CN107129610A - 一种轮胎橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎橡胶及其制备方法，涉及橡胶技术领域，包括以下份计的原料：氯丁橡胶80~90份、顺丁橡胶65~75份、天然橡胶55~65份、芳烃油45~55份、白炭黑35~40份、助剂25~30份、硬脂酸15~25份、磷酸铝15~20份、玻璃纤维10~15份、石蜡10~15份、石棉粉2~10份、氧化硅2~8份和碳化硅2~6份。本发明具有较好的湿抓地力，不仅具备防滑性能而且还有良好的耐磨性，用于轮胎生产可以提高轮胎综合使用性能。

Description

一种轮胎橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种轮胎橡胶及其制备方法。

背景技术

随着汽车向高速、安全、节能、舒适化方向的发展，对轮胎高性能化的要求也逐年提高，这就对轮胎的抗湿滑性能、耐磨性能等提出更高的要求。

现有普通轮胎在抗湿滑性能方面较差，雨天路面容易打滑，造成严重的安全隐患，主要原因是普通轮胎胎面（轮胎橡胶材料）硬度高，弹性低，耐磨性差，轮胎使用年限大大降低，因而有必要在提高防滑性能的同时提高其耐磨性。

发明内容

本发明的目的是提供一种轮胎橡胶及其制备方法，具有较好的湿抓地力，不仅具备防滑性能而且还有良好的耐磨性，用于轮胎生产可以提高轮胎综合使用性能。

本发明提供了如下的技术方案：一种轮胎橡胶，包括以下份计的原料：氯丁橡胶80~90份、顺丁橡胶65~75份、天然橡胶55~65份、芳烃油45~55份、白炭黑35~40份、助剂25~30份、硬脂酸15~25份、磷酸铝15~20份、玻璃纤维10~15份、石蜡10~15份、石棉粉2~10份、氧化硅2~8份和碳化硅2~6份；

所述助剂包括以下份计的原料：防老剂5~10份、防霉剂5~10份、软化剂2~8份、促进剂2~8份、稳定剂2~6份、补强剂2~6份、硫化剂2~4份、润湿剂2~3份、增塑剂1~3份和阻燃剂1~2份。

优选地，包括以下份计的原料：氯丁橡胶85份、顺丁橡胶70份、天然橡胶60份、芳烃油50份、白炭黑37份、助剂27份、硬脂酸20份、磷酸铝17份、玻璃纤维12份、石蜡12份、石棉粉6份、氧化硅5份和碳化硅4份；

所述助剂包括以下份计的原料：防老剂7份、防霉剂7份、软化剂5份、促进剂5份、稳定剂4份、补强剂4份、硫化剂3份、润湿剂2.5份、增塑剂2份和阻燃剂1.5份。

优选地，所述天然橡胶为烟胶片、白绉胶片、颗粒胶、胶清绉片、氯化天然橡胶、氢氯化天然橡胶、环氧化天然橡胶、银菊胶、古塔波胶、巴拉塔胶、杜仲胶、齐葛耳胶和吉尔通胶中的一种或几种。

优选地，所述防老剂为对苯二胺类，所述防霉剂为五氯酚钠、五氯苯酚、水杨酰苯胺、邻苯基苯酚钠、醋酸三丁基锡和三丁基氯化锡中的一种或几种，所述软化剂为油膏、硬脂酸和油酸中的一种或几种。

优选地，所述促进剂为三乙烯二胺，所述稳定剂为钙锌稳定剂，所述补强剂为炭黑，所述硫化剂为过氧化二异丙苯，所述润湿剂为非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的一种或几种。

优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯和己二酸二辛酯中的一种或几种，。所述阻燃剂为聚磷酸铵、硼酸锌、氢氧化铝和三氧化二锑中的一种或几种。

优选地，所述氧化硅的粒径为20～30nm，所述碳化硅粒径为40～800 nm。

本发明还提供一种轮胎橡胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按照配比称取氯丁橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和芳烃油，送入密炼机中混炼，混炼温度控制为150~160℃、压力控制为25~30MPa，混炼2~3min，得到混合物A，备用；

（2）、按照配比称取剩余原料，送入另一密炼机中混炼，混炼温度控制为100~120℃、压力控制为20~25MPa，混炼1~2min，得到混合物B，备用；

（3）、将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的混合物B混合，再次混炼，混炼温度控制为160~170℃、压力控制为20~30MPa，混炼2~3min，混炼结束后自然冷却得到所述轮胎橡胶。

本发明的有益效果：具有较好的湿抓地力，不仅具备防滑性能而且还有良好的耐磨性，用于轮胎生产可以提高轮胎综合使用性能，具体如下：

（1）、本发明中以氯丁橡胶、顺丁橡胶和天然橡胶为主要原料，提升橡胶材料的抗湿滑性能，使轮胎具有较好的物理机械性能，提高补强效果和拉伸强度；其中，添加的氯丁橡胶具有良好的物理机械性能，耐油、耐热、耐燃、耐日光、耐臭氧、耐酸碱和耐化学试剂，配合顺丁橡胶提高橡胶材料的耐磨性；添加的顺丁橡胶耐寒性好，玻璃化温度、脆性温度和结晶温度低，适用于低温条件下连续持续性的使用；将氯丁橡胶和顺丁橡胶按不同比例配合，既可改善氯丁橡胶的工艺加工性能、物理机械性能，又能降低成本；

（2）、本发明中添加的增粘树脂可增加橡胶粘度，提高橡胶粘性，使橡胶耐磨性明显提升；添加的芳烃油和白炭黑，可以使整体具有良好的抗湿滑性；添加的促进剂，可以提高耐磨损性，减少硫化时间，增加交联效率；

（3）、本发明材料来源广泛，成本低廉，易于规模化生产，具有广阔的市场前景，物理机械性能和加工工艺性能好，易于加工。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

一种轮胎橡胶，包括以下份计的原料：氯丁橡胶80份、顺丁橡胶65份、天然橡胶55份、芳烃油45份、白炭黑35份、助剂25份、硬脂酸15份、磷酸铝15份、玻璃纤维10份、石蜡10份、石棉粉2份、氧化硅2份和碳化硅2份；

所述助剂包括以下份计的原料：防老剂5份、防霉剂5份、软化剂2份、促进剂2份、稳定剂2份、补强剂2份、硫化剂2份、润湿剂2份、增塑剂1份和阻燃剂1份。

其中，所述天然橡胶为烟胶片。

其中，所述防老剂为对苯二胺类，所述防霉剂为五氯酚钠，所述软化剂为油膏。

其中，所述促进剂为三乙烯二胺，所述稳定剂为钙锌稳定剂，所述补强剂为炭黑，所述硫化剂为过氧化二异丙苯，所述润湿剂为非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯烷基酚醚。

其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，所述阻燃剂为聚磷酸铵。

其中，所述氧化硅的粒径为20nm，所述碳化硅粒径为40nm。

本实施例还提供一种轮胎橡胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按照配比称取氯丁橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和芳烃油，送入密炼机中混炼，混炼温度控制为150℃、压力控制为25MPa，混炼2min，得到混合物A，备用；

（2）、按照配比称取剩余原料，送入另一密炼机中混炼，混炼温度控制为100℃、压力控制为20MPa，混炼1min，得到混合物B，备用；

（3）、将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的混合物B混合，再次混炼，混炼温度控制为160℃、压力控制为20MPa，混炼2min，混炼结束后自然冷却得到所述轮胎橡胶。

实施例2

一种轮胎橡胶，包括以下份计的原料：氯丁橡胶90份、顺丁橡胶75份、天然橡胶65份、芳烃油55份、白炭黑40份、助剂30份、硬脂酸25份、磷酸铝20份、玻璃纤维15份、石蜡15份、石棉粉10份、氧化硅8份和碳化硅6份；

所述助剂包括以下份计的原料：防老剂10份、防霉剂10份、软化剂8份、促进剂8份、稳定剂6份、补强剂6份、硫化剂4份、润湿剂3份、增塑剂3份和阻燃剂2份。

其中，所述天然橡胶为颗粒胶。

其中，所述防老剂为对苯二胺类，所述防霉剂为五氯苯酚，所述软化剂为硬脂酸。

其中，所述促进剂为三乙烯二胺，所述稳定剂为钙锌稳定剂，所述补强剂为炭黑，所述硫化剂为过氧化二异丙苯，所述润湿剂为非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇醚。

其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述阻燃剂为硼酸锌。

其中，所述氧化硅的粒径为30nm，所述碳化硅粒径为800nm。

本实施例还提供一种轮胎橡胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按照配比称取氯丁橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和芳烃油，送入密炼机中混炼，混炼温度控制为160℃、压力控制为30MPa，混炼3min，得到混合物A，备用；

（2）、按照配比称取剩余原料，送入另一密炼机中混炼，混炼温度控制为120℃、压力控制为25MPa，混炼2min，得到混合物B，备用；

（3）、将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的混合物B混合，再次混炼，混炼温度控制为170℃、压力控制为30MPa，混炼3min，混炼结束后自然冷却得到所述轮胎橡胶。

实施例3

一种轮胎橡胶，包括以下份计的原料：氯丁橡胶85份、顺丁橡胶70份、天然橡胶60份、芳烃油50份、白炭黑37份、助剂27份、硬脂酸20份、磷酸铝17份、玻璃纤维12份、石蜡12份、石棉粉6份、氧化硅5份和碳化硅4份；

所述助剂包括以下份计的原料：防老剂7份、防霉剂7份、软化剂5份、促进剂5份、稳定剂4份、补强剂4份、硫化剂3份、润湿剂2.5份、增塑剂2份和阻燃剂1.5份。

其中，所述天然橡胶为巴拉塔胶。

其中，所述防老剂为对苯二胺类，所述防霉剂为五氯苯酚，所述软化剂为油酸。

其中，所述促进剂为三乙烯二胺，所述稳定剂为钙锌稳定剂，所述补强剂为炭黑，所述硫化剂为过氧化二异丙苯，所述润湿剂为非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物。

其中，所述增塑剂为磷酸三甲苯酯，所述阻燃剂为氢氧化铝。

其中，所述氧化硅的粒径为25nm，所述碳化硅粒径为500nm。

本实施例还提供一种轮胎橡胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按照配比称取氯丁橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和芳烃油，送入密炼机中混炼，混炼温度控制为155℃、压力控制为27MPa，混炼2.5min，得到混合物A，备用；

（2）、按照配比称取剩余原料，送入另一密炼机中混炼，混炼温度控制为110℃、压力控制为22MPa，混炼1min，得到混合物B，备用；

（3）、将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的混合物B混合，再次混炼，混炼温度控制为165℃、压力控制为25MPa，混炼2min，混炼结束后自然冷却得到所述轮胎橡胶。

参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轮胎橡胶，其特征在于，包括以下份计的原料：氯丁橡胶80~90份、顺丁橡胶65~75份、天然橡胶55~65份、芳烃油45~55份、白炭黑35~40份、助剂25~30份、硬脂酸15~25份、磷酸铝15~20份、玻璃纤维10~15份、石蜡10~15份、石棉粉2~10份、氧化硅2~8份和碳化硅2~6份；

所述助剂包括以下份计的原料：防老剂5~10份、防霉剂5~10份、软化剂2~8份、促进剂2~8份、稳定剂2~6份、补强剂2~6份、硫化剂2~4份、润湿剂2~3份、增塑剂1~3份和阻燃剂1~2份。

2.根据权利要求1所述的轮胎橡胶，其特征在于，包括以下份计的原料：氯丁橡胶85份、顺丁橡胶70份、天然橡胶60份、芳烃油50份、白炭黑37份、助剂27份、硬脂酸20份、磷酸铝17份、玻璃纤维12份、石蜡12份、石棉粉6份、氧化硅5份和碳化硅4份；

所述助剂包括以下份计的原料：防老剂7份、防霉剂7份、软化剂5份、促进剂5份、稳定剂4份、补强剂4份、硫化剂3份、润湿剂2.5份、增塑剂2份和阻燃剂1.5份。

3.根据权利要求1所述的轮胎橡胶，其特征在于，所述天然橡胶为烟胶片、白绉胶片、颗粒胶、胶清绉片、氯化天然橡胶、氢氯化天然橡胶、环氧化天然橡胶、银菊胶、古塔波胶、巴拉塔胶、杜仲胶、齐葛耳胶和吉尔通胶中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的轮胎橡胶，其特征在于，所述防老剂为对苯二胺类，所述防霉剂为五氯酚钠、五氯苯酚、水杨酰苯胺、邻苯基苯酚钠、醋酸三丁基锡和三丁基氯化锡中的一种或几种，所述软化剂为油膏、硬脂酸和油酸中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的轮胎橡胶，其特征在于，所述促进剂为三乙烯二胺，所述稳定剂为钙锌稳定剂，所述补强剂为炭黑，所述硫化剂为过氧化二异丙苯，所述润湿剂为非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的轮胎橡胶，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯和己二酸二辛酯中的一种或几种，所述阻燃剂为聚磷酸铵、硼酸锌、氢氧化铝和三氧化二锑中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的轮胎橡胶，其特征在于，所述氧化硅的粒径为20～30nm，所述碳化硅粒径为40～800nm。

8.一种根据权利要求1~7任一项所述的轮胎橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、按照配比称取氯丁橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶和芳烃油，送入密炼机中混炼，混炼温度控制为150~160℃、压力控制为25~30MPa，混炼2~3min，得到混合物A，备用；

（2）、按照配比称取剩余原料，送入另一密炼机中混炼，混炼温度控制为100~120℃、压力控制为20~25MPa，混炼1~2min，得到混合物B，备用；

（3）、将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的混合物B混合，再次混炼，混炼温度控制为160~170℃、压力控制为20~30MPa，混炼2~3min，混炼结束后自然冷却得到所述轮胎橡胶。