CN105566702B - 一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶 - Google Patents

一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，它包括以下各原料及其质量分数：20#标准胶，25‑35份；顺丁胶9000，15‑25份；丁苯胶1502，10‑50份；轮胎再生胶，70‑30份；氧化锌，3.0‑5.0份；硬脂酸，2.0‑4.0份；防老剂BLE，0.5‑0.7份；防老剂RD，0.8‑1.0份；防老剂4020，1.5‑2.5份；防护蜡，2.0‑3.0份；中超炭黑N220，55‑65份；芳烃油，9.0‑12份；硫黄，1.5‑2.5份；促进剂NOBS，1.1‑1.3份，抗热氧剂RF，1.0‑2.0份；均匀分散剂MS，1.0‑2.0份；本发明改善了低温乳聚SBR的加工性能，实现了资源循环利用，降低污染，保护环境以及减少生产成本等优点。

Description

一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶
技术领域
本发明涉及一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，属于轮胎制造领域。
背景技术
中国不仅是橡胶进口大国，还是废橡胶产生大国，每年报废轮胎的总量非常多。报废轮胎的处理已经成为公认的国际难题，在中国也不例外。而再生橡胶作为废物利用的良好方式，对解决中国的轮胎回收利用是有效途径之一。经过工序处理，轮胎再生橡胶生产出来，被投入到新产品生产当中，使得橡胶资源得到充分合理的循环利用，对资源、环境都是很好的处理方式。
轮胎胎冠胶中对低温乳聚SBR用量较大，然而低温乳聚SBR分子主链的侧基上引入了苯基，并在丁二烯1，2-结构形成乙烯侧基，空间位阻大，分子链柔性差，相对分子链分布窄，缺少低分子级别的增塑作用，因此加工性能差。具体表现在混炼时，对配合剂的湿润能力差，升温快，设备负荷大；压延时，胶料收缩性大；压出时操作困难，半成品膨胀率大；成型时自粘性差。农业轮胎胎面用量较大，若胶料升温快，混炼时间长，不仅胶料易于焦烧，且设备功率大等诸多问题。另外，在农业胎冠胶中使用较高用量的SBR，使胎冠胶的成本过高，不利于企业发展和消费者的使用。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，它包括以下各原料及其质量分数：
20#标准胶，25-35份；顺丁胶9000，15-25份；丁苯胶1502，10-50份；轮胎再生胶，70-30份；氧化锌，3.0-5.0份；硬脂酸，2.0-4.0份；防老剂BLE，0.5-0.7份；防老剂RD，0.8-1.0份；防老剂4020，1.5-2.5份；防护蜡，2.0-3.0份；中超炭黑N220，55-65份；芳烃油，9.0-12份；硫黄，1.5-2.5份；促进剂NOBS，1.1-1.3份，抗热氧剂RF，1.0-2.0份；均匀分散剂MS，1.0-2.0份。
所述的丁苯胶1502和轮胎再生胶的质量份数之和为80份。
所述的轮胎再生胶为：门尼粘度ML 100℃（1+4）85，拉伸强度9MPa，扯断伸长率360 %。
本发明有益效果是：
（1）、低温乳聚SBR为不饱和橡胶，双键数目少，且不存在甲基侧基及其推电子作用，双键的活性较低，硫化速度慢，添加轮胎再生胶（TRR）进行共混，可加快胶料的硫化速度，且硫化返原倾向小；另外，轮胎再生胶（TRR）的加入，可使混炼加工过程生热减少，避免胶料焦烧，还可使混炼胶质量均匀，并可节省工时，降低动力消耗；也可减少压延的时的收缩性和压出时的膨胀性，半成品外观缺陷减少；同时增加胶料的自粘性，提高胶料与胶料间，胶料与帘布间的附着力，从而改善了低温乳聚SBR的加工性能。
（2）、使用SBR/TRR混合体系，不仅可改善轮胎性能而且更大程度上做到了资源循环利用，降低了污染，保护了环境。
（3）、成本分析：目前市场上SBR1502价格较高，约为10-18元/Kg，而轮胎再生胶TRR价格较低，约为2.0-6.0元/Kg，SBR的价格约为TRR价格的3-9倍，使用轮胎再生胶，可降低制品成本约10-30%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实验原材料：20#标准胶购买于新远大橡有限公司；丁苯胶1502购买于中国石油天然气有限责任公司；顺丁胶9000购买于苏州宝禧化工有限公司；硬脂酸和防护蜡购买于中国石化南京化工厂；防老剂RD和芳烃油购买于兰州市化学工业公司产品；氧化锌、防老剂4020和均与分散剂MS购买于上海智孚化工科技有限公司；防老剂BLE和促进剂NOBS购买于上海成锦化工有限公司；中超炭黑N220购买于河北大光明实业集团巨无霸炭黑有限公司；硫黄购买于浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司产品；抗热氧剂RF购买于安徽固邦化工有限公司；
轮胎再生胶购买于衡水金都橡胶化工有限公司生产，按GBT 13460-2008再生橡胶国家标准的3个硫化时间进行硫化，其实验配方（见表1）和力学性能（见表2）。
实施例1
一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，它包括以下各原料及其质量分数：
20#标准胶，30份；顺丁胶9000，20份；丁苯胶1502，50份；轮胎再生胶，30份；氧化锌，4.0份；硬脂酸3.0份；防老剂BLE，0.6份；防老剂RD，1.0份；防老剂4020，2.0份；防护蜡，2.5份；中超炭黑N220，60份；芳烃油，11份；硫黄，2.0份；促进剂NOBS，1.3份；抗热氧剂RF，1.5份；均匀分散剂MS，1.5份。
制备方法：采用二段混炼法：第一段，利用开炼机，将20份的炭黑与丁苯胶1502/轮胎再生胶（TRR）共混制成母炼胶，下片，冷却，停放；第二段，先将母炼胶与20#标准胶、顺丁胶9000混炼，然后添加40份炭黑及其它配合剂，最后加入硫黄和促进剂NOBS，混炼均匀后，既得高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶；再利用硫化机进行硫化，并进行相关性能测试，其硫化特性见表3，力学性能见表4，阿克隆磨耗实验见表5以及臭氧老化条件和结果见表6和表7。
实施例2
一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，它包括以下各原料及其质量分数：
20#标准胶，30份；顺丁胶9000，20份；丁苯胶1502，40份；轮胎再生胶，40份；氧化锌，4.0份；硬脂酸3.0份；防老剂BLE，0.6份；防老剂RD，1.0份；防老剂4020，2.0份；防护蜡，2.5份；中超炭黑N220，60份；芳烃油，11份；硫黄，2.0份；促进剂NOBS，1.3份；抗热氧剂RF，1.5份；均匀分散剂MS，1.5份。
其制备方法同实施例1，相关性能测试，硫化特性见表3，力学性能见表4，阿克隆磨耗实验见表5以及臭氧老化条件和结果见表6和表7。
实施例3
一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，它包括以下各原料及其质量分数：
20#标准胶，30份；顺丁胶9000，20份；丁苯胶1502，30份；轮胎再生胶，50份；氧化锌，4.0份；硬脂酸3.0份；防老剂BLE，0.6份；防老剂RD，1.0份；防老剂4020，2.0份；防护蜡，2.5份；中超炭黑N220，60份；芳烃油，11份；硫黄，2.0份；促进剂NOBS，1.3份；抗热氧剂RF，1.5份；均匀分散剂MS，1.5份。
其制备方法同实施例1，相关性能测试，硫化特性见表3，力学性能见表4，阿克隆磨耗实验见表5以及臭氧老化条件和结果见表6和表7。
实施例4
一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，它包括以下各原料及其质量分数：
20#标准胶，30份；顺丁胶9000，20份；丁苯胶1502，20份；轮胎再生胶，60份；氧化锌，4.0份；硬脂酸3.0份；防老剂BLE，0.6份；防老剂RD，1.0份；防老剂4020，2.0份；防护蜡，2.5份；中超炭黑N220，60份；芳烃油，11份；硫黄，2.0份；促进剂NOBS，1.3份；抗热氧剂RF，1.5份；均匀分散剂MS，1.5份。
其制备方法同实施例1，相关性能测试，硫化特性见表3，力学性能见表4，阿克隆磨耗实验见表5以及臭氧老化条件和结果见表6和表7。
实施例5
一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，它包括以下各原料及其质量分数：
20#标准胶，30份；顺丁胶9000，20份；丁苯胶1502，10份；轮胎再生胶，70份；氧化锌，4.0份；硬脂酸3.0份；防老剂BLE，0.6份；防老剂RD，1.0份；防老剂4020，2.0份；防护蜡，2.5份；中超炭黑N220，60份；芳烃油，11份；硫黄，2.0份；促进剂NOBS，1.3份；抗热氧剂RF，1.5份；均匀分散剂MS，1.5份。
其制备方法同实施例1，相关性能测试，硫化特性见表3，力学性能见表4，阿克隆磨耗实验见表5以及臭氧老化条件和结果见表6和表7。
实施例6
一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，它包括以下各原料及其质量分数：
20#标准胶，30份；顺丁胶9000，20份；丁苯胶1502，0份；轮胎再生胶，80份；氧化锌，4.0份；硬脂酸3.0份；防老剂BLE，0.6份；防老剂RD，1.0份；防老剂4020，2.0份；防护蜡，2.5份；中超炭黑N220，60份；芳烃油，11份；硫黄，2.0份；促进剂NOBS，1.3份；抗热氧剂RF，1.5份；均匀分散剂MS，1.5份。
其制备方法同实施例1，相关性能测试，硫化特性见表3，力学性能见表4，阿克隆磨耗实验见表5以及臭氧老化条件和结果见表6和表7。
实施例7（对比实施例，不加入轮胎再生胶）
20#标准胶，30份；顺丁胶9000，20份；丁苯胶1502，50份；氧化锌，4.0份；硬脂酸3.0份；防老剂BLE，0.6份；防老剂RD，1.0份；防老剂4020，2.0份；防护蜡，2.5份；中超炭黑N220，60份；芳烃油，11份；硫黄，2.0份；促进剂NOBS，1.3份；抗热氧剂RF，1.5份；均匀分散剂MS，1.5份。
其制备方法同实施例1，相关性能测试，硫化特性见表3，力学性能见表4，阿克隆磨耗实验见表5以及臭氧老化条件和结果见表6和表7。
实验数据分析：
从表3中的硫化时间T90和正硫化时间T100，可以得出实施例1-7中，使用轮胎再生胶的胶料硫化时间缩短30-50%，提高了生产效率。
从表4中的力学性能数据中，不难发现，添加轮胎再生胶的农业轮胎胎侧胶的拉伸强度，100℅定伸应力、300℅定伸应力和撕裂强度比不添加轮胎再生胶的轮胎胎侧胶的相应性能均高5-50%；且随着添加再生胶份数的增多，拉伸强度，100℅定伸应力和300℅定伸应力、撕裂强度均曾上升趋势，但在轮胎再生胶份数达60份时出现最大值，再随着添加再生胶份数的增多，拉伸强度，100℅定伸应力和300℅定伸应力、撕裂强度又呈下升趋势。
从表5中的数据可以得出，添加轮胎再生胶后农业轮胎胎冠胶磨耗性能比不添加轮胎再生胶磨耗性能稍好。
从表7中的臭氧老化数据，可以得出：添加轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶的耐臭氧老化性能比添加的要好，臭氧老化性能提高2-4.8倍以上。
表1
表2
表3
表4
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
拉伸强度/Mpa 17.50 18.21 18.35 19.26 18.37 18.20 17.42
100℅定伸应力/Mpa 3.06 3.59 4.03 4.57 4.38 4.15 2.40
300℅定伸应力/Mpa 9.09 9.23 9.86 11.22 9.29 9.20 9.11
撕裂强度/KN/m 69.38 77.40 78.63 83.52 76.88 78.62 67.78
表5
实施例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
阿克隆磨耗（cm3/1.61km） 0.16 0.16 0.15 0.14 0.15 0.17 0.22
表6
表7

Claims (3)

1.一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，其特征在于：它包括以下各原料及其质量分数：
20#标准胶，25-35份；顺丁胶9000，15-25份；丁苯胶1502，10-50份；轮胎再生胶，70-30份；氧化锌，3.0-5.0份；硬脂酸，2.0-4.0份；防老剂BLE，0.5-0.7份；防老剂RD，0.8-1.0份；防老剂4020，1.5-2.5份；防护蜡，2.0-3.0份；中超炭黑N220，55-65份；芳烃油，9.0-12份；硫黄，1.5-2.5份；促进剂NOBS，1.1-1.3份，抗热氧剂RF，1.0-2.0份；均匀分散剂MS，1.0-2.0份。
2.根据权利要求1所述的一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，其特征在于：所述的丁苯胶1502和轮胎再生胶的质量份数之和为80份。
3.根据权利要求1所述的一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎冠胶，其特征在于：所述的轮胎再生胶为：门尼粘度ML 100℃（1+4）85，拉伸强度9MPa，扯断伸长率360 %。
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