CN104086836A - 一种耐磨轮胎橡胶材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶45-50份，顺丁橡胶10-15份，天然橡胶10-15份，异戊橡胶20-25份，硫磺粉0.5-0.8份，促进剂NOBS2-3份，促进剂DM1.3-1.7份，促进剂TMTM0.5-0.9份，纳米纤维素晶须10-15份，重晶石粉10-15份，方解石粉20-23份，水镁石粉7-9份，氮化铝5-8份，炭黑N23430-35份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1-1.2份，增塑剂DCHP1-1.2份，环氧硬脂酸辛酯3-7份，防老剂2640.3-1.2份，防老剂MB1-2份。本发明具有优异的耐磨耐老化性能，使本发明更能适应轮胎的使用环境，还降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎橡胶材料技术领域，尤其涉及一种耐磨轮胎橡胶材料。
背景技术
现有轿车轮胎普遍存在耐磨性能差，轮胎胎面在磨损脱落后容易给环境造成污染的缺点。如何提高轮胎胎面耐磨性能，保证轮胎胎面具符合环保的要求是轮胎行业的一个重要课题。
申请号为200710050386.7的专利提供了高耐磨航空轮胎胎面胶配方，其胎面胶以天然橡胶为主材料,配加新工艺高结构高耐磨炭黑,高分散性白炭黑,硅烷偶联剂,热稳定剂为主要辅助材料,再配加氧化锌、硬脂酸、对苯二胺类防老剂、酮胺类防老剂、防护蜡、不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂等原料,通过密炼机混炼而成。
由于该专利申请在设计过程中使用天然橡胶为主体材料，天然橡胶价格高，耐老化性能差，如果在轮胎使用过程的中后期，会出现轮胎异常磨损情况，不利于轮胎的长期使用；再者由于其价格较高，没有能够全面推广使用。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨轮胎橡胶材料，具有优异的耐磨耐老化性能，使本发明更能适应轮胎的使用环境，还降低了成本。
本发明提出的一种耐磨轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶45-50份，顺丁橡胶10-15份，天然橡胶10-15份，异戊橡胶20-25份，硫磺粉0.5-0.8份，促进剂NOBS2-3份，促进剂DM1.3-1.7份，促进剂TMTM0.5-0.9份，纳米纤维素晶须10-15份，重晶石粉10-15份，方解石粉20-23份，水镁石粉7-9份，氮化铝5-8份，炭黑N23430-35份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1-1.2份，增塑剂DCHP1-1.2份，环氧硬脂酸辛酯3-7份，防老剂2640.3-1.2份，防老剂MB1-2份；
在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以50-55rpm的转速搅拌10-12min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为60-70℃，密炼机转速为45-50rpm，待物料温度升高至85-95℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼2-5min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至120-130℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合2-3min，反应温度为135-140℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
优选地，顺丁橡胶为高顺式顺丁橡胶。
优选地，丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶的重量比为47：13：13：24。
优选地，其原料按重量份包括：丁苯橡胶47份，高顺式顺丁橡胶13份，天然橡胶13份，异戊橡胶24份，硫磺粉0.6份，促进剂NOBS2.8份，促进剂DM1.5份，促进剂TMTM0.8份，纳米纤维素晶须12份，重晶石粉14份，方解石粉22份，水镁石粉8份，氮化铝7份，炭黑N23433份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.1份，增塑剂DCHP1.1份，环氧硬脂酸辛酯4份，防老剂2640.9份，防老剂MB1.2份。
优选地，在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以52-54rpm的转速搅拌10.5-11.6min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为64-66℃，密炼机转速为47-48rpm，待物料温度升高至87-93℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼3-4min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至122-126℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合2.3-2.5min，反应温度为136-139℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
优选地，在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以53pm的转速搅拌11min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为65℃，密炼机转速为47.5rpm，待物料温度升高至90℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼3.5min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至125℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合2.4min，反应温度为138℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
本发明采用丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶四种橡胶并用的生胶体系，由于合成橡胶价格低，可以大大降低了原材料成本，而且合成橡胶抗老化性能优异以及耐磨性能好的特点，综合了各种橡胶的优异性能，提高本发明的耐磨性能又保证加工工艺的顺畅；由于钛酸酯偶联剂具有六个功能区，具有很大的灵活性和多功能性，既是偶联剂,也可以是分散剂、湿润剂、粘合剂、交联剂、催化剂等，因而采用增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合，使单烷氧基型钛酸酯偶联剂可以在后续加工过程中均匀的包覆在填充补强剂，有效的避免发生不必要的副反应；采用纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉、氮化铝和炭黑N234作为填充补强剂，辅以环氧硬脂酸辛酯作为分散润滑剂，使填充补强剂均匀的分散在生胶体系中，通过钛酸酯偶联剂使填充补强剂与生胶体系结合成一个整体，大幅提高了本发明的耐磨性能；硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM形成硫化体系，提高了本发明各个组分的交联程度，大幅提高了本发明的耐热和耐老化的性能，使本发明更能适应轮胎的使用环境；而防老剂264和防老剂MB的相互配合，进一步提高了本发明的耐老化性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐磨轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶50份，顺丁橡胶10份，天然橡胶15份，异戊橡胶20份，硫磺粉0.8份，促进剂NOBS2份，促进剂DM1.7份，促进剂TMTM0.5份，纳米纤维素晶须15份，重晶石粉10份，方解石粉23份，水镁石粉7份，氮化铝8份，炭黑N23430份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.2份，增塑剂DCHP1份，环氧硬脂酸辛酯7份，防老剂2640.3份，防老剂MB2份；
在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以52rpm的转速搅拌11.6min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为64℃，密炼机转速为48rpm，待物料温度升高至87℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼4min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至122℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合2.5min，反应温度为136℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
实施例2
本发明提出的一种耐磨轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶47份，高顺式顺丁橡胶13份，天然橡胶13份，异戊橡胶24份，硫磺粉0.6份，促进剂NOBS2.8份，促进剂DM1.5份，促进剂TMTM0.8份，纳米纤维素晶须12份，重晶石粉14份，方解石粉22份，水镁石粉8份，氮化铝7份，炭黑N23433份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.1份，增塑剂DCHP1.1份，环氧硬脂酸辛酯4份，防老剂2640.9份，防老剂MB1.2份；
在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以55rpm的转速搅拌10min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、高顺式顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为70℃，密炼机转速为45rpm，待物料温度升高至95℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼2min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至130℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合2min，反应温度为140℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
实施例3
本发明提出的一种耐磨轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶45份，顺丁橡胶15份，天然橡胶10份，异戊橡胶25份，硫磺粉0.5份，促进剂NOBS3份，促进剂DM1.3份，促进剂TMTM0.9份，纳米纤维素晶须10份，重晶石粉15份，方解石粉20份，水镁石粉9份，氮化铝5份，炭黑N23435份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1份，增塑剂DCHP1.2份，环氧硬脂酸辛酯3份，防老剂2641.2份，防老剂MB1份；
在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以50rpm的转速搅拌12min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为60℃，密炼机转速为50rpm，待物料温度升高至85℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼5min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至120℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合3min，反应温度为135℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
实施例4
本发明提出的一种耐磨轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶47份，高顺式顺丁橡胶13份，天然橡胶15份，异戊橡胶25份，硫磺粉0.7份，促进剂NOBS2.3份，促进剂DM1.5份，促进剂TMTM0.6份，纳米纤维素晶须11份，重晶石粉14份，方解石粉21份，水镁石粉8份，氮化铝6份，炭黑N23434份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.1份，增塑剂DCHP1.1份，环氧硬脂酸辛酯5份，防老剂2640.5份，防老剂MB1.6份；
在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以54rpm的转速搅拌10.5min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、高顺式顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为66℃，密炼机转速为47rpm，待物料温度升高至93℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼3min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至126℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合2.3min，反应温度为139℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
实施例5
本发明提出的一种耐磨轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶47份，高顺式顺丁橡胶13份，天然橡胶13份，异戊橡胶24份，硫磺粉0.6份，促进剂NOBS2.8份，促进剂DM1.5份，促进剂TMTM0.8份，纳米纤维素晶须12份，重晶石粉14份，方解石粉22份，水镁石粉8份，氮化铝7份，炭黑N23433份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.1份，增塑剂DCHP1.1份，环氧硬脂酸辛酯4份，防老剂2640.9份，防老剂MB1.2份；
在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以53pm的转速搅拌11min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、高顺式顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为65℃，密炼机转速为47.5rpm，待物料温度升高至90℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼3.5min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至125℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合2.4min，反应温度为138℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种耐磨轮胎橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁苯橡胶45-50份，顺丁橡胶10-15份，天然橡胶10-15份，异戊橡胶20-25份，硫磺粉0.5-0.8份，促进剂NOBS2-3份，促进剂DM1.3-1.7份，促进剂TMTM0.5-0.9份，纳米纤维素晶须10-15份，重晶石粉10-15份，方解石粉20-23份，水镁石粉7-9份，氮化铝5-8份，炭黑N23430-35份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1-1.2份，增塑剂DCHP1-1.2份，环氧硬脂酸辛酯3-7份，防老剂2640.3-1.2份，防老剂MB1-2份；
在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以50-55rpm的转速搅拌10-12min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为60-70℃，密炼机转速为45-50rpm，待物料温度升高至85-95℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼2-5min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至120-130℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合2-3min，反应温度为135-140℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
2.如权利要求1所述的耐磨轮胎橡胶材料，其特征在于，顺丁橡胶为高顺式顺丁橡胶。
3.如权利要求1或2所述的耐磨轮胎橡胶材料，其特征在于，丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶的重量比为47：13：13：24。
4.如权利要求1-3任一项所述的耐磨轮胎橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁苯橡胶47份，高顺式顺丁橡胶13份，天然橡胶13份，异戊橡胶24份，硫磺粉0.6份，促进剂NOBS2.8份，促进剂DM1.5份，促进剂TMTM0.8份，纳米纤维素晶须12份，重晶石粉14份，方解石粉22份，水镁石粉8份，氮化铝7份，炭黑N23433份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.1份，增塑剂DCHP1.1份，环氧硬脂酸辛酯4份，防老剂2640.9份，防老剂MB1.2份。
5.如权利要求1-4任一项所述的耐磨轮胎橡胶材料，其特征在于，在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以52-54rpm的转速搅拌10.5-11.6min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为64-66℃，密炼机转速为47-48rpm，待物料温度升高至87-93℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼3-4min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至122-126℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合2.3-2.5min，反应温度为136-139℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
6.如权利要求1-4任一项所述的耐磨轮胎橡胶材料，其特征在于，在制备过程中，先将增塑剂DCHP和单烷氧基型钛酸酯偶联剂混合均匀后，加入纳米纤维素晶须、重晶石粉、方解石粉、水镁石粉和氮化铝以53pm的转速搅拌11min得到混合辅料，再将丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和异戊橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为65℃，密炼机转速为47.5rpm，待物料温度升高至90℃时，加入混合辅料、环氧硬脂酸辛酯、防老剂264和防老剂MB混炼3.5min，然后继续加入炭黑N234混炼均匀，温度至125℃时排胶，出片；然后加入硫磺粉、促进剂NOBS、促进剂DM和促进剂TMTM混合2.4min，反应温度为138℃，排料得到耐磨轮胎橡胶材料。
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