CN106046459B - 一种抗湿滑的雪地胎胎面胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轮胎制造技术领域，具体涉及一种抗湿滑的雪地胎胎面胶及其制备方法。该胎面胶包括以下重量份数的组分：溶聚丁苯胶35‑65，天然橡胶15‑45，顺丁胶20‑50，氧化锌2‑5，硬脂酸1‑4，防老剂1‑5，防护蜡2‑4，环保芳烃油10‑40，白炭黑35‑65，炭黑10‑35，硅烷偶联剂3.5‑6.5，硫磺2‑7和促进剂3‑11。本发明的胎面胶能显著降低胶料的硬度，提高胶料耐磨性、抗撕裂、拉伸强度与定伸应力。

Description

一种抗湿滑的雪地胎胎面胶及其制备方法
技术领域
本发明属于轮胎制造技术领域，具体涉及一种抗湿滑的雪地胎胎面胶及其制备方法。
背景技术
近年来，人们对汽车安全、舒适、节能的要求逐年提高，相应得轮胎要求具有优异的抗湿滑性能、耐磨性能和低滚动阻力特性，这三项性能被人们称为“魔鬼三角”。抗湿滑性能作为强制要求的性能之一，尤其是在冰天雪地路面其要求雪地胎抗湿滑性能越高，可见其是轮胎重要的性能之一。
文献CN103435871A公开了一种汽车轮胎外胎胎面胶。本发明的汽车轮胎外胎胎面胶，由如下原料组成：天然橡胶、丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂4010NA、防老剂H、防护蜡、中超耐磨炭黑、硅烷偶联剂、二甘醇、石油系软化剂、促进剂NOBS、促进剂DM、促进剂CZ、硫磺。该胎面胶具有良好的耐切割、耐刺扎、抗裂口扩展和抗撕裂掉块性能，该发明的汽车轮胎外胎胎面胶特别适宜施工过程中在路面条件较差和较高速度条件下使用，但该发明的汽本轮胎在湿滑的雪地里难以达到抗滑性能的要求。文献CN102690450A公开了一种雪地摩托车轮胎橡胶组合物，其特征是各原料以重量份计,包含,40～60天然胶，20～40溶聚丁苯胶，25～45顺丁胶，55～70炭黑N339，10～20白炭黑，2～5橡胶防护蜡LY-01，15～25芳烃油，3～5氧化锌，1～2硬脂酸，3～5防老剂4020，1～2防老剂V-3100，2～4防老剂RD，1～2防护蜡OK5194，3～4增粘树脂E1102，1～2硫磺，0.5～1.5促进剂NS，0.5～1.5促进剂CZ，0.1～0.5防焦剂。该发明提高了冰雪路面的通过性和安全性，雪地轮胎胎面的材质软，二氧化硅混合物橡胶配方能与光滑冰面接触得更紧密，从而产生比四季轮胎更大的摩擦力，使得车辆在光滑冰面上的操控性和安全性提高，但其作为一种雪地胎其抗湿滑性还有待进一步的提高。
发明内容
为了克服现有雪地胎抗湿滑性能低，本发明提供了一种抗湿滑的雪地胎胎面胶及其制备方法。
本发明的技术方案为：一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
所述促进剂为促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG中的一种或多种。优选为促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG，三者的重量比为1-3：1-4：1-4。研究发现，采用促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG三种促进剂复配，具有协同作用，可以有效的改善胎面胶的性能，提高胎面胶的机械性能和耐老化性能。
优选地，一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
优选地，一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
所述氧化锌为纳米氧化锌。
所述硫磺为颗粒状，硫含量≥80wt％，能提高定伸应力，拉伸强度和耐磨性能，硫磺添加量过多或过少容易引起过硫或喷霜，因此适宜的硫磺添加量有利于胎面胶的性能的提高。
优选地，所述硫磺中硫含量≥95wt％。
所述的防老剂为N-苯基-α-苯胺、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-N’-二苯基-对苯二胺和防老剂4020中的至少一种。
本发明的胎面胶的密度为1.05-1.1kg/dm3。
一种抗湿滑的雪地胎胎面胶的制备方法，包括以下步骤：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺和促进剂混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
本发明通过调整聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、环保芳烃油和促进剂等组分的用量，降低胎面硬度，提高胎面胶的抗湿滑性能。本发明的胎面胶所采用的各种组分具有协同作用，有效提高了胎面胶耐磨性、抗撕裂、拉伸强度等物理机械性能，尤其胎面胶的抗湿滑性能得到了显著的提高。本发明所述胎面胶在加工过程中有良好的塑性，与橡胶相容性好，有利于填料在胶料中的均匀分散，改善胎面胶挤出工艺条件及胎面胶流动性，胎面胶挤出表面光滑平整、粘性好、不易胶烧。本发明的胎面胶能显著降低胶料的硬度，同时提高胎面胶耐磨性、抗撕裂、拉伸强度与定伸应力，同时硫化胶的伸长率大。从降低硬度提高轮胎抗湿滑性能考虑，添加环保芳烃油是降低硬度效果最好的方法。
具体实施方式
现结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
其中，所述氧化锌为纳米氧化锌；
所述硫磺为颗粒状，硫含量≥80wt％；
所述的防老剂为N-苯基-α-苯胺和防老剂4020，二者的质量比是1：1.。
本实施例胎面胶的密度为1.086kg/dm3。
按上述配比，作如下制备：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺、促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
实施例2
一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
其中，所述氧化锌为纳米氧化锌；
所述硫磺为颗粒状，硫含量≥80wt％；
所述的防老剂为N-苯基-α-苯胺。
本实施例的胎面胶的密度为1.075kg/dm3。
按上述配比，作如下制备：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺、促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
实施例3
一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
其中，所述氧化锌为纳米氧化锌；
所述硫磺为颗粒状，硫含量≥80wt％；
所述的防老剂为N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺。
本实施例的胎面胶的密度为1.088kg/dm3。
按上述配比，作如下制备：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺、促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
实施例4
一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
其中，所述氧化锌为纳米氧化锌；
所述硫磺为颗粒状，硫含量≥80wt％；
所述的防老剂为N-N’-二苯基-对苯二胺。
本实施例的胎面胶的密度为1.089kg/dm3。
按上述配比，作如下制备：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺、促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
实施例5
一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
其中，所述氧化锌为纳米氧化锌；
所述硫磺为颗粒状，硫含量≥95wt％；
所述的防老剂为防老剂4020。
本实施例的胎面胶的密度为1.083kg/dm3。
按上述配比，作如下制备：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺、促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
实施例6
一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
其中，所述氧化锌为纳米氧化锌；
所述硫磺为颗粒状，硫含量≥95wt％；
所述的防老剂为N-苯基-α-苯胺。
本实施例的胎面胶的密度为1.085kg/dm3。
按上述配比，作如下制备：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺、促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
对比例1
一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
其中，所述氧化锌为纳米氧化锌；
所述硫磺为颗粒状，硫含量≥80wt％；
所述的防老剂为N-N’-二苯基-对苯二胺。
本实施例的胎面胶的密度为1.089kg/dm3。
按上述配比，作如下制备：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺、促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
对比例2
一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
其中，所述氧化锌为纳米氧化锌；
所述硫磺为颗粒状，硫含量≥80wt％；
所述的防老剂为N-N’-二苯基-对苯二胺。
本实施例的胎面胶的密度为1.089kg/dm3。
按上述配比，作如下制备：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺、促进剂NS、促进剂CBS和促进剂DPG混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
对比例3
一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，包括以下重量份数的组分：
其中，所述氧化锌为纳米氧化锌；
所述硫磺为颗粒状，硫含量≥80wt％；
所述的防老剂为N-N’-二苯基-对苯二胺。
本实施例的胎面胶的密度为1.089kg/dm3。
按上述配比，作如下制备：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺、促进剂NS和促进剂CBS混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
验证实施例
1、实施例2、4和对比例1-3进行试验。
试验要求:对成品轮胎单独存放做好标识，试验时间为15天，统计试验前15天和试验开始15天内的成品胎硬度数和轮胎抗湿滑性能据进行对比结果如表1所示。
表1批量试验成品胎外观质量统计
2.成品胎机床性能试验，在批量试验期间抽取实施例2、4胎面胶和对比例1-3的胎面胶制作的成品胎进行室内高速试验,试验结果如表2所示。
表2成品胎室内高速性能试验结果
从表1和表2中的数据可以得出，本发明的胎面胶所制备的轮胎具有更高的抗湿滑性能和高速性能，胎面胶耐磨性好。
以上对本发明实施例所提供的一种抗湿滑的雪地胎胎面胶及其制备方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种抗湿滑的雪地胎胎面胶，其特征在于，所述胎面胶由以下重量份数的组分制成：
溶聚丁苯胶 50，
天然胶 20，
顺丁胶 25，
氧化锌 3.0，
硬脂酸 2.5，
防老剂 3.5，
防护蜡 3.5，
环保芳烃油 33，
白炭黑 55，
炭黑 15，
硅烷偶联剂 5.5，
硫磺 4.5，
促进剂NS 1.3，
促进剂CBS 2.1，
促进剂DPG 1.1；
其中，所述氧化锌为纳米氧化锌；
所述硫磺为颗粒状，有效成分为硫含量≥95wt%；
所述胎面胶的密度为1.05-1.1kg/dm3。
2.根据权利要求1所述的胎面胶，其特征在于，所述的防老剂为N-苯基-α-苯胺、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-N’-二苯基-对苯二胺和防老剂4020中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的一种抗湿滑的雪地胎胎面胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.母炼
a1.取溶聚丁苯胶、天然橡胶、顺丁胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、白碳黑和硅烷偶联剂加入至密炼机混炼，混炼1-2min；
a2.加入炭黑和环保芳烃油，混炼2-3min；
a3.压片；
a4.冷却水冷却，得胶片；
b.终炼
b1.将冷却好的胶片、硫磺和促进剂混炼，混炼温度70-90℃，混炼2-3min；
b2.压片；
b3.冷却水冷却，得胎面胶。
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