CN104530501A - 一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物 - Google Patents

一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物，配比以重量计，基体橡胶100份、活性填料30-40份、着色填料20-30份，石蜡油5-7份、活性剂5-7份、硅烷偶联剂2-3份、浅色増粘树脂1-2份、非污染性防老剂4-6份、硫化剂1-2份、促进剂3-5份、有机着色剂3-6份，紫外线吸收剂1-2份。本发明的橡胶组合物制备的胎侧，具有鲜艳的色彩，较好的耐变色性，深色彩色胎侧轮胎在强烈光照以及湿热的环境下一年以内不会有变色现象，即使浅色彩色胎侧轮胎在强烈光照以及湿热的环境下三个月之内也不会具有明显变色现象，该配方具有与比黑胎侧更高的耐撕裂性能，相近的耐屈挠、耐老化性能，与一般的彩色胎侧相比，在强烈光照及湿热的恶劣使用条件下，具有极好的耐变色性。

Description

一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物
技术领域
本发明涉及汽车轮胎的橡胶组合物，特别是设计一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物。
背景技术
传统轮胎均是黑色或单一色彩，不能满足用户对美的需求，无法彰显用户个性。现在有一些公司进行了彩色胎侧的开发，但这些前期开发的彩色胎均存在不同程度的变色现象，尤其是浅色彩色胎，在阳光下照晒，使用前期变色现象尤为突出，变色后彩色胎颜色发生明显变化，影响轮胎的美观，不能完全满足用户的需要。
公告号为：CN102532619 A《一种用于彩色载重子午线轮胎胎侧的橡胶组合物》该发明专利所制作的胎侧，制作成胶料样品，阳光照晒下变色现象严重，影响轮胎的美观，不能完全满足用户的需要。
发明内容
本发明的任务在于提供一种具有优异的耐变色性能、材料力学性能、良好的加工工艺性能的橡胶组合物，用作彩色轮胎胎侧。
为此本发明的技术解决方案是：一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物，配比以重量计，基体橡胶100份、活性填料30-40份、着色填料20-30份，石蜡油5-7份、活性剂5-7份、硅烷偶联剂2-3份、浅色増粘树脂1-2份、非污染性防老剂4-6份、硫化剂1-2份、促进剂3-5份、有机着色剂3-6份，紫外线吸收剂1-2份。
进一步的改进在于：活性填料为高分散沉淀法白炭黑，着色填料为金红石型钛白粉，石蜡油为白矿油，活性剂为氧化锌3-5份和硬脂酸1-2份并用，硅烷偶联剂为液体Si-75，浅色增粘树脂为辛基酚醛增粘树脂，非污染性防老剂为防老剂AFS 1-1.5份、防老剂2246  2-2.5份、防老剂BHT 1-1.5份、防护蜡654 1-2份四者并用，硫化剂为不溶性硫磺IS-60/75，促进剂NS  1-1.3份与促进剂DOTG 0.7-1.3份二者并用，紫外线吸收剂为UV-326。
进一步的改进在于：上述基体橡胶中天然橡胶40-60份，聚丁二烯橡胶40-60份；述聚丁二烯橡胶，高顺式聚丁二烯橡胶，顺式含量为96%以上，以Ni系聚丁二烯橡胶最佳。
进一步的改进在于：上述活性填料为高分散沉淀法白炭黑，其氮气吸附表面积为160-170㎡/g，对苯二甲酸二丁酯吸收值为2.0—3.0m3/g，用于橡胶的补强。
进一步的改进在于：上述活性剂为3-5份以锌锭为原料间接法生产的氧化锌，1-2份吸碘值为8.0g/100g的硬脂酸。
进一步的改进在于：上述着色填料为钛白粉，钛白粉选用氯化法制取的金红石型二氧化钛颜料，其遮盖力高，抗褪色作用优良，可大大减轻彩色胎变色现象。
进一步的改进在于：促进剂使用次磺酰胺类促进剂1-1.3份NS（N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺）与胍类促进剂0.7-1.3份DOTG（N,N'-二邻甲苯胍）。
进一步的改进在于：紫外线吸收剂用量为1-2份。
所述轮胎的胎侧是由上述任意一项橡胶组合物制备而成。
有益效果：
本发明的橡胶组合物制备的胎侧，不仅具有鲜艳的色彩，而且具有较好的耐变色性，深色彩色胎侧轮胎在强烈光照以及湿热的环境下一年以内不会有变色现象，即使浅色彩色胎侧轮胎在强烈光照以及湿热的环境下三个月之内也不会具有明显变色现象。该配方具有与比黑胎侧更高的耐撕裂性能，相近的耐屈挠、耐老化性能，与一般的彩色胎侧相比，在强烈光照及湿热的恶劣使用条件下，具有极好的耐变色性，主要用于彩色子午线轮胎的胎侧。
具体实施方式
本发明的彩色轮胎胎侧用耐变色性橡胶组合物的基体橡胶中天然橡胶必须选用浅色天然胶，适合使用纯新鲜胶乳制作的SCRWF等级别的天然橡胶。
采用重量配比，以100份基体橡胶计，基体橡胶中天然橡胶的含量优选40份以上，天然胶含量不足40份时，橡胶拉伸强度下降，耐裂口增长性能变差；此外，基体橡胶中的天然橡胶的含量优选低于60份，超过60份胎侧用橡胶组合物的耐老化性能及耐裂口产生性能下降。
轮胎胎侧用橡胶组合物所用的聚丁二烯橡胶，其中聚丁二烯橡胶为高顺式聚丁二烯橡胶，顺式含量为96%以上，乙烯基含量在3%以下；优选使用以包含元素Ni系的化合物为主要成分的催化剂而得到的高顺式聚丁二烯橡胶，控制乙烯基含量在3%以下，以免影响整个橡胶的拉伸强度。
基体橡胶中高顺式聚丁二烯橡胶的含量40份以上，若添加量减少，会出现耐老化性能、耐屈挠性能变差的趋势。
活性填料为高分散沉淀法白炭黑，可提升胎侧胶的机械强度，用量最好在35份以上，白炭黑用量减少会造成胎侧橡胶机械强度以及耐屈挠性能的下降。
优选使用的白炭黑为高分散沉淀法白炭黑，该白炭黑其氮气吸附表面积为160-170㎡/g，对苯二甲酸二丁酯吸收值为2.0—3.0m3/g。
着色填料为钛白粉，用量为20-30份，钛白粉选用氯化法制取的金红石型二氧化钛颜料，其遮盖力高，抗褪色作用优良，可大大减轻彩色胎变色现象。
胎侧用橡胶组合物中含有的白炭黑，为此降低配方的生热，提高胶料的机械强度，设计添加硅烷偶联剂。考虑到高温混炼有助于填料的分散，又防止高温混炼产生的焦烧现象，优先考虑使用抗焦烧性能较好的Si-75（二-[3-乙氧基硅基丙基]聚硫），一方面通过乙氧基与白炭黑表面硅醇基发生缩合反应，另一方面通过多硫键断链与橡胶产生交联，对白炭黑的分散和补强起到关键的作用。优选硅烷偶联剂的质量为白炭黑质量份的8%，硅烷偶联剂含量过低时，出现橡胶加工性能及耐屈挠疲劳性能下降，硅烷偶联剂含量过高时，导致胶料抗撕裂性能性能下降。
促进剂优选次磺酰胺类促进剂NS（N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺 ），其是一种耐黄变促进剂，防止使用一般促进剂造成胶料在强烈的阳光照晒下产生的黄变。为防止白炭黑延缓硫化速度，选用碱性的胍类促进剂中和白炭黑表面的酸性硅醇基，胍类促进剂中DOTG（N,N'-二邻甲苯胍）耐黄变性能较好，能有效减缓胶料的变色，且与NS并用产生协同效应，以提高硫化速度和胶料物理机械性能。
石蜡油的用量一般为5-7份，石蜡油可选用低芳烃含量的工业级白矿油，以免因芳烃含量过高而造成的变色，选用低芳烃含量的工业级白矿油，是由加氢裂化生产的基础油为原料，经深度脱蜡、化学精制等工艺处理后得到的一种石蜡油。
活性剂为3-5份以锌锭为原料间接法生产的氧化锌，1-2份吸碘值为8.0g/100g的硬脂酸。
浅色增粘树脂的用量一般为1-2份，可选用辛基酚醛增粘树脂或C5树脂。
防老剂的用量一般为防老剂AFS 1-1.5份用于橡胶臭氧的防护、防老剂2246 2-2.5份用于提高橡胶耐热氧老化及耐屈挠性、防老剂BHT 1-1.5份同样用于提高橡胶的耐热氧老化及耐屈挠性、防护蜡654 1-2份用于橡胶在静态停放过程中发生的臭氧老化，四者并用，均为非污染性防老剂，避免彩色轮胎在停放或使用过程中因防老剂迁移而产生的变色。
硫化剂中的硫磺一般选用不溶性硫磺IS60/75 1-2份，避免彩色胎侧半成品的喷霜并提高硫磺在橡胶中的分散，保证橡胶各个部位的硫化程度的一致。
基体橡胶中着色剂为有机颜料，有机颜料最佳选择为耐偶氮基分解及耐氨基氧化的品种，这样的产品色牢度较高，胎侧橡胶组合物中有机颜料的含量为3-6份。
紫外线吸收剂用量为1-2份，选用抗紫外线吸收剂UV-326效果最佳，其性能稳定、毒性低、紫外线吸收能力强与且与抗氧剂2246产生协同效应；紫外线吸收剂可吸收太阳光中的紫外线，减弱紫外线对有机染料的破坏，有效减轻因光照造成的彩色胎侧橡胶的变色。

Claims (8)

1.一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物，其特征在于：胎侧橡胶组合物的配比以重量计，基体橡胶100份、活性填料30-40份、着色填料20-30份，石蜡油5-7份、活性剂5-7份、硅烷偶联剂2-3份、浅色増粘树脂1-2份、非污染性防老剂4-6份、硫化剂1-2份、促进剂3-5份、有机着色剂3-6份、紫外线吸收剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物，其特征在于：活性填料为高分散沉淀法白炭黑，着色填料为金红石型钛白粉，石蜡油为白矿油，活性剂为氧化锌3-5份和硬脂酸1-2份并用，硅烷偶联剂为液体Si-75，浅色增粘树脂为辛基酚醛增粘树脂，非污染性防老剂为防老剂AFS 1-1.5份、防老剂2246  2-2.5份、防老剂BHT 1-1.5份、防护蜡654 1-2份四者并用，硫化剂为不溶性硫磺IS-60/75，促进剂NS  1-1.3份与促进剂DOTG 0.7-1.3份二者并用，紫外线吸收剂为UV-326。
3.根据权利要求1所述的一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物，其特征在于：所述基体橡胶中天然橡胶40-60份，聚丁二烯橡胶40-60份；聚丁二烯橡胶，顺式含量为96%以上。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物，其特征在于：所述活性剂为3-5份以锌锭为原料间接法生产的氧化锌，1-2份吸碘值为8.0g/100g的硬脂酸。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物，其特征在于：活性填料为高分散沉淀法白炭黑，其氮气吸附表面积为160-170㎡/g，对苯二甲酸二丁酯吸收值为2.0—3.0m3/g。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物，其特征在于：着色填料为钛白粉，钛白粉选用氯化法制取的金红石型二氧化钛颜料。
7.根据权利要求2所述的一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物，其特征在于：紫外线吸收剂用量为1-2份。
8.一种彩色轮胎，其特征在于：所述轮胎的胎侧是由权利要求1至8任意一项权利要求耐变色性的橡胶组合物制备而成。
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