CN106832446A - 一种三角胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种三角胶及其制备方法，涉及轮胎加工领域。按重量份数计，三角胶的原料包括：天然橡胶50‑70份、顺丁橡胶30‑50份、硬脂酸2‑3份、炭黑64‑80份、氧化锌4‑8份、芳烃油5‑8份、促进剂2‑3份、不溶性硫磺4‑7份和防焦剂0.05‑0.2份。其不但硬度高，且韧性好。三角胶的制备方法：将天然橡胶和顺丁橡胶混炼后，再加入硬脂酸、氧化锌和炭黑，接着再加入芳烃油混炼生成初始胶料。然后将初始胶料混炼后加入余下的炭黑混炼生成中间胶料；接着将中间胶料混炼后加入不溶性硫磺、防焦剂和促进剂在混炼制备得到三角胶。其工艺简单、方便，混炼胶分散性好、生胎成型过程工艺正常，硫化成品胎无缺胶等质量缺陷。

Description

一种三角胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及轮胎加工领域，且特别涉及一种三角胶及其制备方法。

背景技术

轿车子午线轮胎应具有低滚动阻力、低噪声、高抗湿滑性，同时还要求轮胎耐磨性好、加工过程绿色环保。在实际使用过程中，除上述性能之外尤其注重轮胎的操控安全和灵便性。汽车发动机产生动能，通过机械装置传递到轮辋，轮辋传递到与其接触的轮胎胎圈，并经过胎圈将发动机动力由胎侧最终传送到轮胎胎冠，在胎冠与路面之间产生加速或制动或扭转作用；另一方面，轮胎与路面的摩擦力作用大小或轮胎与路面之间产生的震动效果也是通过逆向传递到车辆驾乘人员产生协同效应后采取有效措施。胎圈处于高硬度机械与柔软橡胶的链接位置，其重要性不言而喻。轮胎胎圈部件材料主要包括钢丝圈和三角胶，因此三角胶的性能也就直接影响着车辆的操控效果与安全。因为三角胶与钢丝圈接触，所以要求三角胶具有高硬度特征以保证从钢丝圈到三角胶的刚性平稳过渡。但是，如果三角胶硬度过高而韧性不足，车辆在紧急加速或制动或转弯下轮胎发生较大变形特别是胎侧部位，三角胶会发生高频次屈挠弯折，严重时三角胶会折断，引起车辆操控失灵。因此开发硬度高且韧性好的三角胶很有必要，可以提高车辆操控性能，减少车辆驾驶安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三角胶，其不但硬度高，且韧性好。

本发明的另一目的在于提供一种三角胶的制备方法，其工艺简单、方便，混炼胶分散性好、生胎成型过程工艺正常，硫化成品胎无缺胶等质量缺陷。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种三角胶，其由多种原料混炼而成，按重量份数计，多种原料包括：天然橡胶50-70份、顺丁橡胶30-50份、硬脂酸2-3份、炭黑64-80份、氧化锌4-8份、芳烃油5-8份、促进剂2-3份、不溶性硫磺4-7份和防焦剂0.05-0.2份。

本发明还提出一种三角胶的制备方法，其包括以下步骤：

将天然橡胶50-70重量份、顺丁橡胶30-50重量份在90-110℃的温度条件下进行第一次混炼20-40s，再加入硬脂酸2-3重量份、氧化锌4-8重量份和炭黑48-60重量份，接着再加入芳烃油5-8重量份在145-165℃的温度条件下进行第二次混炼1-2min生成初始胶料。

将初始胶料在90-110℃的温度条件下进行第三次混炼20-40s后，加入炭黑16-20重量份在145-165℃的温度条件下进行第四次混炼30-60s生成中间胶料。

将中间胶料在90-100℃的温度下进行第五次混炼20-40s后，加入不溶性硫磺4-7重量份、防焦剂0.05-0.2重量份和促进剂2-3重量份在90-110℃的温度条件下进行第六次混炼1-2min。

本发明实施例的三角胶及其制备方法的有益效果是：50-70重量份的天然橡胶和30-50重量份的顺丁橡胶可以保证胶料具有良好的成型粘性和加工工艺性能，且能够改善三角胶料的耐曲挠耐弯折性能，提高胶料的柔韧性。64-80重量份的炭黑作为补强填充剂，既能够提高三角胶的物理机械性能，又能大大地降低配方材料成本。2-3重量份的硬脂酸和4-8重量份的氧化性作为活性剂，能够促进三角胶交联密度的提高。5-8重量份的芳烃油能帮助三角胶中的填充剂的混合和分散。在硫化温度下，4-7重量份的不溶性硫磺，使得各原料之间发生硫化反应，产生交联作用。2-3重量份的促进剂能有效地促进硫化作用，缩短三角胶的硫化时间或降低硫化温度、减少硫化剂用量及提高橡胶的物理性能。0.05-0.2重量份的防焦剂能避免三角胶在加工过程中因受热发生早期硫化失去流动性和再加工的能力。合适比例的各原料之间互相结合可以制备得到硬度高且韧性好的三角胶。三角胶的制备方法中采用多次混炼的方法进行，能够使得各原料充分分散混合，能够制备得到硬度高、韧性好的三角胶。

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，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。本发明的实施例中，天然橡胶的型号为SMR20，顺丁橡胶的型号为BR9000，酚醛补强树脂的型号为PFM-C，炭黑的型号为N375，芳烃油的型号为Vivatec 500，不溶性硫磺的型号为IS-7020。在其他实施例中，天然橡胶、顺丁橡胶、酚醛补强树脂、炭黑和芳烃油可选择性能相同的其他型号。本发明的实施例中，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的三角胶及其制备方法进行具体说明。

一种三角胶，其由多种原料混炼而成，按重量份数计，多种原料包括：天然橡胶50-70份、顺丁橡胶30-50份、硬脂酸2-3份、炭黑64-80份、氧化锌4-8份、芳烃油5-8份、促进剂2-3份、不溶性硫磺4-7份和防焦剂0.05-0.2份。

天然橡胶，是一种以顺-1，4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物。天然橡胶具有较高的弹性，且具有很好的机械强度，其具有工艺粘性好和生热低的特点。

顺丁橡胶，中文别名，丁二烯橡胶；其是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其硫化后耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。

硬脂酸，别名十八碳烷酸、十八碳酸、十八酸、脂蜡酸、脂蜡酸，可用作稳定剂、活性剂等。

氧化锌，白色粉末或六角系结晶体，可用作活性剂。在本发明的实施例中，氧化锌为活性氧化锌，活性氧化锌主要作为硫化活性剂使用，通过活性氧化锌能促进橡胶交联密度的提高，确保各项物理性能的获得。活性氧化锌粒度小、表面积大，所以有非常强的活性。由于微粒有活性剂做球核，聚合后形成多孔的形式，因而有很好的分散性。由于活性氧化锌的折射率与天然橡胶相近，故能让硫化产品的颜色更清澈透明。同时能减少混合成本，提高化学反应效率。

炭黑，是一种无定形碳，轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大。炭黑表面存在许多微孔，容易形成网络空间通道。炭黑作为橡胶的补强剂，可以增加橡胶的耐磨性。

芳烃油，其具有良好的橡胶相容性，耐高温、低挥发等特点，能显著改善橡胶的加工性能，可以增强橡胶产品的抗风化、氧化、磨擦、衰老程度，同时能帮助胶料中填充剂的混合和分散。

不溶性硫磺，其经普通硫磺热聚合制得，其有高聚物的粘弹性和分子量分布，因此也称弹性硫或聚合硫。不溶性硫磺在橡胶中以分散状态存在，使得胶料不喷霜，有良好的粘性，同时可保证浅色制品的外观质量；不溶性硫磺在胶料中均匀分散，有效地抵制硫磺的聚集，减少胶料存放过程的焦烧倾向；不溶性硫磺使胶料在存放期内不喷霜，保持胶料组份性能均一；不溶性硫磺使橡胶在相邻胶层中无迁移现象；不溶性硫磺缩短了硫化的时间。

促进剂，是指能促进硫化作用的物质，可缩短橡胶的硫化时间或降低硫化温度、减少硫化剂用量及提高橡胶的物理性能。

优选地，2-3重量份的促进剂包括N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.2-1.5重量份和六亚甲基四胺0.8-1.5重量份。N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，中文别名TBBS、促进剂TBBS、硫化促进剂NS、促进剂NS或预分散TBBS-80。六亚甲基四胺，中文别名促进剂HMT、乌洛托品；为白色结晶性粉末或无色有光泽的菱形结晶体。

选用促进剂TBBS和促进剂HMT按照上述比例使用，促进剂TBBS和促进剂HMT发生协同作用，其缩短硫化时间和降低硫化温度、减少硫化剂用量及提高橡胶的物理性能的作用更加突出。

防焦剂，胶料在贮存和加工过程中因受热的作用会发生早期硫化，并失去流动性和再加工的能力，这就是焦烧现象。胶料的焦烧是橡胶加工过程中常见的问题之一，特别是在高温、快速、高效的加工工艺中和使用容易引起焦烧的助剂，焦烧问题更容易发生。使用防焦剂是最为简单易行的防止焦烧的方法。优选地，防焦剂为N-环己基硫代酞酰亚胺。

N-环己基硫代酞酰亚胺，中文别名，防焦剂CTP、防焦剂PVI、预分散CTP-80或预分散PVI-80。其具有良好的防焦烧效果；而且和其他橡胶助剂配合使用时其活性不受影响，没有发泡、污染等不良的副作用。能大幅度提高胶料的贮存稳定性，防止存放期间发生自然硫化。与以往的防焦剂相比，具有效果好，用量少的优点。

50-70重量份的天然橡胶和30-50重量份的顺丁橡胶可以保证胶料具有良好的成型粘性和加工工艺性能，且能够改善三角胶料的耐曲挠耐弯折性能，提高胶料的柔韧性。64-80重量份的炭黑作为补强填充剂，既能够提高三角胶的物理机械性能，又能大大地降低配方材料成本。2-3重量份的硬脂酸和4-8重量份的氧化性作为活性剂，能够促进三角胶交联密度的提高。5-8重量份的芳烃油能帮助三角胶中的填充剂的混合和分散。在硫化温度下，4-7重量份的不溶性硫磺，使得各原料之间发生硫化反应，产生交联作用。2-3重量份的促进剂能有效地促进硫化作用，缩短三角胶的硫化时间或降低硫化温度、减少硫化剂用量及提高橡胶的物理性能。0.05-0.2重量份的防焦剂能避免胶料加工过程中因受热发生早期硫化失去流动性和再加工的能力。优选地，多种原料包括：天然橡胶55-65份、顺丁橡胶35-45份、硬脂酸2.2-2.4份、炭黑70-78份、氧化锌6-7份、芳烃油5.5-6.5份、促进剂2.1-2.6份、不溶性硫磺5-5.8份和防焦剂0.12-0.15份。

进一步地，多种原料还包括酚醛补强树脂8-14重量份。

酚醛补强树脂，酚醛补强树脂对三角胶具有较高的增硬效果，同时可改善胶料的加工特性和流动性，极大地改善三角胶的柔韧性，降低混炼能耗。使用酚醛补强树脂时加入促进剂HMT，两者有协同作用，胶料的硬度和强度都能得到改善。

进一步地，多种原料还包括防老剂2-3重量份。

防老剂，橡胶及其制品在长期贮存和使用过程中，由于受到热、氧、臭氧、变价金属离子、机械应力、光、高能射线的作用，以及其它化学物质和霉菌等的侵蚀，会逐渐发粘、变硬发脆或龟裂。这种物理机械性能随时间而下降、弹性降低的现象叫做老化。随着老化过程的进行和发展，橡胶及其制品性能会逐渐降低以致完全丧失使用价值。为此，需在三角胶中加入防老剂来提高它对上述各种破坏作用的抵抗能力，延缓或抑制老化过程，从而延长三角胶的贮存期和使用寿命。

优选地，2-3重量份的老化剂包括N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺1-1.5重量份和2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹聚合体1-1.5重量份。其中，N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺，中文别名，防老剂4020，防老剂DMPPD。具有良好的抗氧效能外，还有抗臭氧、抗曲挠龟裂和抑制铜、锰等有害金属的作用。2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹聚合体，中文别名防老剂TMQ。

防老剂4020和防老剂TMQ按照上述的比例使用，其效果更加明显。

一种三角胶的制备方法，其包括三段混炼步骤：

第一段混炼：将天然橡胶50-70重量份、顺丁橡胶30-50重量份在90-110℃的温度条件下进行第一次混炼20-40s。天然橡胶和顺丁橡胶作为主料在90-110℃的温度条件下混炼20-40s，使天然橡胶和顺丁橡胶降低粘度、保持流动性，以能够与其他原料混合充分。

第一次混炼后，加入硬脂酸2-3重量份、氧化锌4-8重量份和炭黑48-60份，接着再加入芳烃油5-8重量份在145-165℃的温度条件下进行第二次混炼1-2min生成初始胶料。

硬脂酸和氧化锌作为活性剂和炭黑一起加入到第一次混炼后得到的胶料中，可以增加炭黑在胶料中的分散性，与橡胶的充分结合，增加其反应速率。在加入硬脂酸、氧化锌和炭黑后再加入芳烃油，可以进一步增加炭黑和胶料之间的混合和分散。如果在第二次混炼后再加入芳烃油，则会造成混炼不良且混炼时间延长的后果。

进一步地，将天然橡胶和顺丁橡胶进行第一次混炼后，在加入硬脂酸、氧化锌和炭黑时，还加入防老剂2-3重量份。此时加入防老剂，不仅可以防止胶料的老化现象，而且防老剂分散快，能较好地分散在胶料中，有阻止凝胶的作用。

第二段混炼：第二次混炼后，将初始胶料在90-110℃的温度条件下进行第三次混炼20-40s。将初始胶料在90-110℃的温度条件下混炼20-40s，能够使初始胶料保持流动性，以能够与其他原料充分混合。

第三次混炼后，加入炭黑16-20重量份在145-165℃的温度条件下进行第四次混炼30-60s生成中间胶料。初始胶料已被较好的分散混合，此时再加入一部分炭黑，不仅可以增加胶料的强度；另一方面又可以避免一次性加入炭黑导致胶料的门尼粘度急增、温度骤升、材料分散不均匀等情况发生。分两次加入能够避免产生凝胶现象，使胶料质量得到改善。

进一步地，将初始胶料在第三次混炼之后，在加入炭黑时还加入酚醛补强树脂8-14重量份。此时加入酚醛补强树脂同样也能充分地分散在胶料中，大大地增加胶料的硬度，还能极大地改善胶料的柔韧性。

第三段混炼：第四次混炼后，将中间胶料在90-100℃的温度下进行第五次混炼20-40s，然后加入不溶性硫磺4-7重量份、防焦剂0.05-0.2重量份和促进剂2-3重量份在90-110℃的温度条件下进行第六次混炼1-2min。

中间胶料中的各原料已充分分散均匀，且与橡胶之间也已充分均匀地结合。在中间胶料进行第五次混炼后，其具有较好的流动性，此时加入不溶性硫磺、促进剂和防焦剂，不溶性硫磺使得各原料之间发生硫化作用，形成交联立体网络结构，促进剂有效地促进硫化作用，缩短橡胶的硫化时间或降低硫化温度、减少硫化剂用量及提高胶料的物理性能。防焦剂能避免胶料的早期硫化，并失去流动性和再加工的能力，从而使得硫化的效果更好，最终得到的三角胶性能更好。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

一种三角胶，按重量份数计，其原料包括：天然橡胶55份、顺丁橡胶45份、硬脂酸2.3份、炭黑78份、氧化锌6份、芳烃油6.5份、促进剂TBBS 1.25份、促进剂HMT 0.85份、不溶性硫磺6份、防焦剂CTP 0.1份、酚醛补强树脂8.5份、防老剂TMQ1.3份和1.2份的防老剂4020。

上述三角胶的制备方法，其包括以下步骤：

将上述的天然橡胶、顺丁橡胶在90℃的温度条件下混炼40s，再加入硬脂酸、氧化锌、防老剂4020、防老剂TMQ和75％的炭黑，接着再加入芳烃油在145℃的条件下混炼2min生成初始胶料。

将初始胶料在90℃的温度下混炼40s后加入酚醛补强树脂和剩余的25％的炭黑在145℃的温度条件下混炼60s生成中间胶料。

将中间胶料在90℃的温度条件下混炼40s后，加入不溶性硫磺、防焦剂、促进剂TBBS和促进剂HMT在90℃的温度条件下混炼2min制备得到三角胶。

实施例2

一种三角胶，按重量份数计，其原料包括:天然橡胶68份、顺丁橡胶32份、硬脂酸2.3份、炭黑65份、氧化锌6份、芳烃油5.5份、促进剂TBBS 1.36份、促进剂HMT 1.2份、不溶性硫磺5.4份、防焦剂CTP 0.1份、酚醛补强树脂12份、防老剂TMQ1.3份和1.2份的防老剂4020。

上述三角胶的制备方法，其包括以下步骤：

将上述的天然橡胶、顺丁橡胶在92℃的温度条件下混炼38s，再加入硬脂酸、氧化锌、防老剂4020、防老剂TMQ和75％的炭黑，接着再加入芳烃油在148℃的温度条件下混炼2min生成初始胶料。

将初始胶料在92℃的温度条件下混炼38s后，加入酚醛补强树脂和剩余的25％的炭黑在150℃的温度条件下混炼55s后生成中间胶料。

将中间胶料在90℃的温度条件下混炼38s后，加入不溶性硫磺、防焦剂、促进剂TBBS和促进剂HMT在92℃的温度条件下混炼2min制备得到三角胶。

实施例3

一种三角胶，按重量份数计，其原料包括:天然橡胶50份、顺丁橡胶50份、硬脂酸2份、炭黑64份、氧化锌4份、芳烃油5份、促进剂TBBS 1.2份、促进剂HMT 0.9份、不溶性硫磺4份、防焦剂CTP 0.05份、酚醛补强树脂8份、防老剂TMQ1份和1份的防老剂4020。

上述三角胶的制备方法，其包括以下步骤：

将上述的天然橡胶、顺丁橡胶在95℃的温度条件下混炼35s，再加入硬脂酸、氧化锌、防老剂4020、防老剂TMQ和75％的炭黑，接着再加入芳烃油在150℃的温度条件下混炼1.8min生成初始胶料。

将初始胶料在95℃的温度条件下混炼35s后加入酚醛补强树脂和剩余的25％的炭黑在152℃的温度条件下混炼52s后生成中间胶料。

将中间胶料在92℃的温度条件下混炼35s后加入不溶性硫磺、防焦剂、促进剂TBBS和促进剂HMT在95℃的温度条件下混炼1.8min制备得到三角胶。

实施例4

一种三角胶，按重量份数计，其原料包括:天然橡胶65份、顺丁橡胶35份、硬脂酸2.2份、炭黑70份、氧化锌6.2份、芳烃油6份、促进剂TBBS 1.3份、促进剂HMT 0.8份、不溶性硫磺6.2份、防焦剂CTP 0.08份、酚醛补强树脂9份、防老剂TMQ1.5份和1.5份的防老剂4020。

上述三角胶的制备方法，其包括以下步骤：

将上述的天然橡胶、顺丁橡胶在98℃的温度条件下混炼35s，再加入硬脂酸、氧化锌、防老剂4020、防老剂TMQ和75％的炭黑，接着再加入芳烃油在153℃的温度条件下混炼1.8min生成初始胶料。

将初始胶料在98℃的温度条件下混炼35s后，加入酚醛补强树脂和剩余的25％的炭黑在155℃的温度条件下混炼生成中间胶料。

将中间胶料在94℃的温度条件下混炼35s后加入不溶性硫磺、防焦剂、促进剂TBBS和促进剂HMT在98℃的温度条件下混炼1.8min制备得到三角胶。

实施例5

一种三角胶，按重量份数计，其原料包括:天然橡胶70份、顺丁橡胶30份、硬脂酸2.4份、炭黑68份、氧化锌7份、芳烃油7份、促进剂TBBS 1.4份、促进剂HMT 1.45份、不溶性硫磺5份、防焦剂CTP 0.15份、酚醛补强树脂13份、防老剂TMQ1.3份和1.1份的防老剂4020。

上述三角胶的制备方法，其包括以下步骤：

将上述的天然橡胶、顺丁橡胶在100℃的温度条件下混炼30s，再加入硬脂酸、氧化锌、防老剂4020、防老剂TMQ和75％的炭黑，接着再加入芳烃油在155℃的温度条件下混炼1.5min生成初始胶料。

将初始胶料在100℃的温度条件下混炼30s后，加入酚醛补强树脂和剩余的25％的炭黑在155℃的温度条件下混炼48s生成中间胶料。

将中间胶料在95℃的温度条件下混炼30s后，加入不溶性硫磺、防焦剂、促进剂TBBS和促进剂HMT在100℃的温度条件下混炼1.5min制备得到三角胶。

实施例6

一种三角胶，按重量份数计，其原料包括:天然橡胶60份、顺丁橡胶40份、硬脂酸3份、炭黑80份、氧化锌8份、芳烃油6.5份、促进剂TBBS 1.25份、促进剂HMT 0.85份、不溶性硫磺7.5份、防焦剂CTP 0.18份、酚醛补强树脂14份、防老剂TMQ1.2份和1.4份的防老剂4020。

上述三角胶的制备方法，其包括以下步骤：

将上述的天然橡胶、顺丁橡胶在102℃的温度条件下混炼28s，再加入硬脂酸、氧化锌、防老剂4020、防老剂TMQ和75％的炭黑，接着再加入芳烃油在157℃的温度条件下混炼1.5min生成初始胶料。

将初始胶料在102℃的温度条件下混炼28s后，加入酚醛补强树脂和剩余的25％的炭黑在158℃的温度条件下混炼45s生成中间胶料。

将中间胶料在96℃的温度条件下混炼28s后,加入不溶性硫磺、防焦剂、促进剂TBBS和促进剂HMT在102℃的温度条件下混炼1.5min制备得到三角胶。

实施例7

一种三角胶，按重量份数计，其原料包括:天然橡胶58份、顺丁橡胶42份、硬脂酸2.6份、炭黑72份、氧化锌6.5份、芳烃油8份、促进剂TBBS 1.5份、促进剂HMT1.4份、不溶性硫磺7份、防焦剂CTP 0.2份和酚醛补强树脂9.5份

上述三角胶的制备方法，其包括以下步骤：

将上述的天然橡胶、顺丁橡胶在105℃的温度条件混炼25s，再加入硬脂酸、氧化锌和75％的炭黑，接着再加入芳烃油在160℃的温度条件下混炼1.2min生成初始胶料。

将初始胶料在105℃的温度条件混炼25s后，加入酚醛补强树脂和剩余的25％的炭黑在160℃的温度条件下混炼40s生成中间胶料。

将中间胶料在97℃的温度条件混炼25s后，加入不溶性硫磺、防焦剂、促进剂TBBS和促进剂HMT在105℃的温度条件下混炼1.2min制备得到三角胶。

实施例8

一种三角胶，按重量份数计，其原料包括:天然橡胶62份、顺丁橡胶38份、硬脂酸2.8份、炭黑76份、氧化锌7.5份、芳烃油5.8份、促进剂TBBS 1.32份、促进剂HMT1.35份、不溶性硫磺5.8份、防焦剂CTP 0.16份、防老剂TMQ1.4份和1.3份的防老剂4020。

上述三角胶的制备方法，其包括以下步骤：

将上述的天然橡胶、顺丁橡胶在108℃的温度条件下混炼25s，再加入硬脂酸、氧化锌、防老剂4020、防老剂TMQ和75％的炭黑，接着再加入芳烃油在162℃的温度条件下混炼1min生成初始胶料。

将初始胶料在108℃的温度条件下混炼25s后加入剩余的25％的炭黑在163℃的温度条件下混炼35s生成中间胶料。

将中间胶料在98℃的温度条件下混炼25s后，加入不溶性硫磺、防焦剂、促进剂TBBS和促进剂HMT在108℃的温度条件下混炼1min制备得到三角胶。

实施例9

一种三角胶，按重量份数计，其原料包括：天然橡胶65份、顺丁橡胶37份、硬脂酸2.9份、炭黑79份、氧化锌7.8份、芳烃油7.8份、促进剂TBBS 1.45份、促进剂HMT 1.3份、不溶性硫磺6.8份和防焦剂CTP 0.12份。

上述三角胶的制备方法，其包括以下步骤：

将上述的天然橡胶、顺丁橡胶在110℃的温度条件下混炼20s，再加入硬脂酸、氧化锌和75％的炭黑，接着再加入芳烃油在165℃的温度条件下混炼1min生成初始胶料。

将初始胶料在110℃的温度条件下混炼20s后，加入剩余的25％的炭黑在165℃的温度条件下混炼30s生成中间胶料。

将中间胶料在100℃的温度条件下混炼20s后，加入不溶性硫磺、防焦剂、促进剂TBBS和促进剂HMT在110℃的温度条件下混炼1min制备得到三角胶。

对比例

一种三角胶，按重量份数计，其原料包括：天然橡胶NR80份、顺丁橡胶20份、N326炭黑50份、芳烃油2份、硬脂酸2份、氧化锌4.5份、防老剂3.5份、硫化抗返原剂2份、不溶性硫磺2.8份和促进剂CZ 0.8份。

一种三角胶的制备方法，其包括以下步骤：将天然橡胶与顺丁橡胶的共混胶与炭黑及辅料投入橡胶密炼机进行混炼得到一段母胶；混炼胶的排胶温度为145℃，混炼时间为3分钟；然后将不溶性硫磺、促进剂和防焦剂与一段母胶混合，在橡胶密炼机内混炼；排胶温度控制在105℃，混炼时间为3分钟。

试验例

1.门尼粘度，参照GB/T 1232.1-2000(未硫化橡胶用圆盘剪切粘度计进行测定)对实施例1-9和对比例的三角胶的门尼粘度进行测定，其测试结果记录在表1。

2.焦烧时间，参照GB1233对实施例1-9和对比例的三角胶的门尼焦烧时间进行测定，其测试结果记录在表1。

3.邵氏A型硬度，参照GB/T 531-1999(橡胶邵氏A硬度试验方法)对实施例1-9和对比例的三角胶的邵氏A型硬度进行测试，其测试结果记录在表1中。

4.密度，参照GB/T533-2008(硫化橡胶或热塑性橡胶密度的测定)，对实施例1-9和对比例的三角胶的密度进行测试，其测试结果记录在表1中。

5.硫化特性，参照GB/T 9869-1997(橡胶胶料硫化特性的测试)对实施例1-9和对比例的三角胶的ML、MH、T10、T90、T90-T10等特性，其测试结果记录在表2中。

6.力学特性，参照GB/T 528-2009(硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定)对实施例1-9和对比例的三角胶的100％定伸应力、200％定伸应力、300％定伸应力、拉伸强度、拉断伸长率和拉断永久变形等性能进行测试，其测试结果记录在表3中。

表1实施例1-9和对比例的门尼粘度、焦烧时间、硬度及密度

由表1可以看出，实施例1-9的三角胶其焦烧时间均比对比例的焦烧时间长，说明了通过本发明的原料、配比及其制备方法能够使得三角胶的性能更稳定。实施例1-9的三角胶其邵氏A型硬度均比对比例的邵氏A型硬度高，说明了通过本发明的原料、配比及其制备方法能够得到硬度更高的三角胶。通过对比实施例1-7和实施例8、9的邵氏A型硬度，实施例1-7的邵氏A型硬度均大于实施例8、9的邵氏A型硬度，说明了加入酚醛补强树脂能够增大三角胶的硬度。

表2实施例1-9和对比例的硫化特性

由表2可以看出，通过对比实施例1-6的MH值和实施例7、9的MH值发现，实施例1-6的MH值均大于实施例7、9的MH值，说明了原料中加入老化剂能够减弱三角胶的老化。通过对比实施例1-9和对比例的ML值，实施例1-9的ML值均大于对比例的的ML值，说明通过本发明的原料、配比及其制备方法在加工过程中流动性更好，可以制备得到几何尺寸稳定的三角胶半成品。

表3实施例1-9和对比例的力学特性

由表3可以看出，实施例1-9的100％拉伸定力、200％拉伸定力和300％的拉伸定力均大于对比例，实施例1-9的拉伸强度均小于对比例，说明了实施例1-9的三角胶其韧性均优于对比例。同时，实施例1-9的拉段伸长率均大于对比例，也说明了实施例1-9的三角胶其韧性均优于对比例。从而说明了通过本发明的原料、配比及其制备方法能够得到韧性更好的三角胶。

综上所述，本发明的三角胶及其制备方法，50-70重量份的天然橡胶和30-50重量份的顺丁橡胶可以保证胶料具有良好的成型粘性和加工工艺性能，且能够改善三角胶料的耐曲挠耐弯折性能，提高胶料的柔韧性。64-80重量份的炭黑作为补强填充剂，既能够提高三角胶的物理机械性能，又能大大地降低配方材料成本。2-3重量份的硬脂酸和4-8重量份的氧化性作为活性剂，能够促进三角胶交联密度的提高。5-8重量份的芳烃油能帮助三角胶中的填充剂的混合和分散。4-7重量份的不溶性硫磺，使得各原料之间发生硫化反应，产生交联作用。2-3重量份的促进剂能有效地促进硫化作用，缩短三角胶的硫化时间或降低硫化温度、减少硫化剂用量及提高橡胶的物理性能。0.05-0.2重量份的防焦剂能避免三角胶在加工过程中因受热发生早期硫化失去流动性和再加工的能力。合适比例的各原料之间互相结合可以制备得到硬度高且韧性好的三角胶。三角胶的制备方法中采用多次混炼的方法进行，能够使得各原料充分分散混合，能够制备得到硬度高、韧性好的三角胶。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

Claims (10)

1.一种三角胶，其特征在于，其由多种原料混炼而成，按重量份数计，所述多种原料包括：天然橡胶50-70份、顺丁橡胶30-50份、硬脂酸2-3份、炭黑64-80份、氧化锌4-8份、芳烃油5-8份、促进剂2-3份、不溶性硫磺4-7份和防焦剂0.05-0.2份。

2.根据权利要求1所述的三角胶，其特征在于，按重量份数计，所述多种原料包括：所述天然橡胶55-65份、所述顺丁橡胶35-45份、所述硬脂酸2.2-2.4份、所述炭黑70-78份、所述氧化锌6-7份、所述芳烃油5.5-6.5份、所述促进剂2.1-2.6份、所述不溶性硫磺5-5.8份和所述防焦剂0.12-0.15份。

3.根据权利要求1所述的三角胶，其特征在于，按重量份数计，所述多种原料还包括酚醛补强树脂8-14份。

4.根据权利要求1所述的三角胶，其特征在于，按重量份数计，所述多种原料还包括防老剂2-3份。

5.根据权利要求4所述的三角胶，其特征在于，所述防老剂包括N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺和2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹聚合体。

6.根据权利要求1-5任一项所述的三角胶，其特征在于，所述促进剂包括N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺和六亚甲基四胺。

7.根据权利要求1-5任一项所述的三角胶，其特征在于，所述防焦剂为N-环己基硫代酞酰亚胺。

8.一种三角胶的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将天然橡胶50-70重量份、顺丁橡胶30-50重量份在90-110℃的温度条件下进行第一次混炼20-40s，再加入硬脂酸2-3重量份、氧化锌4-8重量份和炭黑48-60重量份，接着再加入芳烃油5-8重量份在145-165℃的温度条件下进行第二次混炼1-2min生成初始胶料；

将所述初始胶料在90-110℃的温度条件下进行第三次混炼20-40s后，加入炭黑16-20重量份在145-165℃的温度条件下进行第四次混炼30-60s生成中间胶料；

将所述中间胶料在90-100℃的温度下进行第五次混炼20-40s后，加入不溶性硫磺4-7重量份、防焦剂0.05-0.2重量份和促进剂2-3重量份在90-110℃的温度条件下进行第六次混炼1-2min。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，将所述初始胶料在所述第三次混炼之后，在加入所述炭黑时还加入酚醛补强树脂8-14重量份。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，将所述天然橡胶和所述顺丁橡胶在所述第一次混炼后，在加入所述硬脂酸、所述氧化锌和所述炭黑时，还加入防老剂2-3重量份。