CN109836635A - 一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料及其合成方法 - Google Patents

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贾满厅
王其征
柏林
杨启仁
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Abstract

本发明公开了一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料,包括天然橡胶14~18%、顺丁橡胶11~15%、溶聚丁苯胶20~26%、中超耐磨炉黑0.5~2.0%、高分散白炭黑22~30%、微晶蜡0.5~1.2%、化学防老剂6PPD 1~2%、活性剂ZnO 1.8~2.8%、活性剂SA 0.5~1.2%、增粘树脂1102 1~1.8%、聚乙二醇PEG‑4000 0.8~1.8%、偶联剂Si363 1.8~3%、加工油P‑150 4~4.5%、硫化剂S‑325 1~1.5%、促进剂NS 0.8~1.2%、促进剂TBzTD‑70 0.06~0.09%,各组分含量之和为100%。通过上述方式,本发明可以显着降低骑行的滚动阻力、提升在冬天冰雪路面及湿地路面的操控性能,尤其对大幅宽轮胎更为显着,减轻骑行负荷,提高复杂苛刻路面的骑行安全,全面提升骑行体验。

Description

一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料及其合成方法
技术领域
本发明涉及橡胶制品领域,特别是涉及一种低滚动阻力高性能自行车胎面 胶料及其合成方法。
背景技术
随着社会的发展,自行车已不仅仅是作为交通工具来使用,更多人是将自 行车骑行作为一种休闲、健康的生活方式,对骑行的体验有更高的要求,因此 高端自行车轮胎的开发就显得很有必要。
自行车轮胎是自行车的重要部件,在行驶过程中直接与地面接触,对自行 车的体验感有直接的影响;而现有技术中,常规自行车轮胎主要以出行作为基 本诉求,使用的也是普通的原材料,对轮胎滚动阻力及其操控安全性能等要求 较低。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料 及其合成方法,可以显着降低骑行的滚动阻力、提升在冬天冰雪路面及湿地路 面的操控性能,尤其对大幅宽轮胎更为显着,减轻骑行负荷,提高复杂苛刻路 面的骑行安全,全面提升骑行体验。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种低滚动阻 力高性能自行车胎面胶料,包括天然橡胶14~18%、顺丁橡胶11~15%、溶聚丁 苯胶20~26%、中超耐磨炉黑0.5~2.0%、高分散白炭黑22~30%、微晶蜡0.5~1.2%、 化学防老剂6PPD 1~2%、活性剂ZnO 1.8~2.8%、活性剂SA 0.5~1.2%、增粘树 脂1102 1~1.8%、聚乙二醇PEG-4000 0.8~1.8%、偶联剂Si363 1.8~3%、加工油 P-150 4~4.5%、硫化剂S-3251~1.5%、促进剂NS 0.8~1.2%、促进剂TBzTD-70 0.06~0.09%,各组分含量之和为100%。
优选的,所述天然橡胶份数与顺丁橡胶份数之比至少为1:1。
优选的,所述溶聚丁苯胶份数与天然橡胶份数之比至少为1.4:1。
优选的,所述溶聚丁苯胶份数与高分散白炭黑份数之比至少为0.8:1。
优选的,所述偶联剂Si363份数与高分散白炭黑份数之比至少为1:15。
优选的,所述聚乙二醇PEG-4000份数与高分散白炭黑份数之比至少为1:16。
根据上述方案,天然橡胶和顺丁橡胶之间的择优比例配合,可提升胶料弹 性、机械性能和优良的耐磨耗性能;溶聚丁苯胶和天然橡胶之间的择优比例配 合,可显著降低滚动阻力;溶聚丁苯胶和高分散白炭黑之间的择优比例配合, 可降低胶料滚动阻力,提高胎面湿地性能;所使用的偶联剂可以对白炭黑表面 进行更好的改性,其所含的硫活性也更高,与橡胶分子也更易交联,可以更显 著降低滚动阻力,提升胶料的冰雪、湿地性能;偶联剂和高分散白炭黑之间的 择优比例配合,对高分散白炭黑表面进行改性提升补强效果,降低滚动阻力, 提高胎面冰雪、湿地性能;聚乙二醇PEG-4000的添加可显著改善高分散白炭黑 胶料的分散性,加速硫化;聚乙二醇PEG-4000和高分散白炭黑之间的择优比例 配合,可改善胶料屋里性能,减少高分散白炭黑对促进剂的吸附,提升硫化活 性;在主体配方的基础上,促进剂的添加能够减小高分散白炭黑对硫化速度的 影响;同时通过化学防老剂、硫化剂对配方主体进行改善,提升各方面的性能。
本发明还提供一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料的合成方法,所述合 成方法如下:
(1)投入天然橡胶、顺丁橡胶、溶聚丁苯胶、中超耐磨炉黑、高分散白炭黑、 化学防老剂、活性剂ZnO、活性剂SA、增粘树脂、聚乙二醇PEG-4000和偶联 剂Si363,混炼40~50秒,混炼温度80~100℃,压力0.51~0.59Mpa;
(2)投入加工油混炼200~260秒,混炼温度125~135℃,压力0.31~0.39Mpa;
(3)出片经过冷却水槽,冷却方式:风扇冷却20min,自然冷却8h;
(4)将第(3)步所制得的混炼胶精炼依次,精炼时间80~100秒,精炼温度 110~125℃,压力0.51~0.59Mpa;
(5)出片经过冷却水槽,冷却方式:风扇冷却20min,自然冷却8h;
(6)投入冷却好的胶片、硫化剂S-325、促进剂NS、促进剂TBzTD-70,混 炼80~100秒,混炼温度95~115℃,压力0.51~0.59Mpa;
(7)出片经过冷却水槽,冷却方式:风扇冷却20min,自然冷却8h;
(8)将冷却好的胶片经过挤出机制成胎面。
本发明的有益效果是:本发明通过在自行车胎配方中对溶聚丁苯、高分散 白炭黑、偶联剂Si363、促进剂、加工油等不同材料种类及用量,通过反复的试 验比对,提供出一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料及其合成方法,可以显 著降低骑行的滚动阻力、提升在冬天冰雪路面及湿地路面的操控性能,尤其对 大幅宽轮胎更为显着,减轻骑行负荷,提高复杂苛刻路面的骑行安全,全面提 升骑行体验,提升在复杂恶劣路况的骑行安全性。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特 征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为 清楚明确的界定。
实施例:
原材料组分:30份天然橡胶、25份顺丁橡胶、45份溶聚丁苯橡胶、2份中 超耐磨炉黑、50份高分散白炭黑、2.8份化学防老剂6PPD、1.8份微晶蜡、5.5 份活性剂(4份ZnO、1.5份SA)、2.5份增粘剂1102、2份聚乙二醇PEG-4000、 4份偶联剂Si363、8份加工油、2.2份硫化剂S-325、1.94份促进剂(0.14份TBzTD-70、1.5份NS)。
制备过程(本过程在270L密炼机进行):
第一步:投入天然橡胶、顺丁橡胶、溶聚丁苯胶、中超耐磨炉黑、高分散 白炭黑、化学防老剂、活性剂ZnO、活性剂SA、增粘树脂、聚乙二醇PEG-4000 和偶联剂Si363,混炼40~50秒,混炼温度80~100℃,压力0.51~0.59Mpa。
第二步:投入加工油混炼200-260秒,混炼温度125-135℃,压力 0.31-0.39Mpa。
第三步:出片经过冷却水槽,冷却方式:风扇冷却20min,自然冷却8h。
第四步:将第三步所制得之混炼胶精炼一次,精炼时间80-100秒,精炼温 度110-125℃,压力0.51-0.59Mpa,用于提高分散性及加工性能。
第五步:出片经过冷却水槽,冷却方式:风扇冷却20min,自然冷却8h。
第六步:投入冷却好的胶片、硫化剂S-325、促进剂NS、促进剂TBzTD-70, 混炼80~100秒,混炼温度95~115℃,压力0.51~0.59Mpa。
第七步:出片经过冷却水槽,冷却方式:风扇冷却20min,自然冷却8h。
第八步:将冷却好胶片经过挤出机制成胎面。
根据上述获得的轮胎胎面胶料相关参数,见表1所示。
表1:主要技术指标
通过表1可看出:本发明所制备的一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料, 其骑行的滚动阻力显著低于普通胶料滚动阻力;在冬天冰雪地及其湿地路面上 的操控性能有明显提升,相比于普通轮胎的胶料,轮胎的耐磨性能也显著提高。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围, 凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或 间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围 内。

Claims (7)

1.一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料,其特征在于:包括天然橡胶14~18%、顺丁橡胶11~15%、溶聚丁苯胶20~26%、中超耐磨炉黑0.5~2.0%、高分散白炭黑22~30%、微晶蜡0.5~1.2%、化学防老剂6PPD 1~2%、活性剂ZnO 1.8~2.8%、活性剂SA0.5~1.2%、增粘树脂1102 1~1.8%、聚乙二醇PEG-4000 0.8~1.8%、偶联剂Si363 1.8~3%、加工油P-150 4~4.5%、硫化剂S-325 1~1.5%、促进剂NS 0.8~1.2%、促进剂TBzTD-700.06~0.09%,各组分含量之和为100%。
2.根据权利要求1所述的一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料,其特征在于:所述天然橡胶份数与顺丁橡胶份数之比至少为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料,其特征在于:所述溶聚丁苯胶份数与天然橡胶份数之比至少为1.4:1。
4.根据权利要求1所述的一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料,其特征在于:所述溶聚丁苯胶份数与高分散白炭黑份数之比至少为0.8:1。
5.根据权利要求1所述的一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料,其特征在于:所述偶联剂Si363份数与高分散白炭黑份数之比至少为1:15。
6.根据权利要求1所述的一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料,其特征在于:所述聚乙二醇PEG-4000份数与高分散白炭黑份数之比至少为1:16。
7.如权利要求1所述的一种低滚动阻力高性能自行车胎面胶料的合成方法,其特征在于,所述合成方法如下:
(1)投入天然橡胶、顺丁橡胶、溶聚丁苯胶、中超耐磨炉黑、高分散白炭黑、化学防老剂、活性剂ZnO、活性剂SA、增粘树脂、聚乙二醇PEG-4000和偶联剂Si363,混炼40~50秒,混炼温度80~100℃,压力0.51~0.59Mpa;
(2)投入加工油混炼200~260秒,混炼温度125~135℃,压力0.31~0.39Mpa;
(3)出片经过冷却水槽,冷却方式:风扇冷却20min,自然冷却8h;
(4)将第(3)步所制得的混炼胶精炼依次,精炼时间80~100秒,精炼温度110~125℃,压力0.51~0.59Mpa;
(5)出片经过冷却水槽,冷却方式:风扇冷却20min,自然冷却8h;
(6)投入冷却好的胶片、硫化剂S-325、促进剂NS、促进剂TBzTD-70,混炼80~100秒,混炼温度95~115℃,压力0.51~0.59Mpa;
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