CN104059255A - 一种载重斜交轮胎用橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种载重斜交轮胎用橡胶，由如下重量份的原料组成：烟片胶12~15重量份；天然橡胶SMR2015~18重量份；聚丁二烯橡胶55~70重量份；硬脂酸2~4重量份；氧化锌3~6重量份；芳烃油3~6重量份；促进剂DM 2~5重量份；炭黑30~35重量份；白炭黑10-15重量份；偶联剂SI693.5~7.5重量份；聚乙二醇PEG1~3重量份；防老剂AW1~1.5重量份；防老剂6PPD1~2重量份；微晶蜡1.5~2.5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、较高的承载力，优异的抗屈挠性能、抗湿滑性能，使本发明的斜交轮胎具有高效、耐久、节能等优点。

Description

一种载重斜交轮胎用橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车轮胎，尤其涉及一种载重斜交轮胎用橡胶，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，对轮胎的需求量越来越大，对轮胎的要求也越来越高。当轮胎用于载重车辆、工程机械车辆、轻便卡车、公交车、拖拉机时，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轮胎。

发明内容

本发明提供了一种拉伸强度好，承载力强，抗屈挠性能和抗湿滑性能优异的载重斜交轮胎。

本发明的技术方案如下：一种载重斜交轮胎用橡胶，由以下重量份的原料组成：

烟片胶 12 ~15重量份；

天然橡胶SMR20 15~18重量份；

聚丁二烯橡胶 55~70重量份；

硬脂酸 2~4 重量份；

氧化锌 3~6重量份；

芳烃油 3~6重量份；

促进剂DM 2~5重量份；

炭黑 30~35重量份；

白炭黑 10-15重量份

偶联剂SI69 3.5~7.5重量份

聚乙二醇PEG 1~3重量份

防老剂AW 1~1.5重量份；

防老剂6PPD 1~2重量份；

微晶蜡 1.5~2.5重量份；

硫磺 1.5~2.5重量份。

本发明还公开了前述载重斜交轮胎用橡胶的制备方法，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，聚丁二烯橡胶进行生胶塑炼，塑炼时间为60-120s，塑炼温度为55-65℃；

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的炭黑首次混炼30-90，然后加入总炭黑质量2/5的炭黑再次混炼30-60s，混炼温度为45-55℃，混炼结束后145-155℃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6PPD、防老剂AW、白炭黑、微晶蜡、芳烃油、促进剂DM、聚乙二醇PEG、偶联剂SI69，混炼机混炼40-90s，混炼温度为30-40℃，135-145℃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110-120℃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55℃。

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45℃，排胶温度为145℃。

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30℃，排胶温度为135℃。

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110℃。

本发明第三方面公开了前述载重斜交轮胎用橡胶，及其制备方法在载重斜交轮胎制备中的应用。

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，聚丁二烯橡胶并用的配方，天然橡胶的综合性能好、生热低、拉伸强度大、弹性好；聚丁二烯橡胶可以极大地提高轮胎的质量和性能；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、承载能力，优异的抗屈挠性能、抗湿滑性能，使本发明的斜交轮胎具有高效、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 12重量份；天然橡胶SMR20 15重量份；聚丁二烯橡胶70重量份；硬脂酸 2重量份；氧化锌6重量份；芳烃油 3重量份；促进剂DM 5重量份；炭黑 30重量份；白炭黑 15重量份；偶联剂SI69 3.5重量份；聚乙二醇PEG 3重量份；防老剂AW 1.5重量份；防老剂6PPD 2重量份；微晶蜡 2.5重量份；硫磺 2.5重量份。

2.胎面胶制备

1）生胶塑炼：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，聚丁二烯橡胶进行生胶塑炼，塑炼时间为60s，塑炼温度为65℃；

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的炭黑首次混炼90，然后加入总炭黑质量2/5的炭黑再次混炼30s，混炼温度为55℃，混炼结束后145℃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6PPD、防老剂AW、白炭黑、微晶蜡、芳烃油、促进剂DM、聚乙二醇PEG、偶联剂SI69，混炼机混炼40s，混炼温度为40℃，135℃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20rpm，后辊转速15rpm，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后于120℃下排胶获得终产品。

实施例2

对实施例1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
		硬度（邵氏A）	61
撕裂强度KN/m	32.4
		拉伸强度MPa	6.4
扯断伸长率%	673
		回弹性%	37.4
300%定伸应力MPa	12.9
		压缩疲劳生热℃/25min	15
湿摩擦系数	26.5
		30万次屈挠裂口	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 (7)

1.一种载重斜交轮胎用橡胶，其特征在于，由以下重量份的原料组成：

烟片胶 12 ~15重量份；

天然橡胶SMR20 15~18重量份；

聚丁二烯橡胶 55~70重量份；

硬脂酸 2~4 重量份；

氧化锌 3~6重量份；

芳烃油 3~6重量份；

促进剂DM 2~5重量份；

炭黑 30~35重量份；

白炭黑 10-15重量份

偶联剂SI69 3.5~7.5重量份

聚乙二醇PEG 1~3重量份

防老剂AW 1~1.5重量份；

防老剂6PPD 1~2重量份；

微晶蜡 1.5~2.5重量份；

硫磺 1.5~2.5重量份。

2.权利要求1所述载重斜交轮胎用橡胶的制备方法，其特征在于，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，聚丁二烯橡胶进行生胶塑炼，塑炼时间为60-120s，塑炼温度为55-65℃；

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的炭黑首次混炼30-90，然后加入总炭黑质量2/5的炭黑再次混炼30-60s，混炼温度为45-55℃，混炼结束后145-155℃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6PPD、防老剂AW、白炭黑、微晶蜡、芳烃油、促进剂DM、聚乙二醇PEG、偶联剂SI69，混炼机混炼40-90s，混炼温度为30-40℃，135-145℃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110-120℃下排胶获得终产品。

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55℃。

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45℃，排胶温度为145℃。

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30℃，排胶温度为135℃。

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110℃。

7.权利要求1所述载重斜交轮胎用橡胶，及权利要求2-6任一权利要求所述制备方法在载重斜交轮胎制备中的应用。