CN109320790A - 一种轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法与应用,所述橡胶组合物由以下重量份的原料制成:天然橡胶100份、补强体系50‑60份、硅烷偶联剂1‑4份、氧化锌3‑5份、硬脂酸1‑3份、防老剂3‑6份、橡胶增塑剂0‑4份、防焦剂0.1‑0.3份、硫化体系2‑3.5份;补强体系包括炭黑和白炭黑,且白炭黑含量占补强体系总质量的25‑30%。本发明采用粒径较大、结构较高的N234炭黑,提高白炭黑用量,控制白炭黑和炭黑的比例在合理的范围,亦可改善橡胶的抗撕裂、耐刺扎性能;调整硫磺与促进剂的比例,控制硫化胶中多硫键和单/双硫键的比例,以提高胶料的耐裂口增长和耐热性能;本发明使用橡胶增塑剂提升胶料小变形模量,进一步提高耐刺扎性能,兼顾轮胎的耐磨耗和生热性能。

Description

一种轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于轮胎橡胶材料技术领域,涉及一种轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法,主要应用于全钢载重子午线轮胎胎面。
背景技术
轮胎胎面胶作为轮胎唯一和地面接触的部件,行驶过程中直接与路面接触,因此胎面胶性能对整个轮胎性能起着至关重要的作用。对于全钢载重子午线轮胎而言,其胎面胶性能主要体现在耐切割、生热、耐磨耗三个维度,而这三个维度之间是相互制约的,配方设计工作者的核心在于追求该三个维度之间较好的平衡。
由于轮胎使用环境的不同,轮胎胎面胶需要重点关注的性能维度不同。在混合路面(苛刻路面+良路)环境下,对胎面胶料性能的要求最高。在苛刻路面,轮胎胎面受到尖锐物的碰撞、切割、刺扎、磨损,要求胶料有较优的耐切割性能,而在良路路面,轮胎又要有低生热、耐磨耗等性能,故需要设计出同时满足以上性能要求的配方,平衡耐切割、生热和耐磨耗三者之间的关系。
CN 104558704发明专利的一种用于耐刺扎型载重子午线轮胎胎面的橡胶组合物,可提高胎面胶料的强度、模量、伸长率,提高轮胎的耐刺扎、抗切割性能;CN 107722406 A提供的一种抗切割抗撕裂胎面橡胶组合物,采用抗撕裂树脂和碳纳米管材料提升轮胎的耐切割性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮胎胎面用橡胶组合物,主要应用于全钢载重子午线轮胎胎面。该组合物可提高轮胎的耐切割性能,同时兼顾耐磨耗及生热,拓宽了产品的应用范围。本发明的第二个目的是提供一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法,以保证胶料的分散性及后工序半成品尺寸的稳定性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种轮胎胎面用橡胶组合物,所述橡胶组合物由以下重量份的原料制成:天然橡胶100份、补强体系50-60份、硅烷偶联剂1-4份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份、防老剂3-6份、橡胶增塑剂0-4份、防焦剂0.1-0.3份、硫化体系2-3.5份;
其中,补强体系包括炭黑和白炭黑,且白炭黑含量占补强体系总质量的25-30%。
进一步方案,所述炭黑是N234炭黑或ISAF炭黑;白炭黑是沉淀法水合二氧化硅,其BET表面积为160-200mm2/g,900℃灼烧减量为3.0-6.0%,pH值为5.5-7.0。
所述防老剂是2,2,4-三甲基-1,2-二氧化喹啉、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺、N,N'-二甲苯基对苯二胺、P型微晶蜡中的一种或几种的混合。
所述硫化体系包括硫磺和促进剂,促进剂是N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺,且硫磺的含量占硫化体系总质量的40-50%。
所述硅烷偶联剂是双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和炭黑N330按质量比1:1的混合。
所述防焦剂是N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
所述橡胶增塑剂是WP-1,为高分子不饱和脂肪酸及树脂的混合物,不含金属盐类及金属氧化物。
本发明补强体系中含有一定比例的炭黑和白炭黑,为保证炭黑的充分分散,提高白炭黑与硅烷偶联剂的硅烷化反应程度,改善后工序加工性,现提供经多次验证的密炼机混炼方法,如下:
本发明还提供一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
S1、称取重量份的各个原料组分,将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、橡胶增塑剂加入密炼机中,加压20-30S,提栓加入炭黑,加入炭黑的量是炭黑总量的50-70%,加压30-40S,提栓加入剩余30-50%炭黑,加压30-40S,提栓5-15S,加压至160-170℃排胶、出片、冷却,密炼机转速40-50rpm,上顶栓压力90-110Bar,得到第一段母炼胶;
S2、将步骤S1得到的第一段母炼胶加入密炼机中,加入白炭黑和硅烷偶联剂,加压30-50S,密炼机转速40-50rpm,提栓5-15S,加压至135-145℃,密炼机转速40-50rpm,提栓5-15S,加压至150-160℃排胶、出片、冷却,密炼机转速20-30rpm,上顶栓压力90-110Bar,得到第二段母炼胶;
S3、将第二段母炼胶加入密炼机中,加压30-50S,提栓5-15S,加压至135-145℃,提栓5-15S,加压至150-160℃排胶、出片、冷却,密炼机转速35-45rpm,上顶栓压力90-110Bar,得到第三段母炼胶;
S4、将第三段母炼胶加入密炼机中,加入硫化剂、硫化促进剂、防焦剂,加压25-35S,提栓5-15S,加压25-35S,提栓5-15S,加压25-35S,提栓5-15S,加压至110-120℃排胶、出片、冷却,密炼机转速15-30rpm,上顶栓压力140-160Bar。
本发明的再一个目的在于提供一种橡胶组合物的应用,所述橡胶组合物用于轮胎的胎面。
本发明的有益效果:
1、本发明采用粒径较大、结构较高的N234炭黑替代粒径小、结构低的N115炭黑,提高白炭黑用量,提高胶料定伸,因胎面配方的耐切割性能与定伸模量相关,定伸越大,其抵抗破坏的能力越强,同时相应增加白炭黑用量,控制白炭黑和炭黑的比例在合理的范围,亦可改善配方的抗撕裂、耐刺扎性能,同时兼顾生热;调整硫磺与促进剂的比例,控制硫化胶中多硫键和单/双硫键的比例,以提高胶料的耐裂口增长和耐热性能。
2、一般轮胎在工作状态下胎面的实际变形较小,因此在配方设计过程中我们不但要关注定伸(300%形变下的模量),也需关注小变形模量E’(5%应变),本发明使用橡胶增塑剂,能提升胶料小变形模量,进一步提高耐刺扎性能,兼顾轮胎的耐磨耗和生热性能。
3、本发明提供的轮胎胎面用橡胶组合物,胎面胶料能够获得耐切割、生热和耐磨耗三者之间较好的平衡,从而使轮胎获得较优的耐切割性能、耐久力和耐磨耗性能。
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,下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
下述实施例中所述炭黑是N234炭黑或ISAF炭黑;白炭黑是沉淀法水合二氧化硅,其BET表面积为160-200mm2/g,900℃灼烧减量为3.0-6.0%,pH值为5.5-7.0。
所述硫化体系包括硫磺和促进剂,促进剂是N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
所述硅烷偶联剂是双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和炭黑N330按质量比1:1的混合。
所述防焦剂是N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
所述橡胶增塑剂是WP-1,为高分子不饱和脂肪酸及树脂的混合物,不含金属盐类及金属氧化物。
实施例1
本实施例轮胎胎面用橡胶组合物由以下重量份的原料制成:100份天然橡胶、38份炭黑N234、14份白炭黑、2.8份硅烷偶联剂Si-69、3份氧化锌、2.5份硬脂酸、2份防老剂4020、1份防老剂RD、0.3份防老剂DTPD、1份P型微晶蜡、1.1份硫磺、1.4份促进剂TBBS、0.1份防焦剂CTP。
本实施例轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
S1、称取重量份的各个原料组分,将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、防老剂DTPD、P型微晶蜡加入密炼机中,加压25S,提栓加入炭黑,加入炭黑的量是炭黑总量的60%,加压35S,提栓加入剩余40%炭黑,加压35S,提栓10S,加压至165℃排胶、出片、冷却,密炼机转速45rpm,上顶栓压力100Bar,得到第一段母炼胶;
S2、将步骤S1得到的第一段母炼胶加入密炼机中,加入白炭黑和硅烷偶联剂,加压40S,密炼机转速45rpm,提栓10S,加压至140℃,密炼机转速45rpm,提栓10S,加压至155℃排胶、出片、冷却,密炼机转速25rpm,上顶栓压力100Bar,得到第二段母炼胶;
S3、将第二段母炼胶加入密炼机中,加压40S,提栓10S,加压至140℃,提栓10S,加压至155℃排胶、出片、冷却,密炼机转速40rpm,上顶栓压力100Bar,得到第三段母炼胶;
S4、将第三段母炼胶加入密炼机中,加入硫化剂、硫化促进剂、防焦剂,加压30S,提栓10S,加压30S,提栓10S,加压30S,提栓10S,加压至115℃排胶、出片、冷却,密炼机转速20rpm,上顶栓压力150Bar。
实施例2
本实施例轮胎胎面用橡胶组合物由以下重量份的原料制成:100份天然橡胶、38份炭黑N234、14份白炭黑、2.8份硅烷偶联剂Si-69、3份氧化锌、2.5份硬脂酸、2份防老剂4020、1份防老剂RD、0.3份防老剂DTPD、1份P型微晶蜡、2份橡胶增塑剂、1.1份硫磺、1.4份促进剂TBBS、0.1份防焦剂CTP。
本实施例轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
S1、称取重量份的各个原料组分,将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、防老剂DTPD、P型微晶蜡、橡胶增塑剂加入密炼机中,加压25S,提栓加入炭黑,加入炭黑的量是炭黑总量的60%,加压35S,提栓加入剩余40%炭黑,加压35S,提栓10S,加压至165℃排胶、出片、冷却,密炼机转速45rpm,上顶栓压力100Bar,得到第一段母炼胶;
S2、将步骤S1得到的第一段母炼胶加入密炼机中,加入白炭黑和硅烷偶联剂,加压40S,密炼机转速45rpm,提栓10S,加压至140℃,密炼机转速45rpm,提栓10S,加压至155℃排胶、出片、冷却,密炼机转速25rpm,上顶栓压力100Bar,得到第二段母炼胶;
S3、将第二段母炼胶加入密炼机中,加压40S,提栓10S,加压至140℃,提栓10S,加压至155℃排胶、出片、冷却,密炼机转速40rpm,上顶栓压力100Bar,得到第三段母炼胶;
S4、将第三段母炼胶加入密炼机中,加入硫化剂、硫化促进剂、防焦剂,加压30S,提栓10S,加压30S,提栓10S,加压30S,提栓10S,加压至115℃排胶、出片、冷却,密炼机转速20rpm,上顶栓压力150Bar。
对比例
一种轮胎胎面用橡胶组合物由以下重量份的原料制成:100份天然橡胶、45份炭黑N115、5份白炭黑、1份硅烷偶联剂Si-69、3份氧化锌、2.5份硬脂酸、2份防老剂4020、1份防老剂RD、0.3份防老剂DTPD、1份P型微晶蜡、1.5份硫磺、1份促进剂TBBS、0.1份防焦剂CTP。
对比例的橡胶组合物制备方法同实施例1。
采用轮胎行业通用的常规测试方法对实施例1-2与对比例得到的橡胶试样进行加工性能测试,具体数据如表1所示。
表1不同样品性能测试结果
对比例 实施例1 实施例2
邵氏硬度/SHA 62 60 62
100%定伸应力/Mpa 2.2 2.4 2.5
300%定伸应力/Mpa 11.1 13.3 13.6
扯断强度/Mpa 28.7 29.0 29.3
扯断伸长率/% 597 572 577
撕裂强度/KN*m<sup>-1</sup> 130 135 141
裂口增长/次(裂口8mm) 65310 124605 126612
切割损失量/g 2.29 1.95 1.79
60℃tanδ 0.225 0.184 0.187
60℃E’/Mpa 3.93 4.01 4.74
HBU/℃ 45.3 40.8 38.5
老化保持率% 70.4 76.7 78.2
备注:1、裂口增长表征胶料抗破坏能力,表示样品从初始裂口2.5mm至裂口达到8mm时经历的弯曲疲劳次数,故数值越大、抗破坏能力越好;
2、切割损失量表示胶料的耐切割耐刺扎性能,数值越小,耐切割性能越好。
根据上述密炼机制备方法制备的对比例和实施例胶料性能如下:
由表1数据可知,
实施例相对于对比例,定伸模量提高、耐撕裂和耐裂口增长性能变好,故耐切割变好,且生热降低、耐老化性能变好;
实施例2相对于实施例1,使用该种橡胶增塑剂,胶料的耐撕裂、耐裂口增长性能进一步提升,尤其是小应变模量E’(5%应变)明显提升,故胶料的耐切割性能进一步提升,而生热性能不损失。
按以上所述对比例和实施例作为轮胎胎面,生产12.00R20规格的轮胎进行机床和路试评价。评价结果具体表2所示。
表2不同样品试做12.00R20规格的轮胎路试性能测试
备注:1、耐切割性能表征轮胎在实际行驶过程中抵抗尖锐物刺扎的能力,耐切割指数越大越好;
2、单耗表征轮胎的耐磨性,数值越大越好。
由表2数据知:
实施例相对于对比例,耐切割性能和耐久力均变好,且磨耗性能维持;
实施例2相对于实施例1,耐切割性能和耐久力进一步提升,且磨耗也略有提升,获得了耐切割、生热、耐磨耗三者之间较好的平衡。
实施例3
本实施例轮胎胎面用橡胶组合物由以下重量份的原料制成:100份天然橡胶、42份ISAF炭黑、18份白炭黑、4份硅烷偶联剂Si-69、4份氧化锌、3份硬脂酸、2份防老剂4020、1份防老剂RD、1份防老剂DTPD、1份P型微晶蜡、4份橡胶增塑剂、1.4份硫磺、2.1份促进剂TBBS、0.3份防焦剂CTP。
本实施例轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
S1、称取重量份的各个原料组分,将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、防老剂DTPD、P型微晶蜡、橡胶增塑剂加入密炼机中,加压20S,提栓加入炭黑,加入炭黑的量是炭黑总量的70%,加压30S,提栓加入剩余30%炭黑,加压30S,提栓5S,加压至160℃排胶、出片、冷却,密炼机转速40rpm,上顶栓压力90Bar,得到第一段母炼胶;
S2、将步骤S1得到的第一段母炼胶加入密炼机中,加入白炭黑和硅烷偶联剂,加压30S,密炼机转速40rpm,提栓5S,加压至135℃,密炼机转速40rpm,提栓5S,加压至150℃排胶、出片、冷却,密炼机转速20rpm,上顶栓压力90Bar,得到第二段母炼胶;
S3、将第二段母炼胶加入密炼机中,加压30S,提栓15S,加压至135℃,提栓5S,加压至150℃排胶、出片、冷却,密炼机转速355rpm,上顶栓压力90Bar,得到第三段母炼胶;
S4、将第三段母炼胶加入密炼机中,加入硫化剂、硫化促进剂、防焦剂,加压25S,提栓15S,加压35S,提栓5S,加压35S,提栓15S,加压至120℃排胶、出片、冷却,密炼机转速30rpm,上顶栓压力160Bar。
实施例4
本实施例轮胎胎面用橡胶组合物由以下重量份的原料制成:100份天然橡胶、35份炭黑N234、15份白炭黑、1份硅烷偶联剂Si-69、5份氧化锌、1份硬脂酸、1份防老剂4020、0.5份防老剂RD、1份防老剂DTPD、1份P型微晶蜡、3份橡胶增塑剂、1份硫磺、1份促进剂TBBS、0.2份防焦剂CTP。
本实施例轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
S1、称取重量份的各个原料组分,将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、防老剂DTPD、P型微晶蜡、橡胶增塑剂加入密炼机中,加压30S,提栓加入炭黑,加入炭黑的量是炭黑总量的50%,加压40S,提栓加入剩余50%炭黑,加压40S,提栓15S,加压至170℃排胶、出片、冷却,密炼机转速50rpm,上顶栓压力110Bar,得到第一段母炼胶;
S2、将步骤S1得到的第一段母炼胶加入密炼机中,加入白炭黑和硅烷偶联剂,加压50S,密炼机转速50rpm,提栓15S,加压至135℃,密炼机转速40-50rpm,提栓15S,加压至160℃排胶、出片、冷却,密炼机转速30rpm,上顶栓压力110Bar,得到第二段母炼胶;
S3、将第二段母炼胶加入密炼机中,加压50S,提栓15S,加压至135℃,提栓15S,加压至160℃排胶、出片、冷却,密炼机转速45rpm,上顶栓压力110Bar,得到第三段母炼胶;
S4、将第三段母炼胶加入密炼机中,加入硫化剂、硫化促进剂、防焦剂,加压35S,提栓5S,加压25S,提栓5S,加压25S,提栓5S,加压至110℃排胶、出片、冷却,密炼机转速15rpm,上顶栓压力140Bar。
实施例5
本实施例轮胎胎面用橡胶组合物由以下重量份的原料制成:100份天然橡胶、41份炭黑N234、14份白炭黑、2份硅烷偶联剂Si-69、4.5份氧化锌、2份硬脂酸、2份防老剂4020、0.5份防老剂RD、1份防老剂DTPD、1份P型微晶蜡、3份橡胶增塑剂、1.2份硫磺、1.8份促进剂TBBS、0.2份防焦剂CTP。
本实施例轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
S1、称取重量份的各个原料组分,将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、防老剂DTPD、P型微晶蜡、橡胶增塑剂加入密炼机中,加压25S,提栓加入炭黑,加入炭黑的量是炭黑总量的60%,加压35S,提栓加入剩余40%炭黑,加压35S,提栓10S,加压至165℃排胶、出片、冷却,密炼机转速45rpm,上顶栓压力100Bar,得到第一段母炼胶;
S2、将步骤S1得到的第一段母炼胶加入密炼机中,加入白炭黑和硅烷偶联剂,加压40S,密炼机转速45rpm,提栓10S,加压至140℃,密炼机转速45rpm,提栓10S,加压至155℃排胶、出片、冷却,密炼机转速25rpm,上顶栓压力100Bar,得到第二段母炼胶;
S3、将第二段母炼胶加入密炼机中,加压40S,提栓10S,加压至140℃,提栓10S,加压至155℃排胶、出片、冷却,密炼机转速40rpm,上顶栓压力100Bar,得到第三段母炼胶;
S4、将第三段母炼胶加入密炼机中,加入硫化剂、硫化促进剂、防焦剂,加压30S,提栓10S,加压30S,提栓10S,加压30S,提栓10S,加压至115℃排胶、出片、冷却,密炼机转速20rpm,上顶栓压力150Bar。
综上所述,本发明采用粒径较大、结构较高的N234炭黑替代粒径小、结构低的N115炭黑,提高白炭黑用量,提高胶料定伸。因胎面配方的耐切割性能与定伸模量相关,定伸越大,其抵抗破坏的能力越强,同时相应增加白炭黑用量,控制白炭黑和炭黑的比例在合理的范围,亦可改善配方的抗撕裂、耐刺扎性能,同时兼顾生热。实施例中调整硫磺与促进剂的比例,控制硫化胶中多硫键和单/双硫键的比例,以提高胶料的耐裂口增长和耐热性能。
一般轮胎在工作状态下胎面的实际变形较小,因此在配方设计过程中我们不但要关注定伸(300%形变下的模量),也需关注小变形模量E’(5%应变),实施例2中使用橡胶增塑剂,能提升胶料小变形模量,进一步提高耐刺扎性能,兼顾轮胎的耐磨耗和生热性能。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施案例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轮胎胎面用橡胶组合物,其特征在于:所述橡胶组合物由以下重量份的原料制成:天然橡胶100份、补强体系50-60份、硅烷偶联剂1-4份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份、防老剂3-6份、橡胶增塑剂0-4份、防焦剂0.1-0.3份、硫化体系2-3.5份;
其中,补强体系包括炭黑和白炭黑,且白炭黑含量占补强体系总质量的25-30%。
2.根据权利要求1所述的轮胎胎面用橡胶组合物,其特征在于:所述炭黑是N234炭黑或ISAF炭黑;白炭黑是沉淀法水合二氧化硅,其BET表面积为160-200mm2/g,900℃灼烧减量为3.0-6.0%,pH值为5.5-7.0。
3.根据权利要求1所述的轮胎胎面用橡胶组合物,其特征在于:所述防老剂是2,2,4-三甲基-1,2-二氧化喹啉、N-(1,3-二甲基丁基)- N'-苯基对苯二胺、N,N'-二甲苯基对苯二胺、P型微晶蜡中的一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的轮胎胎面用橡胶组合物,其特征在于:所述硫化体系包括硫磺和促进剂,促进剂是N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺,且硫磺的含量占硫化体系总质量的40-50%。
5.根据权利要求1所述的轮胎胎面用橡胶组合物,其特征在于:所述硅烷偶联剂是双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和炭黑N330按质量比1:1的混合。
6.根据权利要求1所述的轮胎胎面用橡胶组合物,其特征在于:所述防焦剂是N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
7.根据权利要求1所述的轮胎胎面用橡胶组合物,其特征在于:所述橡胶增塑剂是WP-1。
8.权利要求1-7任一项所述的轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、称取重量份的各个原料组分,将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、橡胶增塑剂加入密炼机中,加压20-30S,提栓加入炭黑,加入炭黑的量是炭黑总量的50-70%,加压30-40S,提栓加入剩余30-50%炭黑,加压30-40S,提栓5-15S,加压至160-170℃排胶、出片、冷却,密炼机转速40-50rpm,上顶栓压力90-110Bar,得到第一段母炼胶;
S2、将步骤S1得到的第一段母炼胶加入密炼机中,加入白炭黑和硅烷偶联剂,加压30-50S,密炼机转速40-50rpm,提栓5-15S,加压至135-145℃,密炼机转速40-50rpm,提栓5-15S,加压至150-160℃排胶、出片、冷却,密炼机转速20-30rpm,上顶栓压力90-110Bar,得到第二段母炼胶;
S3、将第二段母炼胶加入密炼机中,加压30-50S,提栓5-15S,加压至135-145℃,提栓5-15S,加压至150-160℃排胶、出片、冷却,密炼机转速35-45rpm,上顶栓压力90-110Bar,得到第三段母炼胶;
S4、将第三段母炼胶加入密炼机中,加入硫化剂、硫化促进剂、防焦剂,加压25-35S,提栓5-15S,加压25-35S,提栓5-15S,加压25-35S,提栓5-15S,加压至110-120℃排胶、出片、冷却,密炼机转速15-30rpm,上顶栓压力140-160Bar。
9.权利要求1-7任一项所述橡胶组合物或权利要求8所述制备方法得到的橡胶组合物的应用,其特征在于:所述橡胶组合物用于轮胎的胎面。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112266505A (zh) * 2020-10-21 2021-01-26 安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司 一种rfid电子标签封装用橡胶组合物
CN112708173A (zh) * 2020-12-22 2021-04-27 贵州轮胎股份有限公司 一种超高导热率全钢子午巨胎胎面胶料及其制备方法
CN113999437A (zh) * 2021-11-23 2022-02-01 彤程化学(中国)有限公司 一种用于制备胎面的组合物、胶料及其制备方法、轮胎

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007314649A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Yokohama Rubber Co Ltd:The 重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物
CN102120834A (zh) * 2011-04-14 2011-07-13 山东豪克国际橡胶工业有限公司 巨型子午线轮胎胎面胶及其生产工艺
CN103937044A (zh) * 2014-04-11 2014-07-23 大连轮胎厂有限公司 一种轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法
CN104530499A (zh) * 2014-12-22 2015-04-22 陕西延长石油集团橡胶有限公司 一种全钢载重子午线轮胎胎面基部胶料及其制备方法
CN107880328A (zh) * 2017-12-05 2018-04-06 江苏通用科技股份有限公司 一种低滚动阻力、高耐磨轮胎胎面胶及制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007314649A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Yokohama Rubber Co Ltd:The 重荷重タイヤトレッド用ゴム組成物
CN102120834A (zh) * 2011-04-14 2011-07-13 山东豪克国际橡胶工业有限公司 巨型子午线轮胎胎面胶及其生产工艺
CN103937044A (zh) * 2014-04-11 2014-07-23 大连轮胎厂有限公司 一种轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法
CN104530499A (zh) * 2014-12-22 2015-04-22 陕西延长石油集团橡胶有限公司 一种全钢载重子午线轮胎胎面基部胶料及其制备方法
CN107880328A (zh) * 2017-12-05 2018-04-06 江苏通用科技股份有限公司 一种低滚动阻力、高耐磨轮胎胎面胶及制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112266505A (zh) * 2020-10-21 2021-01-26 安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司 一种rfid电子标签封装用橡胶组合物
CN112708173A (zh) * 2020-12-22 2021-04-27 贵州轮胎股份有限公司 一种超高导热率全钢子午巨胎胎面胶料及其制备方法
CN113999437A (zh) * 2021-11-23 2022-02-01 彤程化学(中国)有限公司 一种用于制备胎面的组合物、胶料及其制备方法、轮胎

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