CN110117386A - 全钢载重子午线轮胎胎体胶及其制备方法 - Google Patents

全钢载重子午线轮胎胎体胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种全钢载重子午线轮胎胎体胶包含如下重量份的各组分：全钢载重子午线轮胎胎体胶包含如下重量份的各组分：天然橡胶SMR10为97~99重量份，丁苯橡胶1502为1~3重量份，炭黑N326为53~55重量份，氧化锌为8~10重量份，防老剂RD为1~1.5重量份，防老剂4020为1~1.5重量份，不溶性硫磺OT20为6~8重量份，促进剂NS为0.4~0.6重量份，防焦剂CTP为0.1~0.3重量份。其制备方法包括塑炼、第一次静置、一段混炼、第二次静置与终炼步骤。本发明的胶料的伸长率和老化后的伸长率更高一些，滞后损失更低，并且与钢帘线配合使用，能够提高胎体胶料与钢帘线在湿热条件下的粘合力保持性，同时也提高老化后的粘合力保持，轮胎耐久性能提升。

Description

全钢载重子午线轮胎胎体胶及其制备方法
技术领域
本发明公开了一种全钢载重子午线轮胎胎体胶，本发明还公开了一种全钢载重子午线轮胎胎体胶的制备方法，本发明属于轮胎用橡胶材料技术领域。
背景技术
轮胎行业未来要面临较多的挑战，不断提升的性能要求，同时要绿色环保以保证可持续性发展是目前最大的挑战，而提高寿命和可翻新性是保证可持续发展的前提。在此前提下，橡胶与钢帘线在湿热老化条件下粘合力的保持起了很大的作用。在胎体配方中能够保证橡胶与钢帘线粘合力的材料是间甲钴或纯钴体系，而钴盐的加入又加速了轮胎的老化现象，也就是说含有钴盐的胎体配方老化后粘合力的保持性能较差，轮胎寿命相对缩短，翻新率降低。
发明内容
本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种能够提高胎体胶料与钢帘线在湿热条件下的粘合力保持性、提高老化后的粘合力保持、使轮胎耐久性能提升的全钢载重子午线轮胎胎体胶。
本发明的另一目的是提供一种全钢载重子午线轮胎胎体胶的制备方法。
按照本发明提供的技术方案，所述全钢载重子午线轮胎胎体胶包含如下重量份的各组分：天然橡胶SMR10为97～99重量份，丁苯橡胶1502为1～3重量份，炭黑N326为53～55重量份，氧化锌为8～10重量份，防老剂RD为1～1.5重量份，防老剂4020为1～1.5重量份，不溶性硫磺OT20为6～8重量份，促进剂NS为0.4～0.6重量份，防焦剂CTP为0.1～0.3重量份。
所述防老剂RD与防老剂4020的使用量为1:1。
一种全钢载重子午线轮胎胎体胶的制备方法包括如下步骤：
(1)塑炼：启动密炼机，设置上顶栓对胶料的压力为0.4～0.6MPa，混炼室温度为35～45℃，转子温度为30～40℃，然后将97～99重量份的天然橡胶SMR10、1～3重量份的丁苯橡胶1502投入密炼机的混炼室，在混炼室里利用转速为55～60转/分钟的转子旋转进行对天然橡胶混炼70～90秒，接着往混炼室里投入10～15重量份的炭黑N326，压下上顶栓，再将转子转速设定为30～35转/分钟，继续利用转子进行混炼10～20秒，温度到达160℃～170℃时进行排胶，得到塑炼胶；
(2)第一次静置：将塑炼得到的塑炼胶置于空气中冷却至45℃～50℃；
(3)一段混炼：启动密炼机，设置密炼机的转子转速为54～56转/分钟，上顶栓对胶料的压力为0.4～0.6MPa，混炼室温度为35～45℃，转子温度为30～40℃，然后将第一次静置后的塑炼胶、剩余炭黑N326、1～1.5重量份的防老剂RD、1～1.5重量份的防老剂4020、8～10重量份的氧化锌同时投入密炼机的混炼室，在混炼室利用转子旋转进行混炼25～35秒，上顶栓浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续利用转子进行混炼20～30秒，上顶栓再浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续混炼15～25秒，温度达到160～165℃时进行排胶，得到一段母胶；
(4)第二次静置：将一段混炼后的一段母胶，置于空气中冷却至45℃～50℃；
(5)终炼：启动密炼机，设置密炼机的转子转速设置为39～41转/分钟，上顶栓对胶料的压力为0.3～0.5MPa，混炼室温度为25～35℃，转子温度为25～30℃，将第二次静置后的一段母胶、6～8重量份的不溶性硫磺OT20、0.4～0.6重量份的促进剂NS与0.1～0.3重量份的防焦剂CTP一起投入混炼室，利用转子旋转进行混炼28～32秒，上顶栓浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续利用转子进行混炼25～35秒，胶料温度达到98～105℃时进行排胶，得到全钢载重子午线轮胎胎体胶成品。
本发明的胎体胶配方中不含钴盐，因此胶料的伸长率和老化后的伸长率更高一些，滞后损失更低，滚阻更低，更加绿色环保，并且与贝卡尔特的TAWI钢帘线配合使用，能够提高胎体胶料与钢帘线在湿热条件下的粘合力保持性，同时也提高老化后的粘合力保持，轮胎耐久性能提升，此胎体胶制备方法简单易行。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
以下实施例中使用的原料来源如下：
天然橡胶SMR10：马来西亚金马士公司生产。
丁苯橡胶1502：吉林石化公司生产。
炭黑N326：卡博特公司生产。
氧化锌：扬州华立公司生产。
防老剂4020：山东圣奥化工股份有限公司生产，商品名为防老剂4020，化学名称为N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺。
防老剂RD：南京化工厂生产，商品名为防老剂RD，化学名2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。
促进剂NS：山东尚舜化工生产，商品名为NS，化学名为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
不溶性硫磺OT20：山东阳谷华泰生产。
防焦剂CTP：阳谷华泰化工有限公司生产，商品名为防焦剂CTP，化学名为N-环己基硫代领苯二甲酰亚胺。
实施例1
全钢载重子午线轮胎胎体胶，包含如下重量份的各组分：天然橡胶SMR10为97重量份，丁苯橡胶1502为3重量份，炭黑N326为53重量份，氧化锌为8重量份，防老剂RD为1重量份，防老剂4020为1重量份，不溶性硫磺OT20为6重量份，促进剂NS为0.4重量份，防焦剂CTP为0.1重量份。
全钢载重子午线轮胎胎体胶的制备方法，包括如下步骤：
1)塑炼：启动密炼机，设置上顶栓对胶料的压力为0.4MPa，混炼室温度为35℃，转子温度为30℃，然后将97重量份的天然橡胶SMR10、3重量份的丁苯橡胶1502投入密炼机的混炼室，在混炼室利用转子旋转进行混炼70秒，此时转子转速设定为55转/分钟，接着往混炼室里投入10份炭黑N326，压下上顶栓，此时转子转速设定为30转/分钟，继续利用转子进行混炼10秒，温度到达160℃时进行排胶，得到塑炼胶；
(2)第一次静置：将塑炼得到的塑炼胶置于空气中冷却至45℃；
(3)一段混炼：启动密炼机，设置密炼机的转子转速为54rpm，上顶栓对胶料的压力为0.4MPa，混炼室温度为35℃，转子温度为30℃，然后将第一次静置后的塑炼胶、43重量份的炭黑N326、1重量份的防老剂RD、1重量份的防老剂4020、8重量份的氧化锌同时投入密炼机，在混炼室利用转子旋转进行混炼25秒，上顶栓浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续利用转子进行混炼20秒，上顶栓再浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续混炼15秒，温度达到160℃时进行排胶，此胶为一段母胶；
(4)第二次静置：将一段混炼后的一段母胶落片置于空气中静置冷却至45℃；
(5)终炼：启动密炼机，设置密炼机的转子转速设置为39转/分钟，上顶栓对胶料的压力为0.3MPa，混炼室温度为25℃，转子温度为25℃，将第二次静置后的一段母胶、6重量份的不溶性硫磺OT20、0.4重量份的促进剂NS与0.1重量份的防焦剂CTP一起投入混炼室，利用转子旋转进行混炼28秒，上顶栓浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续利用转子进行混炼25秒，温度达到98℃，混炼结束进行排胶得到成品。
实施例2
全钢载重子午线轮胎胎体胶，包含如下重量份的各组分：天然橡胶SMR10为98重量份，丁苯橡胶1502为2重量份，炭黑N326为54重量份，氧化锌为9重量份，防老剂RD为1.2重量份，防老剂4020为1.2重量份，不溶性硫磺OT20为7重量份，促进剂NS为0.5重量份，防焦剂CTP为0.2重量份。
全钢载重子午线轮胎胎体胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)塑炼：启动密炼机，设置上顶栓对胶料的压力为0.5MPa，混炼室温度为40℃，转子温度为35℃，然后将98重量份天然橡胶SMR10、2重量份丁苯橡胶1502投入密炼机，在混炼室利用转子旋转进行混炼80秒，此时转子转速设定为58转/分钟，接着往混炼室里投入12份炭黑N326，压下上顶栓，此时转子转速设定为33转/分钟，继续利用转子进行混炼15秒，温度到达165℃，混炼结束进行排胶，此胶为塑炼胶；
(2)第一次静置：将塑炼得到的塑炼胶置于空气中冷却至48℃；
(3)一段混炼：启动密炼机，设置密炼机的转子转速为55rpm，上顶栓对胶料的压力为0.5MPa，混炼室温度为40℃，转子温度为35℃，然后将第一次静置后的塑炼胶、42重量份的炭黑N326、1.2重量份的防老剂RD、1.2重量份的防老剂4020、9重量份的氧化锌同时投入密炼机，在混炼室利用转子旋转进行混炼30秒，上顶栓浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续利用转子进行混炼25秒，上顶栓再浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续混炼20秒，温度达到163℃，混炼结束进行排胶，此胶为一段母胶；
(4)第二次静置：将一段混炼后的一段母胶落片置于空气中静置冷却至48℃；
(5)终炼：启动密炼机，设置密炼机的转子转速设置为40转/分钟，上顶栓对胶料的压力为0.4MPa，混炼室温度为30℃，转子温度为28℃，将第二次静置后的一段母胶、7重量份的不溶性硫磺OT20、0.5重量份的促进剂NS与0.2重量份的防焦剂CTP一起投入混炼室，利用转子旋转进行混炼30秒，上顶栓浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续利用转子进行混炼30秒，温度达到100℃，混炼结束进行排胶得到成品。
实施例3
全钢载重子午线轮胎胎体胶，包含如下重量份的各组分：天然橡胶SMR10为99重量份，丁苯橡胶1502为1重量份，炭黑N326为55重量份，氧化锌为10重量份，防老剂RD为1.5重量份，防老剂4020为1.5重量份，不溶性硫磺OT20为8重量份，促进剂NS为0.6重量份，防焦剂CTP为0.3重量份。
全钢载重子午线轮胎胎体胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)塑炼：启动密炼机，设置上顶栓对胶料的压力为0.6MPa，混炼室温度为45℃，转子温度为40℃，然后将99重量份的天然橡胶SMR10、1重量份的丁苯橡胶1502投入密炼机，在混炼室利用转子旋转进行混炼90秒，此时转子转速设定为60转/分钟，接着往混炼室里投入15份炭黑N326，压下上顶栓，此时转子转速设定为35转/分钟，继续利用转子进行混炼20秒，温度到达170℃，混炼结束进行排胶，此胶为塑炼胶；
(2)第一次静置：将塑炼得到的塑炼胶置于空气中冷却至50℃；
(3)一段混炼：启动密炼机，设置密炼机的转子转速为56rpm，上顶栓对胶料的压力为0.6MPa，混炼室温度为45℃，转子温度为40℃，然后将第一次静置后的塑炼胶、40重量份的炭黑N326、1.5重量份的防老剂RD、1.5重量份的防老剂4020、10重量份的氧化锌同时投入密炼机，在混炼室利用转子旋转进行混炼35秒，上顶栓浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续利用转子进行混炼30秒，上顶栓再浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续混炼25秒，温度达到165℃，混炼结束进行排胶，此胶为一段母胶；
(4)第二次静置：将一段混炼后的一段母胶落片置于空气中静置冷却至50℃；
(5)终炼：启动密炼机，设置密炼机的转子转速设置为41转/分钟，上顶栓对胶料的压力为0.5MPa，混炼室温度为35℃，转子温度为30℃，将第二次静置后的一段母胶、8重量份的不溶性硫磺OT20、0.6重量份的促进剂NS与0.3重量份的防焦剂CTP一起投入混炼室，利用转子旋转进行混炼32秒，上顶栓浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续利用转子进行混炼35秒，温度达到105℃，混炼结束进行排胶得到成品。
对上述实施例1～3制得的成品进行检测，它们的物理性能见表1。
表1
结果分析：从表1中的实验数据可以看出，本发明配方的技术指标完全符合胎体胶的指标性能，达到了产品所需性能。从实施实例1、2、3与原胎体胶对比分析，伸长率更高一些，老化后的抽出力更高一些，压缩生热更低一些，Tand@60℃更低一些，代表滚动阻力更低一些，而硫化速度T90接近。

Claims (3)

1.一种全钢载重子午线轮胎胎体胶，其特征是该胎体胶包含如下重量份的各组分：天然橡胶SMR10为97~99重量份，丁苯橡胶1502为1~3重量份，炭黑N326为53~55重量份，氧化锌为8~10重量份，防老剂RD为1~1.5重量份，防老剂4020为1~1.5重量份，不溶性硫磺OT20为6~8重量份，促进剂NS为0.4~0.6重量份，防焦剂CTP为0.1~0.3重量份。
2.根据权利要求1所述的全钢载重子午线轮胎胎体胶，其特征是：所述防老剂RD与防老剂4020的使用量为1:1。
3.一种全钢载重子午线轮胎胎体胶的制备方法包括如下步骤：
（1）塑炼：启动密炼机，设置上顶栓对胶料的压力为0.4~0.6MPa，混炼室温度为35~45℃，转子温度为30~40℃，然后将97~99重量份的天然橡胶SMR10、1~3重量份的丁苯橡胶1502投入密炼机的混炼室，在混炼室里利用转速为55~60转/分钟的转子旋转进行对天然橡胶混炼70~90秒，接着往混炼室里投入10~15重量份的炭黑N326，压下上顶栓，再将转子转速设定为30~35转/分钟，继续利用转子进行混炼10~20秒，温度到达160℃~170℃时进行排胶，得到塑炼胶；
（2）第一次静置：将塑炼得到的塑炼胶置于空气中冷却至45℃~50℃；
（3）一段混炼：启动密炼机，设置密炼机的转子转速为54~56转/分钟，上顶栓对胶料的压力为0.4~0.6MPa，混炼室温度为35~45℃，转子温度为30~40℃，然后将第一次静置后的塑炼胶、剩余炭黑N326、1~1.5重量份的防老剂RD、1~1.5重量份的防老剂4020、8~10重量份的氧化锌同时投入密炼机的混炼室，在混炼室利用转子旋转进行混炼25~35秒，上顶栓浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续利用转子进行混炼20~30秒，上顶栓再浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续混炼15~25秒，温度达到160~165℃时进行排胶，得到一段母胶；
（4）第二次静置：将一段混炼后的一段母胶，置于空气中冷却至45℃~50℃；
（5）终炼：启动密炼机，设置密炼机的转子转速设置为39~41转/分钟，上顶栓对胶料的压力为0.3~0.5MPa，混炼室温度为25~35℃，转子温度为25~30℃，将第二次静置后的一段母胶、6~8重量份的不溶性硫磺OT20、0.4~0.6重量份的促进剂NS与0.1~0.3重量份的防焦剂CTP一起投入混炼室，利用转子旋转进行混炼28~32秒，上顶栓浮动一次，使混炼室内的胶料翻转一下，然后压下上顶栓，继续利用转子进行混炼25~35秒，胶料温度达到98~105℃时进行排胶，得到全钢载重子午线轮胎胎体胶成品。
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