CN104672523B

CN104672523B - 一种全钢子午轮胎及其制备方法

Info

Publication number: CN104672523B
Application number: CN201510052233.0A
Authority: CN
Inventors: 孙保泉; 刘永德; 刘新刚; 徐林; 郑家玉
Original assignee: Weifang Yuelong Rubber Co Ltd
Current assignee: Weifang Yuelong Rubber Co Ltd
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2035-02-02
Also published as: CN104672523A

Abstract

本发明提供了一种全钢子午轮胎，按重量份计算，包括丁苯树脂16.5份、胶粉10份、氧化锌3.5份、硬脂酸3.0份、橡胶防老剂RD 1.0份、补强树脂10份、天然橡胶STR20 100份、炭黑N375 50份、芳烃油4.7份、高苯乙烯树脂S6H 10份、微晶蜡1.0份、不溶性硫磺OT20 2.74份、橡胶促进剂 DZ 1.0份、橡胶促进剂HMT 1.0份、橡胶防焦剂CTP 0.4份和小料50.2份，经过原材料准备单元、混炼胶单元、半成品部件单元、各部件成型胎胚单元、胎胚硫化单元制备全钢子午轮胎。本发明具有制备过程中材料粘度适中，便于缠绕布导开，无缠绕部粘连现象，生产效率提升，降低了生产成本的优点。

Description

一种全钢子午轮胎及其制备方法

技术领域

本发明涉及轮胎制造技术领域，尤其涉及一种全钢子午轮胎及其制备方法。

背景技术

钢丝圈是轮胎与轮辋接触的部位，钢丝圈缠绕布是连接三角胶芯和钢丝圈的重要部件，该部件的粘性，压线覆胶率极为重要。该部位如果出现问题，容易造成轮胎三线裂、子口爆、胎体抽丝爆等质量问题。

钢丝圈包布配方胶料，在其加工过程中有特殊的要求，车间对其使用的要求比较苛刻，总结起来为“不能不粘，也不能太粘”，所以对于技术人员的质量控制提出了较高的要求。如果部件不粘，造成钢丝圈和三角胶芯之间粘合不好，容易出现圈部很多质量问题；如果太

黏了，在缠绕过程中，容易造成浪费，太黏了撕不开，部分缠绕布不能使用，只能报废处理，给公司带来较大的浪费和损失。

胶粉的制造工艺是将废旧轮胎通过各种技术将轮胎内部的钢丝、纤维分离出来，并将胶块研磨成胶粉。“废橡胶制取胶粉”、“建立废胶、废胎回收处理产业化基地”等项目已列入《中国21 世纪议程》和我国再生资源回收利用，环保产业发展，能源节约和资源综合利用等“十五”规划。胶粉的使用对于推动我国能源节约，废物循环再利用起着至关重要的作用。

钢丝圈包布过粘造成浪费的现象，在各个轮胎厂都出现过，每个企业的解决方式也不尽相同，我们过去也尝试过多种方式，都不尽人意，没有起到较好的效果。国内外其他的解决方案主要有：

1、减少增粘树脂来解决钢丝圈包布过粘的质量问题，钢丝圈包布配方中的粘合体系，主要是间甲白，而间甲白体系主要针对尼龙帘线和胶料的粘合，如果减少用量，势必会影响到尼龙帘线和橡胶的粘合，那就得不偿失了，损害了部件的主要性能。

2、配方中加入微晶蜡，一些轮胎公司采用添加微晶蜡的方法来解决包补胶料过粘问题，该方案存在两个弊端，第一是提高了材料成本，微晶蜡价格高，高出胶料的平均价格；第二，微晶蜡本身属于物理防老剂，它的作用就是轮胎硫化后，慢慢喷到轮胎表面，形成一层保护

层，防止日光、紫外线以及臭氧的老化。如果用量较多会提前喷出，如果在硫化前，部件加工过程中喷出，形成喷霜，对于轮胎部件的粘合会起到很大的破坏作用。

3、钢丝圈包布缠绕过程中，使用蜡块打磨来解决过粘的问题。十几年之前，老的轮胎厂基本上都是采用这个方案，该方案浪费人力和物力，增加设备装置，降低劳动生产效率。

4、加入5-10 份碳酸钙解决包布缠绕过粘的问题，此种方案也是最新的方案，可以说基本解决了钢丝圈包布缠绕过粘的问题，同时大大降低了材料成本，该方案也是一种切实可行的方案。唯一不足之处，碳酸钙比重较大，造成部件重量偏重，进而轮胎重量偏重，增加了成本。而且，碳酸钙属于粉尘材料，称量起来不方便，粉尘较多。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种全钢子午轮胎及其制备方法，制备过程中添加有二次利用的胶粉和小料，并经过制备工艺的调整，有效解决了轮胎制造时钢丝圈缠绕过程中，材料粘度大，缠绕布导开困难，甚至粘连无法导开，生产效率低下，粘连造成部分材料浪费的问题。

虽然使用二次利用的胶粉，产品质量不仅仅能够达到使用要求，高于产品的国家标准，而且产品的综合性能整体提高。

此外，使用二次利用的胶粉，既满足了废旧轮胎的100%回收和循环利用，减少了废旧轮胎对环境的污染，又降低了生产成本的20%以上。

本发明为了解决技术问题，提供一种全钢子午轮胎，按重量份计算，包括丁苯树脂16.5份、胶粉10份、氧化锌3.5份、硬脂酸3.0份、橡胶防老剂RD 1.0份、补强树脂10份、天然橡胶STR20 100份、炭黑N375 50份、芳烃油4.7份、高苯乙烯树脂S6H 10份、微晶蜡1.0份、不溶性硫磺OT20 2.74份、橡胶促进剂 DZ 1.0份、橡胶促进剂HMT 1.0份、橡胶防焦剂CTP 0.4份和小料50.2份。

所述胶粉的组成为二次回收的废旧轮胎和橡胶制品粉碎后制得，粉碎后颗粒大小为60~80目，并挑出其中的金属杂质。

所述小料组成及配比关系为丁苯树脂：氧化锌：硬脂酸：橡胶防老剂RD：补强树脂=16.5：5.8：3.3：1.6：23。

一种全钢子午轮胎的制备方法，包括原材料准备单元、混炼胶单元、半成品部件单元、各部件成型胎胚单元、胎胚硫化单元。

具体步骤如下：

1、原材料准备单元：天然橡胶烘胶温度50~70℃，芳烃油需要加热，在加热罐里储存，储存温度70-90℃，其余原材料储存温度18~35℃。

2、混炼胶单元：混炼胶生产主要分为二段，一段为母炼胶，二段为终炼胶。

（1）一段母炼胶生产工艺：将丁苯树脂16.5份、胶粉10份、氧化锌3.5份、硬脂酸3.0份、橡胶防老剂RD 1.0份、补强树脂10份、天然橡胶STR20 100份、橡胶防焦剂CTP 0.4份加入F370密炼机，压砣40秒，提砣加炭黑N375 50份、小料33.5份，压砣35秒，提砣加入芳烃油4.7份压砣30秒，压砣至155-165℃排胶。

其中，密炼机转速：40r/分，压力：0.5~0.6 MPa，混炼时间160秒。

（2）二段终炼胶生产工艺：将一段生产的母胶、小料16.7份、不溶性硫磺OT20 2.74份、橡胶促进剂 DZ 1.0份、橡胶促进剂HMT 1.0份加入GK255密炼机，压砣40秒，提砣清扫压砣30秒，提砣清扫压砣至100-105℃排胶。

其中密炼机转速：25r/分，压力：0.4~0.5 MPa ，混炼时间110秒。

3、半成品部件单元：使用四辊帘布压延机，挤出压延温度≦105℃，供胶温度95±5℃，辊筒温度55±5℃，压延速度20-25m/分。

4、各部件成型胎胚单元：操作设备为两鼓成型机，根据技术设定参数完成。

5、胎胚硫化单元：双模定型硫化机，硫化时间为55min，外温152℃，热板温度151±2ºC，模套温度152±2ºC，蒸汽压力0.8±0.1MPa，内温：171±3ºC，内压2.6±0.1MPa。

本发明所制备的全钢子午轮胎扯断强度为19.7~19.9MPa，扯断伸长率为486~519%，100%定伸应力为4.7~4.9 MPa，300%定伸应力为14.5~15.6MPa，扯断永久变形15~16%，硬度为85~89度，撕裂强度为87~93 KN/M。

本发明的有益效果：

1、制备过程中添加有二次利用的胶粉和小料，并经过制备工艺的调整，轮胎制造时钢丝圈缠绕过程中，材料粘度适中，便于缠绕布导开，无缠绕部粘连现象，生产效率提升，加工过程中没有熟胶发生，部件都能用尽，没有浪费情况。

2、检测项目拉伸强度、定伸应力、扯断伸长率，撕裂强度等都优于现用配方；扯断永久变形越低说明胶料变形较小，性能较好，新配方该性能优于原配方，并且能够达到15~16%。

3、使用二次利用的胶粉，既满足了废旧轮胎的100%回收和循环利用，减少了废旧轮胎对环境的污染，又降低了生产成本的20%以上。

具体实施方式

为便于说明，下面对本发明的全钢子午轮胎及其制备方法做详细说明。

一种全钢子午轮胎，按重量份计算，包括丁苯树脂16.5份、胶粉10份、氧化锌3.5份、硬脂酸3.0份、橡胶防老剂RD 1.0份、补强树脂10份、天然橡胶STR20 100份、炭黑N37550份、芳烃油4.7份、高苯乙烯树脂S6H 10份、微晶蜡1.0份、不溶性硫磺OT20 2.74份、橡胶促进剂 DZ 1.0份、橡胶促进剂HMT 1.0份、橡胶防焦剂CTP 0.4份和小料50.2份。

所述胶粉的组成为二次回收的废旧轮胎和橡胶制品粉碎后制得，粉碎后颗粒大小为80目，挑出其中的金属杂质。

一种全钢子午轮胎的制备方法，包括原材料准备单元、混炼胶单元、半成品部件单元、各部件成型胎胚单元、胎胚硫化单元、轮胎检测单元以及合格入库单元。

具体步骤如下：

3、原材料准备单元：天然橡胶烘胶温度50~70℃，芳烃油需要加热，在加热罐里储存，储存温度70-90℃，其余原材料储存温度18~35℃。

4、混炼胶单元：混炼胶生产主要分为二段，一段为母炼胶，二段为终炼胶。

其中密炼机转速：25r/分，压力：0.4~0.5 MPa ，混炼时间110秒。

6、轮胎检测单元：X光检测设备，每条轮胎100%检测。

7、合格入库单元：轮胎包装。

为了验证本发明所制备的轮胎产品质量，特别设置传统组与本发明进行对比，其中本发明和传统组分别制备同种型号、尺寸的轮胎，本发明和传统组均设置两个小组，每个小组以制备50条轮胎为基准。

通过分别对本发明所述的轮胎和传统生产的轮胎进行检测，检测结果如下表1中所示：

表1：

经过对比发现，本发明所述制备的轮胎虽然添加了二次回收的废旧轮胎和橡胶制品粉碎制成的胶粉，但是并没有降低，既满足了废旧轮胎的100%回收和循环利用，减少了废旧轮胎对环境的污染，又降低了生产成本的20%以上，产品质量也得到了保证。

制备过程中添加有二次利用的胶粉和小料，并经过制备工艺的调整，轮胎制造时钢丝圈缠绕过程中，材料粘度适中，便于缠绕布导开，无缠绕部粘连现象，生产效率提升20%，加工过程中没有熟胶发生，部件都能用尽，没有浪费情况。

此外，本发明还解决了缠绕包布过粘的问题，减少了浪费，同时大幅度降低了原材料成本，为公司带来较大的经济效益，每年可节约资金百万元以上，此外，推动我国再生资源、循环经济的发展。

Claims

1.一种全钢子午轮胎，其特征是：按重量份计算，包括丁苯树脂16.5份、胶粉10份、氧化锌3.5份、硬脂酸3.0份、橡胶防老剂RD 1.0份、补强树脂10份、天然橡胶STR20 100份、炭黑N375 50份、芳烃油4.7份、高苯乙烯树脂S6H 10份、微晶蜡1.0份、不溶性硫磺OT20 2.74份、橡胶促进剂 DZ 1.0份、橡胶促进剂HMT 1.0份、橡胶防焦剂CTP 0.4份和小料50.2份，所述胶粉的组成为二次回收的废旧轮胎和橡胶制品粉碎后制得，粉碎后颗粒大小为60~80目，并挑出其中的金属杂质，所述小料组成及配比关系为丁苯树脂：氧化锌：硬脂酸：橡胶防老剂RD：补强树脂=16.5：5.8：3.3：1.6：23，

所述全钢子午轮胎的扯断强度为19.7~19.9MPa，扯断伸长率为486~519%，100%定伸应力为4.7~4.9 MPa，300%定伸应力为14.5~15.6MPa，扯断永久变形15~16%，硬度为85~89度，撕裂强度为87~93 KN/M。

2.根据权利要求1所述的全钢子午轮胎，其特征是：该全钢子午轮胎的制备方法包括原材料准备单元、混炼胶单元、半成品部件单元、各部件成型胎胚单元、胎胚硫化单元。

3.根据权利要求2所述的全钢子午轮胎，其特征是：所述原材料准备单元的具体为：天然橡胶烘胶温度50~70℃，芳烃油需要加热，在加热罐里储存，储存温度70-90℃，其余原材料储存温度18~35℃。

4.根据权利要求2所述的全钢子午轮胎，其特征是：所述半成品部件单元的具体为：使用四辊帘布压延机，挤出压延温度≦105℃，供胶温度95±5℃，辊筒温度55±5℃，压延速度20-25m/分。

5.根据权利要求2所述的全钢子午轮胎，其特征是：所述胎胚硫化单元的具体为：双模定型硫化机，硫化时间为55min，外温152℃，热板温度151±2℃，模套温度152±2℃，蒸汽压力0.8±0.1MPa，内温：171±3℃，内压2.6±0.1MPa。