CN105254940A

CN105254940A - 一种轮胎用橡胶组合物

Info

Publication number: CN105254940A
Application number: CN201510786908.4A
Authority: CN
Inventors: 张征标; 陈家松; 张雅民; 段金凤; 刘婷
Original assignee: JINAN TAIXING FINE CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: JINAN TAIXING FINE CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本法提供一种轮胎用橡胶组合物，通过组合使用溴锑阻燃体系、磷氮系阻燃体系以及低烟无卤阻燃剂，调配其中的协效体系，达到良好的阻燃和耐磨性能。本发明的橡胶配方可以很好的解决轮胎子口护胶的阻燃和热传导问题，相比于传统的子口护胶组合物，阻燃性能得到了明显提高，阻燃级别可达到FV-0级，氧指数达到了30％以上。能够有效地满足实际使用过程中的应用需求。

Description

一种轮胎用橡胶组合物

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及一种轮胎用橡胶组合物，具体涉及一种具有耐磨、阻燃功能的橡胶组合物，可用于有耐磨、阻燃要求的轮胎。

背景技术

随着我国汽车工业的发展，与世界接轨的速度越来越快。环保要求的进一步更新使得标准执行更为严苛，对于轮胎各项性能指标的要求也水涨船高。耐磨性、低生热性等都是轮胎子口护胶等与其使用性能相关的重要参数。

传统的轮胎用橡胶组合物很少涉及阻燃性能的要求，但对于特殊用途的轮胎，例如消防车、钢铁厂等运输高温炉渣等特殊作业环境中的工程胎，阻燃性能对于它们来说更具现实意义。长途运输车辆由于刹车的高频率使用会导致胎体的自燃，对于与轮毂接触的子口护胶部分的耐磨性、导热性与阻燃性能提出了更高的要求。

现有的轮胎子口护胶部分对于阻燃性能基本没有涉及，属于易燃胶料。虽然现在有专利申请也涉及到阻燃橡胶：如CN201410238750.2一种轮胎用阻燃橡胶及其制备方法和应用，使用的基材为天然胶、丁苯胶和聚丁二烯橡胶，但该橡胶设计主要针对轮胎中的胎面胶部分，不涉及到子口护胶部分；且阻燃包部分设计十分简单。公开号为CN201410664991.3的耐火、阻燃轮胎橡胶组合物主要涉及轮胎外表面的胎侧胶部分的阻燃，且阻燃包设计也较为简单。公开号CN201510305333.X的一种阻燃橡胶组合物及其应用，其阻燃包同样设计简单。上述专利中均未涉及轮胎子口护胶部分的阻燃且阻燃包的设计都很简单，阻燃效果不佳。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种轮胎用橡胶组合物，具有拉伸强度好，硬度高，且阻燃耐磨优点。本发明的橡胶配方可以很好的解决轮胎子口护胶的阻燃和热传导问题，能够有效地满足实际使用过程中的应用需求。

本发明的技术方案如下：一种轮胎用橡胶组合物，通过组合使用溴锑阻燃体系、磷氮系阻燃体系以及低烟无卤阻燃剂，调配其中的协效体系，达到良好的阻燃和耐磨性能，其中阻燃成分由以下重量份的组分组成：十溴二苯乙烷：20-45重量份；三氧化二锑：5-15重量份；活性氢氧化铝：10-30重量份；活性氢氧化镁：5-20重量份；聚磷酸铵：2-6重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：5-20重量份；次磷酸铝：1-5重量份。

优选为十溴二苯乙烷：20-30重量份；三氧化二锑：5-10重量份；活性氢氧化铝：20-30重量份；活性氢氧化镁：5-10重量份；聚磷酸铵：3-5重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：7-15重量份；次磷酸铝：1-3重量份。

具体的，本发明轮胎用橡胶组合物，包括以下重量份的原料组成：标胶1#：68-76重量份；顺丁胶BR9000：22-34重量份；异戊橡胶SKI-3:5-15重量份；高耐磨炭黑：50-65重量份；氧化锌：4-10重量份；硬脂酸：3-5重量份；防老剂4010NA：2-5重量份；防焦剂CTP：0.1-0.5重量份；塑解剂A83：0.7-1.5重量份；石蜡：1-4重量份；硫磺：0.8-1.8重量份，次磺酰胺促进剂：1.2-2.2重量份；硅烷改性剂：1-6重量份；白炭黑：3-6重量份；芳烃油：4-6重量份；十溴二苯乙烷：20-45重量份；三氧化二锑：5-15重量份；活性氢氧化铝：10-30重量份；活性氢氧化镁：5-20重量份；聚磷酸铵：2-6重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：5-20重量份；次磷酸铝：1-5重量份。

所述的聚磷酸铵为结晶Ⅱ型聚磷酸铵，结晶度大于1000。

所述活性氢氧化铝粒径范围为0.8-2.0μm。活性氢氧化铝改性所用改性剂为A172、A171、KH-560、Si-69或硬脂酸中的一种或几种，添加量为0.5％-4％。改性方法为传统的干法改性，使用高速混合机在70-100℃的温度下进行改性，高混机的转速为600-1500转/分钟，改性时间为10-20分钟/锅。

所述的硅烷改性剂为A172、A171、Si-69、KH-560中的一种或几种的混合物。该硅烷改性剂作为配方中的配合剂同其他小料于密炼机中混炼。而前述活性氢氧化铝所用的硅烷改性剂做为高速混合机中制备活性铝粉的添加剂。

制备方法：采用传统的两段混炼法，第一段混炼采用快速密炼机(60r/min)，将生胶与炭黑、油料混合制成母胶，经开炼机出片、冷却和停放8-24h，再投入慢速密炼机(15-20r/min)进行第二段混炼，加入硫磺和促进剂，并排料至开炼机补充混炼和出片，最后完成配方全部组分的混炼。

本发明的优点是，在不影响阻燃橡胶组合物基本物性要求的前提下，通过填充溴锑阻燃体系、磷氮系阻燃体系以及低烟无卤阻燃剂的组合使用，调配其中的协校体系，达到了良好的阻燃和耐磨性能。

具体实施方式

以下对本发明的基本原理和具体实施案例进行阐述，所举实例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

一种轮胎用橡胶组合物，包括以下重量份的原料组成：标胶1#：70重量份；顺丁胶BR9000：20重量份；异戊橡胶SKI-3:10重量份；高耐磨炭黑：60重量份；氧化锌：4重量份；硬脂酸：5重量份；防老剂4010NA：3重量份；防焦剂CTP：0.2重量份；塑解剂A83：1重量份；石蜡：2重量份；硫磺：1.2重量份；次磺酰胺促进剂：1.3重量份；硅烷改性剂(A172)：4重量份；白炭黑：4重量份；芳烃油：5重量份；十溴二苯乙烷：25重量份；三氧化二锑：9重量份；活性氢氧化铝：15重量份；活性氢氧化镁：5重量份；聚磷酸铵：3重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：8重量份；次磷酸铝：2重量份。

活性氢氧化铝先用改性剂改性，改性剂为A171，添加量为3％。改性方法为传统的干法改性，使用高速混合机在70-100℃的温度下进行改性，高混机的转速为600-1500转/分钟，改性时间为10-20分钟/锅。

实施例2

一种轮胎用橡胶组合物，包括以下重量份的原料组成：标胶1#：75重量份；顺丁胶BR9000：20重量份；异戊橡胶SKI-3:5重量份；高耐磨炭黑：60重量份；氧化锌：5重量份；硬脂酸：5重量份；防老剂4010NA：3重量份；防焦剂CTP：0.2重量份；塑解剂A83：1重量份；石蜡：2重量份；硫磺：1.4重量份；次磺酰胺促进剂：1.5重量份；硅烷改性剂(A171)：5重量份；白炭黑：5重量份；芳烃油：5重量份；十溴二苯乙烷：25重量份；三氧化二锑：9重量份；活性氢氧化铝：10重量份；活性氢氧化镁：5重量份；聚磷酸铵：3重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：10重量份；次磷酸铝：2重量份。

活性氢氧化铝先用改性剂改性，改性剂为KH-560：Si-69＝1:3，添加量为2％。改性方法为传统的干法改性，使用高速混合机在70-100℃的温度下进行改性，高混机的转速为600-1500转/分钟，改性时间为10-20分钟/锅。

制备方法同实施例一。

实施例3

一种轮胎用橡胶组合物，包括以下重量份的原料组成：标胶1#：68重量份；顺丁胶BR9000：17重量份；异戊橡胶SKI-3:5重量份；高耐磨炭黑：50重量份；氧化锌：5重量份；硬脂酸：3重量份；防老剂4010NA：2重量份；防焦剂CTP：0.1重量份；塑解剂A83：0.7重量份；石蜡：1重量份；硫磺：0.8重量份，次磺酰胺促进剂：1.2重量份；硅烷改性剂(A172：A171：Si-69＝1:1:1)：3重量份；白炭黑：3重量份；芳烃油：4重量份；十溴二苯乙烷：21重量份；三氧化二锑：7重量份；活性氢氧化铝：15重量份；活性氢氧化镁：5重量份；聚磷酸铵：6重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：10重量份；次磷酸铝：4重量份。

活性氢氧化铝先用改性剂改性，改性剂为A172、A171、KH-560、Si-69等量混合，添加量为4％。改性方法为传统的干法改性，使用高速混合机在70-100℃的温度下进行改性，高混机的转速为600-1500转/分钟，改性时间为10-20分钟/锅。

制备方法同实施例一。

实施例4

一种轮胎用橡胶组合物，包括以下重量份的原料组成：标胶1#：76重量份；顺丁胶BR9000：14重量份；异戊橡胶SKI-3:10重量份；高耐磨炭黑：65重量份；氧化锌：10重量份；硬脂酸：5重量份；防老剂4010NA：5重量份；防焦剂CTP：0.5重量份；塑解剂A83：1.5重量份；石蜡：4重量份；硫磺：1.8重量份，次磺酰胺促进剂：2重量份；硅烷改性剂(Si-69：KH-560＝1:4)：5重量份；白炭黑：6重量份；芳烃油：6重量份；十溴二苯乙烷：33重量份；三氧化二锑：11重量份；活性氢氧化铝：10重量份；活性氢氧化镁：5重量份；聚磷酸铵：6重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：5重量份；次磷酸铝：5重量份。

活性氢氧化铝先用改性剂改性，改性剂为硬脂酸，添加量为1％。改性方法为传统的干法改性，使用高速混合机在70-100℃的温度下进行改性，高混机的转速为600-1500转/分钟，改性时间为10-20分钟/锅。

制备方法同实施例一。

实施例5

一种轮胎用橡胶组合物，包括以下重量份的原料组成：标胶1#：72重量份；顺丁胶BR9000：16重量份；异戊橡胶SKI-3:12重量份；高耐磨炭黑：55重量份；氧化锌：8重量份；硬脂酸：4重量份；防老剂4010NA：4重量份；防焦剂CTP：0.4重量份；塑解剂A83：1.2重量份；石蜡：2重量份；硫磺：1.4重量份，次磺酰胺促进剂：2重量份；硅烷改性剂(A171：Si-69：KH-560＝1:1:4)：6重量份；白炭黑：5重量份；芳烃油：5重量份；十溴二苯乙烷：25重量份；三氧化二锑：8重量份；活性氢氧化铝：10重量份；活性氢氧化镁：10重量份；聚磷酸铵：4重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：10重量份；次磷酸铝：3重量份。

活性氢氧化铝先用改性剂改性，改性剂KH-560：Si-69：硬脂酸＝1:2:3，添加量在2.5％。改性方法为传统的干法改性，使用高速混合机在70-100℃的温度下进行改性，高混机的转速为600-1500转/分钟，改性时间为10-20分钟/锅。

制备方法同实施例一。

试验例

对实施例1-5制备的样品力学性能进行测试，结果见下表：

上述结果表明，本发明的轮胎橡胶组合物具有优异的力学性能，耐磨性高，可以满足轮胎的性能要求，同时胶料的生热低，热导率高，可以将摩擦产生的热量在较短的时间内传递到其他部位，防止轮胎关键部位的损坏，甚至燃烧。相比于传统的子口护胶组合物，阻燃性能得到了明显提高，阻燃级别可达到FV-0级，氧指数达到了30％以上。

Claims

1.一种轮胎用橡胶组合物，其特征是，阻燃成分由以下重量份的组分组成：十溴二苯乙烷：20-45重量份；三氧化二锑：5-15重量份；活性氢氧化铝：10-30重量份；活性氢氧化镁：5-20重量份；聚磷酸铵：2-6重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：5-20重量份；次磷酸铝：1-5重量份。

2.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征是，阻燃成分由以下重量份的组分组成：十溴二苯乙烷：20-30重量份；三氧化二锑：5-10重量份；活性氢氧化铝：20-30重量份；活性氢氧化镁：5-10重量份；聚磷酸铵：3-5重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：7-15重量份；次磷酸铝：1-3重量份。

3.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征是，包括以下重量份的原料组成：标胶1#：68-76重量份；顺丁胶BR9000：22-34重量份；异戊橡胶SKI-3:5-15重量份；高耐磨炭黑：50-65重量份；氧化锌：4-10重量份；硬脂酸：3-5重量份；防老剂4010NA：2-5重量份；防焦剂CTP：0.1-0.5重量份；塑解剂A83：0.7-1.5重量份；石蜡：1-4重量份；硫磺：0.8-1.8重量份，次磺酰胺促进剂：1.2-2.2重量份；硅烷改性剂：1-4重量份；白炭黑：3-6重量份；芳烃油：4-6重量份；十溴二苯乙烷：20-45重量份；三氧化二锑：5-15重量份；活性氢氧化铝：10-30重量份；活性氢氧化镁：5-20重量份；聚磷酸铵：2-6重量份；活性三聚氰胺氰尿酸盐：5-20重量份；次磷酸铝：1-5重量份。

4.如权利要求1-3任一所述的轮胎用橡胶组合物，其特征是，所述的聚磷酸铵为结晶Ⅱ型聚磷酸铵，结晶度大于1000。

5.如权利要求1-3任一所述的轮胎用橡胶组合物，其特征是，所述活性氢氧化铝粒径范围为0.8-2.0μm；所述活性氢氧化铝改性所用改性剂为A172、A171、KH-560、Si-69或硬脂酸中的一种或几种，添加量为0.5％-4％。

6.如权利要求1-3任一所述的轮胎用橡胶组合物，其特征是，所述的硅烷改性剂为A172、A171、Si-69、KH-560中的一种或几种的混合物。