CN105802545A - 摩托车轮胎半热熔胶及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摩托车轮胎半热熔胶及其制备方法，各组分按重量份数计为：充油丁苯胶114.1～119.6份，苯乙烯‑丁二烯‑丙烯腈共聚物13～17份，炭黑70～75份，氧化锌2～3份，硬脂酸1.5～2份，芳烃油12～16份，防老剂4020为1.3～1.8份，防老剂DTPD为0.6～1份，防护蜡2.5～3.5份，助剂1～2份，均匀剂1～2份，硫磺1.2～1.6份，促进剂CBS为1.5～2.5份，促进剂DM为0.1～0.3份。制备时采用密炼机对原料进行一段混炼制得一段母胶，然后进行静置，最后采用密炼机进行终炼得到成品半热熔胶。本发明制备方法简单，步骤易于操作，制备得到的半热熔胎面胶具有较好的热熔性能能够使轮胎在行驶时迅速热胎提供很好的抓地力，使摩托车具备很好的启动加速性能及行驶中弯道安全性能。

Description

摩托车轮胎半热熔胶及制备方法
技术领域
本发明涉及一种摩托车轮胎半热熔胶及制备方法，属于轮胎制备技术领域。
背景技术
摩托车轮胎半热熔胶位于轮胎结构的胎面部位，与路面直接接触，因此摩托车轮胎半热熔胶要使轮胎具备迅速地热胎性能以提供良好的抓地力，使摩托车具备较好的启动加速性能和弯道性能。在现有技术中摩托车轮胎胎面胶配方采用的是天然胶和低顺式聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶(40/30/30)并用，采用N220炭黑，使得摩托车轮胎胎面胶虽然有良好的耐磨性和较高的撕裂性，但是在实际使用中轮胎不具备迅速热胎性能，无法给玩车族提供合适的摩托车轮胎。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有摩托车轮胎的迅速热胎性能较差，不能满足玩车族对轮胎的需求问题，提供了一种制备方法简单的摩托车轮胎半热熔胶的制备方法，制备出的半热熔胶制成轮胎能够迅速热胎提供很好的抓地力。
本发明采用如下技术方案：一种非专业比赛用摩托车轮胎半热熔胶，各组分按重量份数计为：充油丁苯胶115～120份，苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物为12～18份，炭黑为70～75份，氧化锌为2～3份，硬脂酸为1.5～2份，芳烃油为12～16份，防老剂4020为1～2份，防老剂DTPD为0.5～1份，防护蜡为2.5～3.5份，助剂为1～2份，均匀剂为1～2份，硫磺为1～2份，促进剂CBS为1～2份，促进剂DM为0.05～0.15份。
进一步的，所述碳黑为N339炭黑。
进一步的，所述助剂为助剂MAXFLOW-6。
进一步的，所述均匀剂为均匀剂EM101。
摩托车轮胎半热熔胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)一段混炼：启动密炼机，按重量份数将114.1～119.6份充油丁苯胶、13～17份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，2～3份氧化锌、1.5～2份硬脂酸、1.3～1.8份防老剂4020、0.6～1份防老剂DTPD，2.5～3.5份防护蜡、1～2份助剂和1～2份均匀剂、70～75份炭黑同时投入密炼机，在混炼室利用转子旋转进行混炼55～60秒，然后向混炼室中投加12～16份芳烃油并进行混炼25～35秒，上顶栓浮动一次使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓继续混炼95～105秒，再上顶栓浮动一次，压下后继续混炼75～85秒，混炼结束进行排胶，排胶温度150～160℃，制备得到一段母胶；
(2)静置：将一段母胶用开炼机压成片状，置于冷却线中冷却至45℃以下，然后将胶片收在胶料架上停放6～8小时，以便胶料中各组分充分成熟；
(3)终炼：启动密炼机，将一段母胶和1.2～1.6份硫磺、1.5～2.5份促进剂CBS与0.1～0.3份促进剂DM，投入混炼室利用转子旋转进行混炼55～65秒，上顶栓浮动，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓继续混炼25～35秒， 混炼结束进行排胶得到轮胎半热熔胎面胶成品。
进一步的，所述步骤(1)中设置密炼机的转子转速为35～40rmp，上顶栓对胶料的压力为0.5～0.6MPa，混炼室温度为35～45℃，转子温度为30～40℃，排胶温度为150～160℃，
进一步的，所述步骤(3)中设置密炼机的转子转速为18～22rmp，上顶栓对胶料的压力为0.45～0.55MPa，混炼室温度为30～40℃，转子温度为25～35℃，排胶温度为95～105℃。
本发明在半热熔胶中使用的是充油丁苯胶与苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物并用，配方中的苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物能够提高胶料热熔性能，使轮胎在启动阶段迅速热胎并提供很好的抓地力，补强体系使用的N339炭黑属于新工艺高结构高耐磨炭黑，除了能够提高半热熔胶的耐磨性能外，还能够提高半热熔胶的撕裂强度和拉伸强度。
硫化体系中采用了硫磺+促进剂CBS+促进剂DM的低硫高促硫化体系，大大降低了混炼胶在挤出和成型时出现喷霜的几率。
防护体系采用防老剂4020+防老剂DTPD+防护蜡，防老剂4020具有较好的抗氧、抗臭氧、抗曲挠作用，防老剂DTPD具有防臭氧、长期性能佳以及优良的抗曲扰耐龟裂性能，防护蜡能在胶料表面形成一层蜡膜，这种蜡膜溶解度较低，迁移速度慢，达到平衡厚度所需时间长，其表面形成高密度的接近无定形态的蜡膜，能够有效地阻止臭氧渗透，达到良好的防护作用。
氧化锌和硬脂酸在硫磺硫化体系中组成了活化体系，活化了整个硫化体系，能够提高硫化胶的交联密度，提高了硫化胶的耐热老化性能。
本发明制备方法简单，步骤易于操作，制备得到的半热熔胎面胶具有较好的热熔性能能够使轮胎在行驶时迅速热胎提供很好的抓地力，使摩托车具备很好的启动加速性能及行驶中弯道安全性能。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明中所使用的充油丁苯橡胶外购于中石化；苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物外购于中国台湾圆桓企业股份有限公司；炭黑N339外购于山西立信化工有限公司；氧化锌外购于张家港凯铭锌业有限公司；硬脂酸外购于上海制皂(集团)如皋有限公司；防老剂4020外购于山东圣奥化工股份有限公司；防老剂DTPD外购于南京助剂厂；均匀剂EM101和加工助剂MAXFLOW-6均外购于青岛昂记橡塑科技有限公司；防护蜡外购于抚顺汉圣化工有限公司；芳烃油外购于山东馨力石化科技股份有限公司；促进剂CBS外购于浙江黄岩浙东化工助剂有限公司；硫磺外购于上海京海化工有限公司；促进剂DM外购于浙江黄岩浙东化工助剂有限公司。
实施例一：
摩托车轮胎半热熔胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)一段混炼：启动密炼机，密炼机的转子转速为35rmp，上顶栓对胶料的压力为0.5MPa，混炼室温度为45℃，转子温度为40℃，排胶温度为150℃， 按重量份数将114.1份充油丁苯胶、17份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，2份氧化锌、1.5份硬脂酸、1.5份防老剂4020、2.5份防护蜡、1份助剂和1份均匀剂、70份炭黑同时投入密炼机，在混炼室利用转子旋转进行混炼55秒，然后向混炼室中投加12份芳烃油并进行混炼25秒，上顶栓浮动一次使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓继续混炼95秒，再上顶栓浮动一次，压下后继续混炼75秒，混炼结束进行排胶，排胶温度150℃，制备得到一段母胶；
(2)静置：将一段母胶用开炼机压成片状，置于冷却线中冷却至45℃以下，然后将胶片收在胶料架上停放6小时，以便胶料中各组分充分成熟；
(3)终炼：启动密炼机，密炼机的转子转速为18rmp，上顶栓对胶料的压力为0.45MPa，混炼室温度为40℃，转子温度为35℃，排胶温度为95℃，将一段母胶和1.2份硫磺、1.5份促进剂CBS与0.1份促进剂DM，投入混炼室利用转子旋转进行混炼55秒，上顶栓浮动，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓继续混炼25秒，混炼结束进行排胶得到轮胎半热熔胶成品。
实施例二：
摩托车轮胎半热熔胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)一段混炼：启动密炼机，密炼机的转子转速为38rmp，上顶栓对胶料的压力为0.55MPa，混炼室温度为40℃，转子温度为35℃，排胶温度为155℃，按重量份数将116.9份充油丁苯胶、15份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，2.5份氧化锌、1.8份硬脂酸、1.6份防老剂4020、3份防护蜡、1.5份助剂和1.5份均匀剂、73份炭黑同时投入密炼机，在混炼室利用转子旋转进行混炼60秒，然后向混炼室中投加15份芳烃油并进行混炼30秒，上顶栓浮动一次使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓继续混炼100秒，再上顶栓浮动一次，压下后继续混炼80秒，混炼结束进行排胶，排胶温度155℃，制备得到一段母胶；
(2)静置：将一段母胶用开炼机压成片状，置于冷却线(设备名称)中冷却至45℃以下，然后将胶片收在胶料架上停放7小时，以便胶料中各组分充分成熟；
(3)终炼：启动密炼机，密炼机的转子转速为20rmp，上顶栓对胶料的压力为0.5MPa，混炼室温度为35℃，转子温度为30℃，排胶温度为100℃，将一段母胶和1.4份硫磺、2份促进剂CBS与0.2份促进剂DM，投入混炼室利用转子旋转进行混炼60秒，上顶栓浮动，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓继续混炼30秒，混炼结束进行排胶得到轮胎半热熔胶成品。
实施例三：
摩托车轮胎半热熔胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)一段混炼：启动密炼机，密炼机的转子转速为40rmp，上顶栓对胶料的压力为0.6MPa，混炼室温度为35℃，转子温度为30℃，排胶温度为160℃，按重量份数将119.6份充油丁苯胶、13份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，3份氧化锌、2份硬脂酸、1.8份防老剂4020、3.5份护蜡、2助剂和2均匀剂、75炭黑同时投入密炼机，在混炼室利用转子旋转进行混炼60秒，然后向混炼室中投加16份芳烃油并进行混炼35秒，上顶栓浮动一次使混炼室内的胶料翻转一下， 然后压下上顶栓继续混炼105秒，再上顶栓浮动一次，压下后继续混炼85秒，混炼结束进行排胶，排胶温度160℃，制备得到一段母胶；
(2)将一段母胶用开炼机压成片状，置于冷却线(设备名称)中冷却至45℃以下，然后将胶片收在胶料架上停放8小时，以便胶料中各组分充分成熟；
(3)终炼：启动密炼机，密炼机的转子转速为22rmp，上顶栓对胶料的压力为0.55MPa，混炼室温度为30℃，转子温度为25℃，排胶温度为105℃，将一段母胶和1.6硫磺、2.5份进剂CBS与0.3份进剂DM，投入混炼室利用转子旋转进行混炼65秒，上顶栓浮动，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓继续混炼35秒，混炼结束进行排胶得到轮胎半热熔胎面胶成品。
对实施例一、实施例二和实施例三制备得到的产品进行检测，结果如表 1所示。
表 1
由表 1可知，采用本发明制备得到的产品在物理性能、100℃门尼粘度、151℃焦烧时间、151℃X30′流变、实车测试上的性能均在标准范围内。其中物理性能151℃门尼粘度、151℃焦烧时间、151℃X30′流变数据为混炼胶的常规性能检测：硫化胶比重随着炭黑量的增加而增加；硬度随炭黑量和硫磺、促进剂用量的增加而增加；300％定伸应力随着炭黑、硫磺、促进剂量的增加而增加；强度随着炭黑、硫磺、促进剂的增加达到峰值后下降；伸长率随着炭黑、硫磺、 促进剂量的增加而下降；撕裂强度随着炭黑、硫磺、促进剂量的增加达到峰值后下降；100℃门尼粘度随炭黑量的增加而增加；151℃焦烧时间随着硫磺、促进剂量的增加而缩短；ML炭黑量的增加而增加；MH随着炭黑、硫磺、促进剂量的增加而增加；T90随着硫磺、促进剂量的增加而缩短。轮胎升温测试测表现了成品胶料的快速热熔性能：随着乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、炭黑、硫磺、促进剂的增加轮胎热熔性能达到最佳后出现下滑。由表 1轮胎升温测试中胎面胶表现出的热熔性能来看，实施例二为最佳方案。

Claims (7)

1.一种摩托车轮胎半热熔胶，其特征在于：各组分按重量份数计为：充油丁苯胶114.1～119.6份，苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物为13～17份，炭黑为70～75份，氧化锌为2～3份，硬脂酸为1.5～2份，芳烃油为12～16份，防老剂4020为1.3～1.8份，防老剂DTPD为0.6～1份，防护蜡为2.5～3.5份，助剂为1～2份，均匀剂为1～2份，硫磺为1.2～1.6份，促进剂CBS为1.5～2.5份，促进剂DM为0.1～0.3份。
2.如权利要求1所述的摩托车轮胎半热熔胶，其特征在于：所述碳黑为N339炭黑。
3.如权利要求1所述的摩托车轮胎半热熔胶，其特征在于：所述助剂为助剂MAXFLOW-6。
4.如权利要求1所述的摩托车轮胎半热熔胶，其特征在于：所述均匀剂为均匀剂EM101。
5.权利要求1所述的摩托车轮胎半热熔胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）一段混炼：启动密炼机，按重量份数将114.1～119.6份充油丁苯胶、13～17份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，2～3份氧化锌、1.5～2份硬脂酸、1.3～1.8份防老剂4020、0.6～1份防老剂DTPD，2.5～3.5份防护蜡、1～2份助剂和1～2份均匀剂、70～75份炭黑同时投入密炼机，在混炼室利用转子旋转进行混炼55～60秒，然后向混炼室中投加12～16份芳烃油并进行混炼25～35秒，上顶栓浮动一次使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓继续混炼95～105秒，再上顶栓浮动一次，压下后继续混炼75～85秒，混炼结束进行排胶，排胶温度150～160℃，制备得到一段母胶；
（2）静置：将一段母胶用开炼机压成片状，置于冷却线中冷却至45℃以下，然后将胶片收在胶料架上停放6~8小时，以便胶料中各组分充分成熟；
（3）终炼：启动密炼机，将一段母胶和1.2～1.6份硫磺、1.5～2.5份促进剂CBS与0.1～0.3份促进剂DM，投入混炼室利用转子旋转进行混炼55～65秒，上顶栓浮动，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓继续混炼25～35秒，混炼结束进行排胶得到轮胎半热熔胎面胶成品。
6.如权利要求5所述的摩托车轮胎半热熔胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中设置密炼机的转子转速为35～40rmp，上顶栓对胶料的压力为0.5～0.6MPa，混炼室温度为35～45℃，转子温度为30～40℃，排胶温度为150～160℃。
7.如权利要求5所述的摩托车轮胎半热熔胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中设置密炼机的转子转速为18～22rmp，上顶栓对胶料的压力为0.45～0.55MPa，混炼室温度为30～40℃，转子温度为25～35℃，排胶温度为95～105℃。
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