CN105542257A - 一种泥地胎胎侧胶料组合物及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于特种性能轮胎的技术领域，具体为一种泥地胎胎侧胶料组合物及制备方法。采用组成为：天然橡胶20-30份，丁苯橡胶40-60份，顺丁橡胶20-30份，纳米级片层填料30-50份，白炭黑5-10份，氧化锌2-3份，硬脂酸4-10份，防老剂4020？4-5份，芳烃油2-4份，硫磺1.5-2.5份，促进剂NS0.5-1.2份，增粘树脂10-16份的技术方案能够大幅提高胶料的耐臭氧老化性能和屈挠龟裂性能，而且不影响胶料原有的物理机械性能。

Description

一种泥地胎胎侧胶料组合物及制备方法
技术领域
本发明属于特种性能轮胎的技术领域，具体为一种泥地胎胎侧胶料组合物及制备方法。
背景技术
轮胎胎侧在使用过程变形较大，橡胶的屈挠龟裂、臭氧老化是其出现破坏的主要原因，本发明是要提高胎侧胶料的耐屈挠龟裂性能和耐臭氧老化性能，从而提高轮胎使用寿命。
提高轮胎胎侧橡胶的耐屈挠龟裂性能和耐臭氧老化性能一直是轮胎配方工作人员的研究的课题，目前有研究表明，在轮胎胎侧胶中并用部分乙丙橡胶能够有效的提高胶料的耐臭氧老化性能。在胎侧中并用部分乙丙橡胶存在一些缺点：1、乙丙橡胶与天然橡胶很难实现共硫化，导致胶料强度降低。使轮胎胎侧在受外力作用时容易破坏；2、并用乙丙橡胶后只能提高轮胎胎侧的耐臭氧老化性能，不能改善其屈挠龟裂性能；3、天然胶与乙丙胶并用时一般需要采用分段混炼，混炼步骤繁琐、混炼时间长、经济效益低。然而对于特种性能的轮胎，该研究就更少。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的问题而提供一种泥地胎胎侧胶料组合物及制备方法，泥地胎胎侧胶料组合物，采用组成为：天然橡胶20-30份，丁苯橡胶40-60份，顺丁橡胶20-30份，纳米级片层填料30-50份，白炭黑5-10份，氧化锌2-3份，硬脂酸4-10份，防老剂40204-5份，芳烃油2-4份，硫磺1.5-2.5份，促进剂NS0.5-1.2份，增粘树脂10-16份的技术方案能够大幅提高胶料的耐臭氧老化性能和屈挠龟裂性能，而且不影响胶料原有的物理机械性能。
本发明的技术方案为：
一种泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：天然橡胶20-30份，丁苯橡胶40-60份，顺丁橡胶20-30份，纳米级片层填料30-50份，白炭黑5-10份，氧化锌2-3份，硬脂酸4-10份，防老剂40204-5份，芳烃油2-4份，硫磺1.5-2.5份，促进剂NS0.5-1.2份，增粘树脂10-16份。
作为进一步优选，所述的泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：天然橡胶20-25份，丁苯橡胶45-55份，顺丁橡胶25-30份，纳米级片层填料35-45份，白炭黑8-10份，氧化锌2-3份，硬脂酸6-10份，防老剂40204-5份，芳烃油3-4份，硫磺1.5-2.5份，促进剂NS1.0-1.2份，增粘树脂12-16份。
作为进一步优选，所述的泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：天然橡胶20份，丁苯橡胶50份，顺丁橡胶30份，纳米级片层填料40份，白炭黑10份，氧化锌2份，硬脂酸10份，防老剂40205份，芳烃油4份，硫磺2份，促进剂NS1份，增粘树脂16份。
所述的纳米级片层填料为纳米硅酸铝盐。
所述的纳米级片层填料片层直径380-420nm，片层厚度50-70nm。
一种泥地胎胎侧胶料组合物的制备方法，包括混炼工艺和加硫工艺，其特征在于，混炼工艺具体为：按照配方比例称取原料备用，将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、芳烃油加入密炼机，转子转速为60-70转/分，压力为19-20Mpa，升温速度为5-10℃/10分钟，升温至温度为100-120℃，保温5-10分钟，继续升温至180℃，排胶，得到初级混炼胶；
加硫工艺具体为：将初级混炼胶加入密炼机，与纳米级片层填料、硫磺、促进剂NS、增粘树脂混合，在压力为8-10Mpa,温度70-80℃条件下，混炼1-2分钟，转速为10-15转/分。
本发明的有益效果为：
本发明的胶料配比添加一种纳米级片层填料，该填料的特殊结构能够阻隔臭氧对胶料的攻击，从而提高产品的耐臭氧性能；同时这种片层结构延缓和阻隔了屈挠裂纹的产生和扩展；纳米级的尺寸保证了填料极佳的补强性能。因此在轮胎胎侧胶配方中加入30-50份的纳米级片层填料能够使臭氧老化出现龟裂的时间由13小时延长到35小时，屈挠疲劳次数由50万次延长到200万次。
与填料配合，本发明的胶料配比也进行了改进和调整，橡胶组分的配比调整，如白炭黑、硬脂酸、防老剂、芳烃油、增粘树脂等组分进行了大量的调整和改进，使得各个相互协调，共同作用，提供了一种优质的胎侧胶的胶料配方。
本发明的制备方法，也进行了改进和调整，在初级混炼工艺中采用高速高压低温的条件下，优化了混炼条件，在加硫工艺中采用低速、低温、低压的条件，两段处理工艺相互配合，起到了高效的效果，处理后的胶料表现出优异的性能。
总之，本发明的胶料配比以及制备方法，能够大幅提高胶料的耐臭氧老化性能和屈挠龟裂性能，而且不影响胶料原有的物理机械性能。
部分性能数据如下：实验条件54ppm，45℃，27%应变，1000次曲挠情况进行的性能测试实验。
屈挠龟裂180-200万次。
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的说明。
实施例1
一种泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：天然橡胶20份，丁苯橡胶50份，顺丁橡胶30份，纳米级片层填料40份，白炭黑10份，氧化锌2份，硬脂酸10份，防老剂40205份，芳烃油4份，硫磺2份，促进剂NS1份，增粘树脂16份。
一种泥地胎胎侧胶料组合物的制备方法，包括混炼工艺和加硫工艺，其特征在于，混炼工艺具体为：按照配方比例称取原料备用，将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、芳烃油加入密炼机，转子转速为60-70转/分，压力为19-20Mpa，升温速度为5-10℃/10分钟，升温至温度为100-120℃，保温5-10分钟，继续升温至180℃，排胶，得到初级混炼胶；
加硫工艺具体为：将初级混炼胶加入密炼机，与纳米级片层填料、硫磺、促进剂NS、增粘树脂混合，在压力为8-10Mpa,温度70-80℃条件下，混炼1-2分钟，转速为10-15转/分。
屈挠龟裂200万次。
实施例2
一种泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：天然橡胶30份，丁苯橡胶40份，顺丁橡胶30份，纳米级片层填料50份，白炭黑5份，氧化锌3份，硬脂酸4份，防老剂40204份，芳烃油2份，硫磺2.5份，促进剂NS0.5份，增粘树脂10份。
制备方法同实施例1。
屈挠龟裂200万次。
实施例3
一种泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：天然橡胶25份，丁苯橡胶55份，顺丁橡胶25份，纳米级片层填料45份，白炭黑8份，氧化锌2份，硬脂酸6份，防老剂40204份，芳烃油3份，硫磺1.5份，促进剂NS1.2份，增粘树脂12份。
制备方法同实施例1。
屈挠龟裂200万次。

Claims (8)

1.一种泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：天然橡胶20-30份，丁苯橡胶40-60份，顺丁橡胶20-30份，纳米级片层填料30-50份，白炭黑5-10份，氧化锌2-3份，硬脂酸4-10份，防老剂40204-5份，芳烃油2-4份，硫磺1.5-2.5份，促进剂NS0.5-1.2份，增粘树脂10-16份。
2.根据权利要求1所述的泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：天然橡胶20-25份，丁苯橡胶45-55份，顺丁橡胶25-30份，纳米级片层填料35-45份，白炭黑8-10份，氧化锌2-3份，硬脂酸6-10份，防老剂40204-5份，芳烃油3-4份，硫磺1.5-2.5份，促进剂NS1.0-1.2份，增粘树脂12-16份。
3.根据权利要求1所述的泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：所述的泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：天然橡胶20份，丁苯橡胶50份，顺丁橡胶30份，纳米级片层填料40份，白炭黑10份，氧化锌2份，硬脂酸10份，防老剂40205份，芳烃油4份，硫磺2份，促进剂NS1份，增粘树脂16份。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：所述的纳米级片层填料为纳米硅酸铝盐。
5.根据权利要求4所述的泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：所述的纳米级片层填料片层直径380-420nm。
6.根据权利要求4所述的泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：所述的纳米级片层填料片层，片层厚度50-70nm。
7.根据权利要求5或6所述的泥地胎胎侧胶料组合物，其组成为：所述的纳米级片层填料片层直径400nm，片层厚度60nm。
8.一种泥地胎胎侧胶料组合物的制备方法，包括混炼工艺和加硫工艺，其特征在于，混炼工艺具体为：按照配方比例称取原料备用，将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、芳烃油加入密炼机，转子转速为60-70转/分，压力为19-20Mpa，升温速度为5-10℃/10分钟，升温至温度为100-120℃，保温5-10分钟，继续升温至180℃，排胶，得到初级混炼胶；
加硫工艺具体为：将初级混炼胶加入密炼机，与纳米级片层填料、硫磺、促进剂NS、增粘树脂混合，在压力为8-10Mpa,温度70-80℃条件下，混炼1-2分钟，转速为10-15转/分。
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