CN107674330A - 一种子午线轮胎气密层胶及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种子午线轮胎气密层胶机器制备工艺，是由以下重量份的原料制得的：溴化丁基橡胶77‑83份、1742丁基胶16‑18份、炭黑N660 45‑60份、膨润土3‑5份、均匀剂H501 2‑4份、改性矿渣粉1‑3份、分散剂1‑3份、分散促进剂0.5份、氧化锌3‑5份、硫磺0.5‑1份、促进剂DM 1.5‑2份、季戊四醇硬脂酸酯2‑5份、环烷油7‑9份。本发明的子午线轮胎气密层胶在保证气密性的同时，显著降低生产成本，提高耐老化性能。

Description

一种子午线轮胎气密层胶及其制备工艺
技术领域
本发明属于橡胶轮胎加工技术领域，具体涉及一种子午线轮胎气密层胶及其制备工艺。
背景技术
随着国家经济实力的不断增强，汽车产业得到迅猛的发展，汽车已经成为人们生活必不可少的重要交通工具，汽车业得发展直接推动了轮胎行业的技术创新和进步。轮胎作为交通运输业的重要支撑和战略资源，其发展状况受到各个国家的高度重视。轮胎是由以橡胶材料为主要基材的多个胶经硫化定型组合而成的，而无内胎子午线轮胎作为轮胎行业的发展趋势，在其内侧加有气密层，除了能保护帘布层外，还可以防止充气轮胎由于压差气体通过橡胶渗出胎体层，起到保压密封气体的功能。轮胎的气密性是衡量轮胎质量的重要指标，通常情况下，增加轮胎的厚度会增加气密性，但是轮胎厚度的增加会使轮胎的重量增大，降低轮胎的散热性能，同时提高轮胎的生产成本。轮胎的气密层直接影响着轮胎的气密性，目前的轮胎气密层胶都是采用卤化丁基胶或天然胶与卤化丁基胶并用体系，但是在加工过程中存在炭黑以及小料分散不均匀，成本高昂等缺点。
发明内容
本发明提供了一种子午线轮胎气密层胶，在保证气密性的同时，显著降低生产成本，提高耐老化性能。
本发明还提供了该子午线轮胎气密层胶的制备工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种子午线轮胎气密层胶，是由以下重量份的原料制得的：溴化丁基橡胶77-83份、1742丁基胶16-18份、炭黑N660 45-60份、膨润土3-5份、均匀剂H501 2-4份、改性矿渣粉1-3份、分散剂1-3份、分散促进剂0.5份、氧化锌3-5份、硫磺0.5-1份、促进剂DM 1.5-2份、季戊四醇硬脂酸酯2-5份、环烷油7-9份。
所述的，改性矿渣粉是由下列重量份的原料制成：矿渣80-90份、聚丙烯酰胺1-2份、碳酸氢钙2-4份、柠檬酸三乙酯1份、硬脂酸铝1-3份、氧化锌1-3份。
所述的，改性矿渣粉是由以下方法制得的：将矿渣破碎至粒径≤5cm，于水中60℃搅拌20min，烘干；500℃煅烧2h；置于乙醇溶液中浸泡20min，再加入聚丙烯酰胺，反应10min；再加入碳酸氢钙，反应20min；再加入柠檬酸三乙酯、硬脂酸铝和氧化锌，三辊研磨机研磨1h，得浆料，过滤干燥，超微粉碎，过300目筛，得改性矿渣粉。
所述的，乙醇溶液的用量为矿渣重量的0.5倍。
所述的，分散促进剂是由羟丙基二淀粉磷酸酯、氨基三甲叉膦酸盐和氟硅酸钠按照1：2-3：1.5-2.5的重量比制得的。
一种子午线轮胎气密层胶的制备工艺，其特征在于，是由以下步骤制得的：
1）将溴化丁基橡胶和1742丁基胶烘干至温度40℃，粉碎得到胶块；
2）将胶块、炭黑N660和季戊四醇硬脂酸酯投入密炼机，混炼30s，混炼温度为95-115℃；
3）向步骤2）混炼后的混合物加入环烷油，混炼10-20s，混炼温度为115-125℃，混炼结束后排出密炼机，得一段混炼胶；
4）将一段混炼胶置于空气中6-8h，冷却至室温；
5）将膨润土、均匀剂H501、改性矿渣粉、分散剂、分散促进剂、氧化锌、硫磺和促进剂DM与步骤4）冷却后的一段混炼胶加入密炼机中，混合密炼至95-105℃，排胶出料，得子午线轮胎气密层胶。
本发明的有益效果：本发明的子午线轮胎气密层胶在保证气密性的同时，显著降低生产成本，提高耐老化性能。改性矿渣粉一方面可大量利用废渣，实现废渣再利用，降低生产成本，另一方面可显著提高产品的机械性能和气密性。分散促进剂可显著提高炭黑及其它原料的分散性能，改善操作环境，提高工作效率，进而显著提高胶料的拉伸强度、定伸强度、耐老化性能即曲挠与耐疲劳等性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
实施例1
一种子午线轮胎气密层胶，是由以下重量份的原料制得的：溴化丁基橡胶77份、1742丁基胶18份、炭黑N660 60份、膨润土3份、均匀剂H501 2份、改性矿渣粉1份、分散剂3份、分散促进剂0.5份、氧化锌5份、硫磺0.5份、促进剂DM 1.5份、季戊四醇硬脂酸酯2份、环烷油7份。
所述的，改性矿渣粉是由下列重量份的原料制成：矿渣80份、聚丙烯酰胺1份、碳酸氢钙4份、柠檬酸三乙酯1份、硬脂酸铝1份、氧化锌3份。
所述的，改性矿渣粉是由以下方法制得的：将矿渣破碎至粒径≤5cm，于水中60℃搅拌20min，烘干；500℃煅烧2h；置于乙醇溶液中浸泡20min，再加入聚丙烯酰胺，反应10min；再加入碳酸氢钙，反应20min；再加入柠檬酸三乙酯、硬脂酸铝和氧化锌，三辊研磨机研磨1h，得浆料，过滤干燥，超微粉碎，过300目筛，得改性矿渣粉。
所述的，乙醇溶液的用量为矿渣重量的0.5倍。
所述的，分散促进剂是由羟丙基二淀粉磷酸酯、氨基三甲叉膦酸盐和氟硅酸钠按照1： 3：1.5的重量比制得的。
一种子午线轮胎气密层胶的制备工艺，其特征在于，是由以下步骤制得的：
1）将溴化丁基橡胶和1742丁基胶烘干至温度40℃，粉碎得到胶块；
2）将胶块、炭黑N660和季戊四醇硬脂酸酯投入密炼机，混炼30s，混炼温度为95℃；
3）向步骤2）混炼后的混合物加入环烷油，混炼20s，混炼温度为115℃，混炼结束后排出密炼机，得一段混炼胶；
4）将一段混炼胶置于空气中6h，冷却至室温；
5）将膨润土、均匀剂H501、改性矿渣粉、分散剂、分散促进剂、氧化锌、硫磺和促进剂DM与步骤4）冷却后的一段混炼胶加入密炼机中，混合密炼至105℃，排胶出料，得子午线轮胎气密层胶。
实施例2
一种子午线轮胎气密层胶，是由以下重量份的原料制得的：溴化丁基橡胶80份、1742丁基胶17份、炭黑N660 55份、膨润土4份、均匀剂H501 3份、改性矿渣粉2份、分散剂2份、分散促进剂0.5份、氧化锌4份、硫磺0.8份、促进剂DM 1.8份、季戊四醇硬脂酸酯4份、环烷油8份。
所述的，改性矿渣粉是由下列重量份的原料制成：矿渣85份、聚丙烯酰胺1.5份、碳酸氢钙3份、柠檬酸三乙酯1份、硬脂酸铝2份、氧化锌2份。
所述的，改性矿渣粉是由以下方法制得的：将矿渣破碎至粒径≤5cm，于水中60℃搅拌20min，烘干；500℃煅烧2h；置于乙醇溶液中浸泡20min，再加入聚丙烯酰胺，反应10min；再加入碳酸氢钙，反应20min；再加入柠檬酸三乙酯、硬脂酸铝和氧化锌，三辊研磨机研磨1h，得浆料，过滤干燥，超微粉碎，过300目筛，得改性矿渣粉。
所述的，乙醇溶液的用量为矿渣重量的0.5倍。
所述的，分散促进剂是由羟丙基二淀粉磷酸酯、氨基三甲叉膦酸盐和氟硅酸钠按照1：2：2的重量比制得的。
一种子午线轮胎气密层胶的制备工艺，其特征在于，是由以下步骤制得的：
1）将溴化丁基橡胶和1742丁基胶烘干至温度40℃，粉碎得到胶块；
2）将胶块、炭黑N660和季戊四醇硬脂酸酯投入密炼机，混炼30s，混炼温度为105℃；
3）向步骤2）混炼后的混合物加入环烷油，混炼15s，混炼温度为120℃，混炼结束后排出密炼机，得一段混炼胶；
4）将一段混炼胶置于空气中7h，冷却至室温；
5）将膨润土、均匀剂H501、改性矿渣粉、分散剂、分散促进剂、氧化锌、硫磺和促进剂DM与步骤4）冷却后的一段混炼胶加入密炼机中，混合密炼至100℃，排胶出料，得子午线轮胎气密层胶。
实施例3
一种子午线轮胎气密层胶，是由以下重量份的原料制得的：溴化丁基橡胶83份、1742丁基胶16份、炭黑N660 45份、膨润土5份、均匀剂H501 4份、改性矿渣粉3份、分散剂1份、分散促进剂0.5份、氧化锌3份、硫磺1份、促进剂DM 2份、季戊四醇硬脂酸酯5份、环烷油9份。
所述的，改性矿渣粉是由下列重量份的原料制成：矿渣90份、聚丙烯酰胺2份、碳酸氢钙2份、柠檬酸三乙酯1份、硬脂酸铝3份、氧化锌1份。
所述的，改性矿渣粉是由以下方法制得的：将矿渣破碎至粒径≤5cm，于水中60℃搅拌20min，烘干；500℃煅烧2h；置于乙醇溶液中浸泡20min，再加入聚丙烯酰胺，反应10min；再加入碳酸氢钙，反应20min；再加入柠檬酸三乙酯、硬脂酸铝和氧化锌，三辊研磨机研磨1h，得浆料，过滤干燥，超微粉碎，过300目筛，得改性矿渣粉。
所述的，乙醇溶液的用量为矿渣重量的0.5倍。
所述的，分散促进剂是由羟丙基二淀粉磷酸酯、氨基三甲叉膦酸盐和氟硅酸钠按照1：3：2.5的重量比制得的。
一种子午线轮胎气密层胶的制备工艺，其特征在于，是由以下步骤制得的：
1）将溴化丁基橡胶和1742丁基胶烘干至温度40℃，粉碎得到胶块；
2）将胶块、炭黑N660和季戊四醇硬脂酸酯投入密炼机，混炼30s，混炼温度为115℃；
3）向步骤2）混炼后的混合物加入环烷油，混炼10s，混炼温度为125℃，混炼结束后排出密炼机，得一段混炼胶；
4）将一段混炼胶置于空气中8h，冷却至室温；
5）将膨润土、均匀剂H501、改性矿渣粉、分散剂、分散促进剂、氧化锌、硫磺和促进剂DM与步骤4）冷却后的一段混炼胶加入密炼机中，混合密炼至95℃，排胶出料，得子午线轮胎气密层胶。
对比例1
一种子午线轮胎气密层胶，是由以下重量份的原料制得的：溴化丁基橡胶80份、1742丁基胶17份、炭黑N660 55份、膨润土4份、均匀剂H501 3份、矿渣粉2份、分散剂2份、分散促进剂0.5份、氧化锌4份、硫磺0.8份、促进剂DM 1.8份、季戊四醇硬脂酸酯4份、环烷油8份。
所述的，矿渣粉是由以下方法制得的：将矿渣破碎至粒径≤5cm，于水中60℃搅拌20min，烘干，超微粉碎，过300目筛，得矿渣粉。
所述的，分散促进剂是由羟丙基二淀粉磷酸酯、氨基三甲叉膦酸盐和氟硅酸钠按照1：2：2的重量比制得的。
一种子午线轮胎气密层胶的制备工艺，其特征在于，是由以下步骤制得的：
1）将溴化丁基橡胶和1742丁基胶烘干至温度40℃，粉碎得到胶块；
2）将胶块、炭黑N660和季戊四醇硬脂酸酯投入密炼机，混炼30s，混炼温度为105℃；
3）向步骤2）混炼后的混合物加入环烷油，混炼15s，混炼温度为120℃，混炼结束后排出密炼机，得一段混炼胶；
4）将一段混炼胶置于空气中7h，冷却至室温；
5）将膨润土、均匀剂H501、矿渣粉、分散剂、分散促进剂、氧化锌、硫磺和促进剂DM与步骤4）冷却后的一段混炼胶加入密炼机中，混合密炼至100℃，排胶出料，得子午线轮胎气密层胶。
对比例2
一种子午线轮胎气密层胶，是由以下重量份的原料制得的：溴化丁基橡胶80份、1742丁基胶17份、炭黑N660 55份、膨润土4份、均匀剂H501 3份、改性矿渣粉2份、分散剂2份、氧化锌4份、硫磺0.8份、促进剂DM 1.8份、季戊四醇硬脂酸酯4份、环烷油8份。
所述的，改性矿渣粉是由下列重量份的原料制成：矿渣85份、聚丙烯酰胺1.5份、碳酸氢钙3份、柠檬酸三乙酯1份、硬脂酸铝2份、氧化锌2份。
所述的，改性矿渣粉是由以下方法制得的：将矿渣破碎至粒径≤5cm，于水中60℃搅拌20min，烘干；500℃煅烧2h；置于乙醇溶液中浸泡20min，再加入聚丙烯酰胺，反应10min；再加入碳酸氢钙，反应20min；再加入柠檬酸三乙酯、硬脂酸铝和氧化锌，三辊研磨机研磨1h，得浆料，过滤干燥，超微粉碎，过300目筛，得改性矿渣粉。
所述的，乙醇溶液的用量为矿渣重量的0.5倍。
一种子午线轮胎气密层胶的制备工艺，其特征在于，是由以下步骤制得的：
1）将溴化丁基橡胶和1742丁基胶烘干至温度40℃，粉碎得到胶块；
2）将胶块、炭黑N660和季戊四醇硬脂酸酯投入密炼机，混炼30s，混炼温度为105℃；
3）向步骤2）混炼后的混合物加入环烷油，混炼15s，混炼温度为120℃，混炼结束后排出密炼机，得一段混炼胶；
4）将一段混炼胶置于空气中7h，冷却至室温；
5）将膨润土、均匀剂H501、改性矿渣粉、分散剂、氧化锌、硫磺和促进剂DM与步骤4）冷却后的一段混炼胶加入密炼机中，混合密炼至100℃，排胶出料，得子午线轮胎气密层胶。
对比例3
一种子午线轮胎气密层胶，是由以下重量份的原料制得的：溴化丁基橡胶80份、1742丁基胶17份、炭黑N660 55份、膨润土4份、均匀剂H501 3份、矿渣粉2份、分散剂2份、氧化锌4份、硫磺0.8份、促进剂DM 1.8份、季戊四醇硬脂酸酯4份、环烷油8份。
所述的，矿渣粉是由以下方法制得的：将矿渣破碎至粒径≤5cm，于水中60℃搅拌20min，烘干，超微粉碎，过300目筛，得矿渣粉。
一种子午线轮胎气密层胶的制备工艺，其特征在于，是由以下步骤制得的：
1）将溴化丁基橡胶和1742丁基胶烘干至温度40℃，粉碎得到胶块；
2）将胶块、炭黑N660和季戊四醇硬脂酸酯投入密炼机，混炼30s，混炼温度为105℃；
3）向步骤2）混炼后的混合物加入环烷油，混炼15s，混炼温度为120℃，混炼结束后排出密炼机，得一段混炼胶；
4）将一段混炼胶置于空气中7h，冷却至室温；
5）将膨润土、均匀剂H501、矿渣粉、分散剂、氧化锌、硫磺和促进剂DM与步骤4）冷却后的一段混炼胶加入密炼机中，混合密炼至100℃，排胶出料，得子午线轮胎气密层胶。
性能测试
将实施例1-3和对比例1-3制备的子午线轮胎气密层胶进行性能测试，结果如表1所示。
表1子午线轮胎气密层胶性能测试结果
上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明的构思和保护范围进行限定，本发明的普通技术人员对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (6)

1.一种子午线轮胎气密层胶，其特征在于，是由以下重量份的原料制得的：溴化丁基橡胶77-83份、1742丁基胶16-18份、炭黑N660 45-60份、膨润土3-5份、均匀剂H501 2-4份、改性矿渣粉1-3份、分散剂1-3份、分散促进剂0.5份、氧化锌3-5份、硫磺0.5-1份、促进剂DM1.5-2份、季戊四醇硬脂酸酯2-5份、环烷油7-9份。
2.根据权利要求1所述子午线轮胎气密层胶，其特征在于，所述改性矿渣粉是由下列重量份的原料制成：矿渣80-90份、聚丙烯酰胺1-2份、碳酸氢钙2-4份、柠檬酸三乙酯1份、硬脂酸铝1-3份、氧化锌1-3份。
3.根据权利要求2所述子午线轮胎气密层胶，其特征在于，所述改性矿渣粉是由以下方法制得的：将矿渣破碎至粒径≤5cm，于水中60℃搅拌20min，烘干；500℃煅烧2h；置于乙醇溶液中浸泡20min，再加入聚丙烯酰胺，反应10min；再加入碳酸氢钙，反应20min；再加入柠檬酸三乙酯、硬脂酸铝和氧化锌，三辊研磨机研磨1h，得浆料，过滤干燥，超微粉碎，过300目筛，得改性矿渣粉。
4.根据权利要求3所述子午线轮胎气密层胶，其特征在于，所述乙醇溶液的用量为矿渣重量的0.5倍。
5.根据权利要求1所述子午线轮胎气密层胶，其特征在于，所述分散促进剂是由羟丙基二淀粉磷酸酯、氨基三甲叉膦酸盐和氟硅酸钠按照1：2-3：1.5-2.5的重量比制得的。
6.一种权利要求1-5中任一项所述子午线轮胎气密层胶的制备工艺，其特征在于，是由以下步骤制得的：
1）将溴化丁基橡胶和1742丁基胶烘干至温度40℃，粉碎得到胶块；
2）将胶块、炭黑N660和季戊四醇硬脂酸酯投入密炼机，混炼30s，混炼温度为95-115℃；
3）向步骤2）混炼后的混合物加入环烷油，混炼10-20s，混炼温度为115-125℃，混炼结束后排出密炼机，得一段混炼胶；
4）将一段混炼胶置于空气中6-8h，冷却至室温；
5）将膨润土、均匀剂H501、改性矿渣粉、分散剂、分散促进剂、氧化锌、硫磺和促进剂DM与步骤4）冷却后的一段混炼胶加入密炼机中，混合密炼至95-105℃，排胶出料，得子午线轮胎气密层胶。
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