CN110105644B - 一种降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于橡胶轮胎技术领域，具体涉及一种降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法。本发明的制备方法包括以下步骤：（1）将侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶、炭黑、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂、硫磺和防焦剂在密炼机中混炼，得到混炼胶；（2）混炼胶经挤出机挤出，制成轮胎胎面；（3）将轮胎胎面置于紫外灯下照射。本发明的制备方法无需改变橡胶密炼工艺，步骤易于操作，利用聚异戊二烯橡胶侧链上反式偶氮苯基团在紫外灯照射下，发生顺反构型转变，使分子链发生运动，排列更为紧密，从而降低胎面胶的气孔率，气孔率的降低，有利于提升胶料的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、磨耗等机械性能，从而有效提高胎面胶的使用寿命。

Description

一种降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法
技术领域
本发明属于橡胶轮胎技术领域，具体涉及一种降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法。
背景技术
随着汽车工业的快速发展，对轮胎的性能要求也逐渐升高。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。气孔率是影响轮胎性能的重要因素。轮胎胎面规格种类较多，在挤出过程中经常出现气孔较多，返回率较高，导致胎面无法正常使用，影响生产的正常进行。此外，气孔的存在会影响成品轮胎的耐磨性，且会出现掉块、花纹沟裂等现象。因此，减少胎面胶的气孔率显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法。本发明利用聚异戊二烯橡胶侧链上反式偶氮苯基团的顺反构型转变，降低了橡胶挤出后的气孔率，提高了橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、磨耗等性能，可有效提高胎面胶的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法，其特征在于，该制备方法具有以下特征：
一种降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法，包括如下步骤：
(a)按重量份计，将侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶100份、炭黑40-55份、氧化锌3-6份、硬脂酸1-4份、促进剂0.5-2份、防老剂2-5份、硫磺2-5份和防焦剂0.1-0.3份在密炼机中混炼，得到混炼胶；
(b)混炼胶经挤出机挤出，制成轮胎胎面；
(c)将轮胎胎面置于波长为220～330nm的紫外灯下照射10～120min。
所述侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶中偶氮苯基团的摩尔比例为5％～20％。
所述炭黑为N134、N115、N234、N326、N330、N375、N660的一种或多种。
所述促进剂为NS、CZ、DZ、NOBS、DM中的一种或多种。
所述防老剂为防老剂RD、防老剂4020中的一种或两种。
与现有技术相比，本发明的制备方法具有以下优点：
本发明的制备方法无需改变橡胶密炼工艺，步骤易于操作，聚异戊二烯橡胶侧链上的反式偶氮苯基团在紫外灯照射下，发生顺反构型转变，使分子链发生运动，排列更为紧密，从而降低胎面胶的气孔率，气孔率的降低，有利于提升胶料的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、磨耗等机械性能，从而有效提高胎面胶的使用寿命。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
一种吸音降噪轮胎胎面胶料的制备方法，包括以下步骤：
(a)将侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶100份、炭黑N134 50份、氧化锌3份、硬脂酸1份、促进剂NS 1份、防老剂RD 2份、硫磺5份和防焦剂CTP 0.3份在密炼机中混炼，得到混炼胶；
(b)混炼胶经挤出机挤出，制成轮胎胎面；
(c)将轮胎胎面置于波长为330nm的紫外灯下照射10min。
实施例2
一种吸音降噪轮胎胎面胶料的制备方法，包括以下步骤：
(a)将侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶100份、炭黑N234 55份、氧化锌6份、硬脂酸4份、促进剂DZ 2份、防老剂4020 4份、硫磺4份和防焦剂CTP 0.1份在密炼机中混炼，得到混炼胶；
(b)混炼胶经挤出机挤出，制成轮胎胎面；
(c)将轮胎胎面置于波长为330nm的紫外灯下照射10min。
实施例3
一种吸音降噪轮胎胎面胶料的制备方法，包括以下步骤：
(a)将侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶100份、炭黑N375 40份、氧化锌5份、硬脂酸2份、促进剂CZ 0.5份、防老剂RD 2份、防老剂4020 2份、硫磺2份和防焦剂CTP0.2份在密炼机中混炼，得到混炼胶；
(b)混炼胶经挤出机挤出，制成轮胎胎面；
(c)将轮胎胎面置于波长为330nm的紫外灯下照射10min。
对比例1
不添加侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶，而采用聚异戊二烯橡胶，其余与实施例1的组分及制备方法完全相同。
对比例2
不添加侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶，而采用聚异戊二烯橡胶，其余与实施例2的组分及制备方法完全相同。
对比例3
不添加侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶，而采用聚异戊二烯橡胶，其余与实施例3的组分及制备方法完全相同。
实施例1-3和对比例1-3中密炼机的混炼工艺包括以下步骤：
1)向密炼机中依次加入侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶或聚异戊二烯橡胶，炭黑，氧化锌，硬脂酸，防老剂，密炼机转子转速为50转/分钟，上顶栓压力为0.4MPa，炼胶时间为120秒，排胶温度为155℃，得到母胶；
2)向密炼机中加入母胶，硫磺，促进剂，防焦剂，密炼机转子转速为30转/分钟，上顶栓压力为0.3MPa，炼胶时间为80秒，排胶温度为100℃，得到混炼胶。
对实施例1-3和对比例1-3制备的轮胎胎面胶进行相关性能的测试，测试结果见表1所示：
表1实施例1-3和对比例1-3制备的轮胎胎面胶相关性能的测试结果
测试参数 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
拉断伸长率/％ 520 547 552 430 460 450
拉伸强度/MPa 26.9 27.6 28.6 20.1 21.9 23.3
撕裂强度(kN/m) 152 136 120 40 54 55
DIN磨耗量/mm<sup>3</sup> 45 62 67 100 120 112
气孔率(％) 10 6 8 40 34 32
从表1可以看出，本发明实施例1-3制备得到的轮胎胎面胶的气孔率大大降低。需要特别指出的是，实施例1-3中，当未进行紫外灯照射时，气孔率分别为35％、37％、37％，而经过紫外灯照射后，气孔率大大降低，分别降低至10％、6％、8％，对比例1-3中，因橡胶侧链不含反式偶氮苯基团，紫外灯照射对橡胶气孔率没有影响。这是因为实施例1-3中，紫外灯的照射使聚异戊二烯橡胶侧链中的偶氮苯基团，从反式结构向顺式结构转变，构型的转变，使分子链发生运动，排列更为紧密，有效降低了胎面胶的气孔率。气孔率的降低，减少了橡胶的内部缺陷，从而显著提升了胎面胶的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、磨耗等机械性能。
以上所述的实施例对本发明进行了详细说明。不过需要声明的是，以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明。凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（a）按重量份计，将侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶100份、炭黑40-55份、氧化锌3-6份、硬脂酸1-4份、促进剂0.5-2份、防老剂2-5份、硫磺2-5份和防焦剂0.1-0.3份在密炼机中混炼，得到混炼胶；
（b）混炼胶经挤出机挤出，制成轮胎胎面；
（c）将轮胎胎面置于波长为220~330 nm的紫外灯下照射10~120 min；
所述侧链含反式偶氮苯基团的聚异戊二烯橡胶中偶氮苯基团的摩尔比例为5%~20%。
2.根据权利要求1所述的降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法，其特征在于，所述炭黑为N134、N115、N234、N326、N330、N375、N660的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法，其特征在于，所述促进剂为NS、CZ、DZ、NOBS、DM中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法，其特征在于，所述防老剂为防老剂RD、防老剂4020中的一种或两种。
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