置密炼机转速为65-90rpm，按原料组成向密炼机的混炼室中加入烟片胶、天然橡胶SMR20，稀土顺丁橡胶进行生胶塑炼，塑炼时间为60-120s，塑炼温度为40-50℃；

2）一段母胶混炼：继续向前一步骤的混炼室中加入氧化锌、硬脂酸，以及总炭黑质量1/3-2/5的炭黑首次混炼30-90，然后加入总炭黑质量1/3-2/5的炭黑再次混炼30-60s，混炼温度为35-50℃，混炼结束后140-150℃下排胶获得一段母胶；

3）二段母胶混炼：将一段母胶冷却至室温，设置密炼机转速为60-80rpm，向密炼机的混炼室中加入所述一段母胶、剩余的炭黑，防老剂AW、防老剂RD、石蜡、芳烃油、促进剂DM、抗氧剂b215、热稳定剂HS-80，混炼机混炼40-90s，混炼温度为35-45℃，150-160℃下排胶获得二段母胶；

4）终炼胶混炼：将二段母胶冷却至室温后，设置混炼机前辊转速20-30rpm，后辊转速15-20rpm，向密炼机的混炼室中加入所述二段母胶与硫磺于混炼室中混炼140-180s后于90-110℃下排胶获得终产品。

在上述制备方法技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，步骤1）生胶塑炼步骤，设置密炼机转速为70-80rpm，塑炼时间为80-120s，塑炼温度为40-45℃。

进一步，步骤2）一段母胶混炼步骤，首次混炼时间为30-80s，再次混炼时间为30-50s，混炼温度为35-45℃，排胶温度为145-150℃。

进一步，步骤3）二段母胶混炼步骤，设置密炼机转速为70-80rpm，混炼时间为45-60s，混炼温度为35-40℃，排胶温度为155-160℃。

进一步，步骤4）终炼胶混炼步骤，设置混炼机前辊转速25-30rpm，后辊转速15-18rpm，混炼时间为150-170s，排胶温度为90-105℃。

本发明第三方面公开了前述子午线轮胎胎面胶，及其制备方法在子午线轮胎制备中的应用。

本发明的有益效果是：本发明橡胶采用的是烟片胶、天然橡胶SMR20，稀土顺丁橡胶并用的配方，天然橡胶的综合性能好、生热低、拉伸强度大、弹性好；稀土顺丁橡胶可以极大地提高轮胎的质量和性能；热导增强剂可以提高胶料的热稳定性和散热性能；本发明通过轮胎橡胶组分的选择以及各组分含量的设计，使该胶料制成的轮胎具有较好的拉伸强度、较低的滞后损失及疲劳生热，优异的抗屈挠性能、抗湿滑性能，使本发明的子午线轮胎具有高、耐久、节能等优点。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

1.原料组成：

烟片胶25重量份；天然橡胶SMR20 30重量份；稀土顺丁橡胶22重量份；硬脂酸 4 重量份；氧化锌3重量份；芳烃油10重量份；促进剂DM 5重量份；炭黑 35重量份；防老剂AW 1.5重量份；防老剂RD 0.3重量份；抗氧剂b215 1.7重量份；热稳定剂HS-80 3重量份；石蜡 1重量份；硫磺 1.5重量份

2.胎面胶制备

设置密炼机转速为65rpm，按原料组成向密炼机的混炼室中加入烟片胶、天然橡胶SMR20，稀土顺丁橡胶进行生胶塑炼；塑炼时间为80s，塑炼温度为40℃；按原料组成继续向前一步骤的混炼室中加入氧化锌、硬脂酸，以及14重量份的炭黑首次混炼30s，然后加入14重量份的炭黑再次混炼60s，混炼结束后排胶获得一段母胶；排胶温度为145℃，混炼温度为45℃；二将一段母胶冷却至室温，设置密炼机转速为60rpm，向密炼机的混炼室中加入所述一段母胶、剩余的炭黑，防老剂AW、防老剂RD、石蜡、芳烃油、促进剂DM、抗氧剂b215、热稳定剂HS-80，混炼机混炼90s，排胶获得二段母胶；混炼温度为40℃，排胶温度为155℃；将二段母胶冷却至室温后，设置混炼机前辊转速25rpm，后辊转速18rpm，向密炼机的混炼室中加入所述二段母胶与硫磺于混炼室中混炼170s排胶获得终产品。排胶温度为110℃。

实施例2

1.原料组成：

烟片胶20重量份；天然橡胶SMR20 40重量份；稀土顺丁橡胶20重量份；硬脂酸 3 重量份；氧化锌6重量份；芳烃油5重量份；促进剂DM 2重量份；炭黑 30重量份；防老剂AW 1.5重量份；防老剂RD 0.6重量份；抗氧剂b215 2.5重量份；热稳定剂HS-80 4重量份；石蜡2重量份；硫磺 2.5重量份。

2.胎面胶制备

设置密炼机转速为70rpm，按原料组成向密炼机的混炼室中加入烟片胶、天然橡胶SMR20，稀土顺丁橡胶进行生胶塑炼；塑炼时间为60 s，塑炼温度为45℃；按原料组成继续向前一步骤的混炼室中加入氧化锌、硬脂酸，以及10重量份的炭黑首次混炼80 s，然后加入12重量份的炭黑再次混炼50 s，混炼结束后排胶获得一段母胶；排胶温度为140℃，混炼温度为50℃；二将一段母胶冷却至室温，设置密炼机转速为70rpm，向密炼机的混炼室中加入所述一段母胶、剩余的炭黑，防老剂AW、防老剂RD、石蜡、芳烃油、促进剂DM、抗氧剂b215、热稳定剂HS-80，混炼机混炼40s，排胶获得二段母胶；混炼温度为35℃，排胶温度为160℃；将二段母胶冷却至室温后，设置混炼机前辊转速30rpm，后辊转速15 rpm，向密炼机的混炼室中加入所述二段母胶与硫磺于混炼室中混炼150 s排胶获得终产品。排胶温度为90℃。

实施例3

1.原料组成：

烟片胶15重量份；天然橡胶SMR20 35重量份；稀土顺丁橡胶25重量份；硬脂酸 5 重量份；氧化锌8重量份；芳烃油5重量份；促进剂DM 3重量份；炭黑 45重量份；防老剂AW 1重量份；防老剂RD 0.8重量份；抗氧剂b215 2重量份；热稳定剂HS-80 2重量份；石蜡 2重量份；硫磺 1.5重量份。

2.胎面胶制备

设置密炼机转速为90rpm，按原料组成向密炼机的混炼室中加入烟片胶、天然橡胶SMR20，稀土顺丁橡胶进行生胶塑炼；塑炼时间为120s，塑炼温度为50℃；按原料组成继续向前一步骤的混炼室中加入氧化锌、硬脂酸，以及18重量份的炭黑首次混炼90s，然后加入18重量份的炭黑再次混炼30s，混炼结束后排胶获得一段母胶；排胶温度为150℃，混炼温度为35℃；二将一段母胶冷却至室温，设置密炼机转速为80rpm，向密炼机的混炼室中加入所述一段母胶、剩余的炭黑，防老剂AW、防老剂RD、石蜡、芳烃油、促进剂DM、抗氧剂b215、热稳定剂HS-80，混炼机混炼45s，排胶获得二段母胶；混炼温度为45℃，排胶温度为150℃；将二段母胶冷却至室温后，设置混炼机前辊转速20rpm，后辊转速16rpm，向密炼机的混炼室中加入所述二段母胶与硫磺于混炼室中混炼180s排胶获得终产品。排胶温度为90℃。

实施例4

1.原料组成：

烟片胶20重量份；天然橡胶SMR20 35重量份；稀土顺丁橡胶25重量份；硬脂酸 4 重量份；氧化锌5重量份；芳烃油2重量份；促进剂DM 3重量份；炭黑 45重量份；防老剂AW 1.5重量份；防老剂RD 0.3重量份；抗氧剂b215 1.8重量份；热稳定剂HS-80 2重量份；石蜡 1.5重量份；硫磺 2重量份。

2.胎面胶制备

设置密炼机转速为80rpm，按原料组成向密炼机的混炼室中加入烟片胶、天然橡胶SMR20，稀土顺丁橡胶进行生胶塑炼；塑炼时间为100s，塑炼温度为50℃；按原料组成继续向前一步骤的混炼室中加入氧化锌、硬脂酸，以及18重量份的炭黑首次混炼50s，然后加入15重量份的炭黑再次混炼50s，混炼结束后排胶获得一段母胶；排胶温度为145℃，混炼温度为40℃；二将一段母胶冷却至室温，设置密炼机转速为70rpm，向密炼机的混炼室中加入所述一段母胶、剩余的炭黑，防老剂AW、防老剂RD、石蜡、芳烃油、促进剂DM、抗氧剂b215、热稳定剂HS-80，混炼机混炼60s，排胶获得二段母胶；混炼温度为35℃，排胶温度为150℃；将二段母胶冷却至室温后，设置混炼机前辊转速30rpm，后辊转速20 rpm，向密炼机的混炼室中加入所述二段母胶与硫磺于混炼室中混炼140 s排胶获得终产品。排胶温度为105℃。

实施例5

对实施例1-4制备的橡胶的力学性能进行测试，产品的力学性能测试按ATSM规定方法进行，结果见下表1。

表1 力学性能测试结果及比较

项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					硬度（邵氏A）	69	65	73	66
撕裂强度KN/m	39.4	47	45	42
					拉伸强度MPa	6.7	13.5	12.1	10
扯断伸长率%	676	788	634	752
					回弹性%	31.4	29.9	35	33.6
300%定伸应力MPa	15.9	16.8	16.1	15.3
					压缩疲劳生热℃/25min	17	13	14.5	15
湿摩擦系数	28.5	26	27	29
					30万次屈挠裂口	无	无	无	无

上述结果表明，上述实施例的轮胎橡胶硬度、拉伸强度、扯断伸长率等性能较佳，抗湿滑性能较好，轮胎使用寿命较长，生热低，符合高性能子午线轮胎的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种子午线轮胎胎面胶，其特征在于，由以下重量份的原料组成：

烟片胶 15 ~25重量份；

天然橡胶SMR20 30~40重量份；

稀土顺丁橡胶 20~25重量份；

硬脂酸 3~5 重量份；

氧化锌 3~8重量份；

芳烃油 2~10重量份；

促进剂DM 2~5重量份；

炭黑 30~45重量份；

防老剂AW 1~1.5重量份；

防老剂RD 0.3~0.8重量份；

抗氧剂b215 1.7~2.5重量份；

热稳定剂HS-80 2~4重量份；

石蜡 1~2重量份；

硫磺 1.5~2.5重量份。

2.权利要求1所述子午线轮胎胎面胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1）生胶塑炼步骤，设置密炼机转速为70-80rpm，塑炼时间为80-120s，塑炼温度为40-45℃。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2）一段母胶混炼步骤，首次混炼时间为30-80s，再次混炼时间为30-50s，混炼温度为35-45℃，排胶温度为145-150℃。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3）二段母胶混炼步骤，设置密炼机转速为70-80rpm，混炼时间为45-60s，混炼温度为35-40℃，排胶温度为155-160℃。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤4）终炼胶混炼步骤，设置混炼机前辊转速25-30rpm，后辊转速15-18rpm，混炼时间为150-170s，排胶温度为90-105℃。

7.权利要求1所述子午线轮胎胎面胶，及权利要求2-6任一权利要求所述制备方法在子午线轮胎制备中的应用。