CN106349580B - 一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，该橡胶组合物按质量百分比计由以下组成构成：丁基橡胶40.0‑58.0phr，天然橡胶15.0‑33.0phr，重质硫酸钡10.0‑30.0phr，还原铁粉5.0‑10.0phr，增粘树脂3.0‑6.0phr，活化体系2.0‑5.0phr，硫化剂3.0‑5.0phr。该橡胶组合物采用丁基橡胶和天然橡胶组合物，用以提供与内衬层较强的体系相容性。填充体系采用重质硫磺钡、还原铁粉等金属粉料，提供体系较大的比重和导热性能；硫化体系采用强力高、硫化温度低、时间短的醌类硫化剂；增塑剂采用树脂类增粘体系。补偿工艺为快速热压工艺，150℃*5min内实现快速硫化，比重在7～9之间。

Description

一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物
技术领域
本发明涉及轮胎制造领域，具体为一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物。
背景技术
近年来，随着我国汽车行业的飞速发展，陆地交通网络的飞速搭建，高速公路发展势头迅猛，行车速度越来越快，这就对轮胎安全性提出更高的要求。轮胎的动平衡性能是影响行车安全的重要因素，汽车在高速行驶时，要求具有良好的行驶平稳性，这主要依靠轮胎规避来自路面的震动和撞击，轮胎动平衡性差可能导致整车有上下跳动的趋势，引起垂直方向的振动，影响汽车行驶平稳性；并且引起转向轮横向摆动，影响汽车操纵稳定性和行驶安全。更严重的还会造成轮胎、转向及传动系统零部件的冲击和磨损，缩短使用寿命。
动平衡性是各大轮胎厂质量管理体系的重点控制项目之一，轮胎的动平衡性生产控制水平是轮胎生产企业衡量轮胎品质的一个重要指标，也是客户用以直接衡量轮胎制造水平的重要参数。造成轮胎动平衡性不合格的因素很多，主要为：
1)轮胎成型用各半部件的尺寸及质量均匀性。
2)轮胎成型用半部件的接头搭接分布。
3)工艺要求的模具精度。
因此，轮胎质量不平衡性是影响轮胎动平衡性的重要因素。任何旋转体的质量分布是用质量不平衡来评价的，它的度量采用不平衡度表示。轮胎在动平衡检测机上检测轮胎的动平衡，并可以测定在轮胎圆周上质量分布较轻的位置，该点即为轮胎的“轻点”，一般在该点对应角度的胎侧上打上黄色圆圈标记。
目前，针对动平衡性不合格的轮胎一般采用补偿的方式，补偿方式是在轮胎内衬层用快速自硫化补偿胶片和胶浆的方法进行，传统的补偿工艺为人员涂刷胶浆，所用的胶浆的固体聚合物质量分数为15％左右，每次涂抹后需用鼓风机吹冷风处理，加快汽油等溶剂挥发，且涂刷后需停放5～7天，静待固体聚合物硫化。如公开号为CN103481529A的中国专利公开了一种汽车再制造轮胎生产工艺，其中在平衡测试步骤中：将上一步骤中成型好的轮胎放在动平衡设备上进行动平衡测试，并在轻点处补上胎面胶薄片，将轮胎配平衡；随后进行轮胎硫化：将平衡测试步骤得到的轮胎送入硫化机进行硫化；硫化机采用B型胶囊，胶囊通过油缸伸缩和压缩空气撑进胎腔内；硫化机合模后，将水泵加压后的92－98℃、1.3－2.2MPa的热水打进胶囊内，具体压力根据轮胎规格再确定，实现轮胎内的高压硫化；通过148－152℃的蒸汽经过模具外套循环，实现高温硫化，控制正硫化温度为148－152℃。
上述传统的补偿胶浆处理方法，无法精确控制硫化进程，易在轮胎行驶过程中，因变形等应力应变作用下发生脱落，影响动平衡性能。同时对于不平衡超标的轮胎，相同位置进行补偿时，在一定范围内，补偿质量越大，效果越好。
传统的橡胶组合物，采用常见的基体胶及填充体系，体系密度一般在1左右，这就导致在补偿范围内，胶片平铺往往导致补偿范围较广，质量分布范围大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，该橡胶组合物比重更大，硫化速度更快，补偿工艺更便捷，硫化效果更好，可以更好的实现轮胎不均匀性的补偿。
本发明的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物采用以下技术方案：
一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，该橡胶组合物按质量百分比计由以下组成构成：丁基橡胶40.0-58.0phr，天然橡胶15.0-33.0phr，重质硫酸钡10.0-30.0phr，还原铁粉 5.0-10.0phr，增粘树脂3.0-6.0phr，活化体系2.0-5.0phr，硫化剂3.0-5.0phr。
优选地，所述的丁基橡胶为卤化的生胶门尼粘度在42～60之间的丁基橡胶。
优选地，所述的天然橡胶为生胶门尼粘度在73～93之间的标准橡胶。
优选地，所述的重质硫酸钡为使用物理方法得到的，密度约为4.5g/cm3 。
优选地，所述的还原铁粉为四氧化三铁在高热条件下在氢气流或一氧化碳气流中还原生成。
优选地，增粘树脂为软化点在90～110℃的高纯度单体苯并呋喃和茚的聚合树脂。
优选地，所述的硫化体系选自醌类硫化体系。
优选地，所述橡胶组合物按照如下步骤进行制备：
(1)一段混炼：在密炼机中加入天然橡胶和丁基橡胶，密炼机转速40-60转/分，加压 15-18MPa，30-50s升上顶栓，此时，各组分高分子材料均已呈粘流态，然后进料重质硫酸钡、还原铁粉、增粘树脂及活化体系，加压，在温度达到100～130℃时提栓排料；
(2)加硫工艺：在密炼机中投入一段混炼胶，加入硫化剂，转速20～40传/分，加压，30～50S后排胶。
本发明的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，配方体系生胶采用丁基橡胶和天然橡胶组合物，用以提供与内衬层较强的体系相容性。填充体系采用重质硫磺钡、还原铁粉等金属粉料，提供体系较大的比重和导热性能；硫化体系采用强力高、硫化温度低、时间短的醌类硫化剂；增塑剂采用树脂类增粘体系。补偿工艺为快速热压工艺，150℃*5min内实现快速硫化，比重在7～9之间，补偿工艺更便捷，效果更好。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，该橡胶组合物按质量百分比计由以下组成构成：
原材料 分数
丁基橡胶 40.0-58.0phr
天然橡胶 15.0-33.0phr
重质硫酸钡 10.0-30.0phr
还原铁粉 5.0-10.0phr
增粘树脂 3.0-6.0phr
活化体系 2.0-5.0phr
硫化剂 3.0-5.0phr
本发明中，所述的丁基橡胶优选为卤化的生胶门尼粘度在42～60之间的丁基橡胶。
本发明天然橡胶优选为生胶门尼粘度在73～93之间的标准橡胶。
本发明使用的重质硫酸钡为使用物理方法得到的，密度约为4.5g/cm3 。
本发明中还原铁粉为四氧化三铁在高热条件下在氢气流或一氧化碳气流中还原生成，增粘树脂为软化点在90～110℃的高纯度单体苯并呋喃和茚的聚合树脂。
进一步优选地，所述的硫化体系为具有硫化温度低、时间短等特点的醌类硫化体系。
上述橡胶组合物按照如下步骤进行制备：
(1)一段混炼：在密炼机中加入天然橡胶和丁基橡胶，密炼机转速40-60转/分，加压 15-18MPa，30-50s升上顶栓，此时，各组分高分子材料均已呈粘流态，然后进料重质硫酸钡、还原铁粉、增粘树脂及活化体系，加压，在温度达到100～130℃时提栓排料；
(2)加硫工艺：在密炼机中投入一段混炼胶，加入硫化剂，转速20～40传/分，加压，30～50S后排胶。
本发明的配方体系中使用的天然橡胶丁基橡胶并用体系，与轮胎气密层胶相容性好，硫化后结合紧固；填充的还原铁粉与胶料混合，分散均匀，可提高胶料的粘性，且在橡胶行业中比重小，有害物质含量少(如Pb、Hg、Ge、Mn等)；同时还原铁粉的颗粒细小呈球状，活性大，具有很大的表面积，具有良好的分散性与良好的吸附性，因而能促进橡胶的硫化、活化和补强防老化作用；填充的重质硫酸钡，比重为4.5g/cm3 左右，能够显著提高配方体系的比重；增粘树脂能够显著提高金属填料再橡胶中的润滑作用，促进分散。硫化体系中加入醌类促进剂，使得配方体系在150℃*5min的短时间内即可实现硫化反应。
实施例2：
本发明的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，该橡胶组合物按质量百分比计由以下组成构成：
原材料 分数
丁基橡胶 40.0phr
天然橡胶 33.0phr
重质硫酸钡 10.0phr
还原铁粉 5.0phr
增粘树脂 6.0phr
活化体系 3.0phr
硫化剂 3.0phr
实施例3：
本发明的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，该橡胶组合物按质量百分比计由以下组成构成：
原材料 分数
丁基橡胶 58.0phr
天然橡胶 15.0phr
重质硫酸钡 10.0phr
还原铁粉 5.0phr
增粘树脂 3.0phr
活化体系 5.0phr
硫化剂 4.0phr
实施例4：
本发明的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，该橡胶组合物按质量百分比计由以下组成构成：
原材料 分数
丁基橡胶 50.0phr
天然橡胶 24.0phr
重质硫酸钡 10.0phr
还原铁粉 8.0phr
增粘树脂 3.0phr
活化体系 2.0phr
硫化剂 3.0phr
实施例5：
本发明的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，该橡胶组合物按质量百分比计由以下组成构成：
原材料 分数
丁基橡胶 40.0phr
天然橡胶 15.0phr
重质硫酸钡 30.0phr
还原铁粉 5.0phr
增粘树脂 4.0phr
活化体系 3.0phr
硫化剂 3.0phr
应该理解，尽管参考其示例性的实施方案，已经对本发明进行具体地显示和描述，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不背离由权利要求书所定义的本发明的精神和范围的条件下，可以在其中进行各种形式和细节的变化，可以进行各种实施方案的任意组合。

Claims (6)

1.一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，其特征在于，该橡胶组合物按质量百分比计由以下组成构成：丁基橡胶40.0-58.0phr，天然橡胶15.0-33.0phr，重质硫酸钡10.0-30.0phr，还原铁粉5.0-10.0phr，增粘树脂3.0-6.0phr，醌类硫化体系2.0-5.0phr，硫化剂3.0-5.0phr。
2.根据权利要求1所述的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，其特征在于：所述的丁基橡胶为卤化的生胶门尼粘度在42～60之间的丁基橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，其特征在于：所述的天然橡胶为生胶门尼粘度在73～93之间的标准橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，其特征在于：所述的重质硫酸钡为使用物理方法得到的，密度为4.5g/cm3。
5.根据权利要求1所述的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，其特征在于：所述的还原铁粉为四氧化三铁在高热条件下在氢气流或一氧化碳气流中还原生成。
6.根据权利要求1所述的一种用于轮胎动平衡性补偿的橡胶组合物，其特征在于：所述的增粘树脂为软化点在90～110℃的高纯度单体苯并呋喃和茚的聚合树脂。
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