CN107090101A - 一种轮胎用杜仲胶三角胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种轮胎用杜仲胶三角胶及其制备方法，涉及一种轮胎三角胶及其制备方法，所述杜仲胶为合成（TPI）或天然杜仲胶（EUG），数均分子量在15‑50万，分子量分布指数PI值1.8‑3.5；天然杜仲胶来源于杜仲植物中的叶、皮以及果翘所含的杜仲胶提取物。本发明调整生产工艺，制备一种硬度与强度较大的杜仲胶轮胎三角胶。本发明将杜仲胶与其他结合后，胶料整体的硬度、耐老化性能、耐疲劳性能、耐剪切以及动态温升等多项力学性能得到改善，其中压缩下的永久变形以及动态生热改善尤为突出，制成三角胶后可较好保持胎圈形状，提高轮胎操纵稳定性、减少滚动阻力、增加耐疲劳特性，适用于各类轮胎产品的制造。

Description

一种轮胎用杜仲胶三角胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种轮胎用三角胶及其制备方法，特别是涉及一种轮胎用杜仲胶三角胶及其制备法。
背景技术
杜仲橡胶国际上又称古塔波胶(gutta-pereha)是产自杜仲树的天然高分子材料，与天然橡胶是同分异构体。杜仲橡胶是从杜仲树等植物中提取出来的，其主要成份是反式-1,4-聚异戊二烯（简称EUG），低于60℃即迅速结晶并呈现2种晶形，是一种具有较高硬度和较大拉伸强度的结晶型聚合物。目前运用杜仲橡胶改性的橡胶组合物，具有硬度大、耐磨、抗撕裂、耐腐蚀、耐疲劳、永久变形小等优点，能够与天然胶、合成橡胶并用，是用于制备高质量橡胶制品的良好材料。预计在未来，杜仲胶将会大量应用于工业生产中。
工业上采取合成方法，将异戊二烯单体在催化剂作用下聚合，获得反式聚异戊二烯，即TPI。
杜仲胶(EUG、TPI）是反式聚异戊二烯，与天然橡胶（NR）为同分异构体。由于杜仲胶的反式长链分子是有序的，易于有序聚集而结晶。从而与天然橡胶有较为明显的区别，也正因如此，导致杜仲胶与天然橡胶性能不同。而将两者共混，抗撕裂强度、耐老化性能、耐疲劳性能、耐磨性及抗屈挠性能、动态生热等多项力学性能得到改善，其中抗屈挠性能改善尤为突出。
目前，减震橡胶制品、输送带、传动带已广泛被应用于机械、电子、汽车、航空航天等各个领域，上述产品对仪器、设备、动力装置的动力传送、减振降噪发挥着极其重要的作用。然而，在动态使用条件下，橡胶制品很容易发生疲劳破坏。橡胶制品由于疲劳破坏而失去功效是其在实际使用过程中的一个必然结果，橡胶的疲劳破坏是橡胶制品在受到某种频率和周期应力的作用下，橡胶材料的分子结构发生改变而出现的破坏现象。橡胶的抗疲劳性能对于反复受到应力作用的减震弹性元件来说是一项极为重要的性能，它直接关系到减振功能失效与否和机车、车辆安全运行状况。所以，为了保证橡胶制品使用时的安全性和可靠性，对橡胶的抗动态疲劳性能的研究具有非常重要的现实意义。
轮胎三角胶又称三角胶芯、填充胶条、胶芯，位于轮胎钢丝圈上部位，是胎圈部分的主要填充物，起到支撑胎壁的作用起着缓冲和刚度过渡的作用，赋予胎圈形状，体积和稳定性。需要承受较大的压缩、剪切变形，需要较好的耐疲劳、低生热特性，所以通过软硬适中的三角胶连接胎圈与胎侧可以起到缓慢过渡的功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮胎用杜仲胶三角胶及其制备法，本发明杜仲胶轮胎三角胶采用杜仲胶或与其他橡胶进行混合，配合其他辅料；可以长期使用，具有优异的硬度、耐压缩变形、耐剪切形变等。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种轮胎用杜仲胶三角胶，制备一种高硬度、耐剪切、低温升、耐疲劳杜仲胶轮胎三角胶，所述杜仲胶轮胎三角胶由下列原料按照重量份配比制成：杜仲胶50-100份；天然橡胶或其他橡胶50-0份；氧化锌6-10份；硬脂酸1-5份；增强树脂10-20份；防老剂1-4份；促进剂0.5-1份；防焦剂0.1-1份；硫黄2-5份；炭黑40-70份。
所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，所述杜仲胶为合成（TPI）或天然杜仲胶（EUG），数均分子量在10-50万，分子量分布指数PI值1.5-3；天然杜仲胶来源于杜仲植物中的叶、皮以及果翘所含的杜仲胶提取物。
所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，所述其他橡胶为轮胎再生橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶。
所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，所述炭黑为N330、N339、、N375、N660中的一种或多种。
所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，所述防老剂为4010NA、H、RD、D中的一种或多种。
所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，所述促进剂是DZ、CZ、M、DM中的一种或多种。
所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，所述的增强树脂是酚醛树脂与改性酚醛树脂中的一种或多种。
所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，所述的防焦剂是CTP、APR、E中的一种或多种。
所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，其硫化胶邵氏硬度为75-95；耐曲折疲劳次数16-40万次；动态温升8℃-16℃。
一种轮胎用杜仲胶三角胶的制备方法，该方法包括以下制备步骤：
A、混炼：向开炼机或密炼机中加入上述质量份的杜仲橡胶，在温度为55-65℃的条件下，塑炼2-4分钟后，单独备用，或再与塑炼后的天然橡胶并用，加入上述质量份的活性剂、防老剂和1/2重量份的补强填充剂进行混炼，混炼2-8分钟后加入剩余的补强填充剂继续混炼，混炼3-5分钟后加入硫化剂和硫化促进剂，混炼2-5分钟后出胶；
B、返炼、挤出：将上述得到的混炼胶在室温下放置4-24小时后，放入开炼机或密炼机在温度为55-65℃返炼2-8分钟，在挤出机中挤出三角胶条，挤出机各段温度60-110℃。
本发明的优点与效果是：
本发明通过选择合理的胶料配比，采用杜仲胶和其他配料进行配比，结合杜仲胶的优点和性能，并适当调整生产工艺，制备一种杜仲胶轮胎三角胶。本发明将杜仲胶与天然橡胶或丁苯橡胶等并用后，制备出硬度大、强度高、耐老化性能、永久用较变形小、高耐磨及抗屈挠性能好的胶料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例 1
一种轮胎用杜仲胶三角胶，由按重量比的以下成分组成：
天然杜仲胶 50份
天然橡胶 50份
氧化锌 5份
硬脂酸 3份
防老剂 2.5份
促进剂 0.8份
防焦剂 0.3份
硫黄 2.6份
炭黑N330 50份
上述的实施例1的配方所制得的三角胶，硫化性能参数如下：
300%定伸应力16.02MPa；伸强度19.96MPa；断裂伸长率367%；邵氏A硬度为73；磨耗体积0.29cm3/1.61km；耐屈折性能18万次。
实施例2
一种轮胎用杜仲胶三角胶，由按重量比的以下成分组成
杜仲胶 100份
氧化锌 8份
硬脂酸 3份
防老剂 2.5份
促进剂 0.8份
防焦剂 0.3份
硫黄 2.6份
炭黑N330 50份
上述的实施例2的配方所制得的轮胎三角胶，硫化胶性能参数如下：
300%定伸应力19.44MPa；
拉伸强度20.79MPa；
断裂伸长率408%；
邵氏A硬度为99；
磨耗体积0.24cm3/1.61km；
耐屈折性能24万次未裂。

Claims (10)

1.一种轮胎用杜仲胶三角胶，其特征在于，所述杜仲胶轮胎三角胶由下列原料按照重量份配比制成：杜仲胶50-100份；天然橡胶或其他橡胶50-0份；氧化锌6-10份；硬脂酸1-5份；增强树脂10-20份；防老剂1-4份；促进剂0.5-1份；防焦剂0.1-1份；硫黄2-5份；炭黑40-70份。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，其特征在于，所述杜仲胶为合成（TPI）或天然杜仲胶（EUG），数均分子量在15-50万，分子量分布指数PI值1.8-3.5；天然杜仲胶来源于杜仲植物中的叶、皮以及果翘所含的杜仲胶提取物。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，其特征在于，所述其他橡胶为轮胎再生橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，其特征在于，所述炭黑为N330、N339、、N375、N660中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，其特征在于，所述防老剂为4010NA、H、RD、D中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，其特征在于，所述促进剂是DZ、CZ、M、DM中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，其特征在于，所述的增强树脂是酚醛树脂与改性酚醛树脂中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，其特征在于，所述的防焦剂是CTP、APR、E中的一种或多种。
9.根据权利要求1中所述的一种轮胎用杜仲胶三角胶，其特征在于，其硫化胶邵氏硬度为80-95；耐曲折疲劳次数16-40万次；动态温升8℃-16℃。
10.一种轮胎用杜仲胶三角胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下制备步骤：
A、混炼：向开炼机或密炼机中加入上述质量份的杜仲橡胶，在温度为55-65℃的条件下，塑炼2-4分钟后，单独备用，或再与塑炼后的天然橡胶并用，加入上述质量份的活性剂、防老剂和1/2重量份的补强填充剂进行混炼，混炼2-8分钟后加入剩余的补强填充剂继续混炼，混炼3-5分钟后加入硫化剂和硫化促进剂，混炼2-5分钟后出胶；
B、返炼、挤出：将上述得到的混炼胶在室温下放置4-24小时后，放入开炼机或密炼机在温度为55-65℃返炼2-8分钟，在挤出机中挤出三角胶条，挤出机各段温度60-110℃。
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