CN110951175A - 低气味阻隔层胶料、其制法、低气味轮胎及制作轮胎的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低气味阻隔层胶料、其制法、低气味轮胎及使用低气味阻隔层胶料制作轮胎的方法，通过将阻隔层胶料以低气味原材料组合制得，并添加于常规轮胎胎面胶表面，以达到降低气味的目的；该阻隔层胶料中使用卤化丁基橡胶或BIMSM(溴化异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物)弹性体橡胶及不添加防老剂，且该阻隔层胶料使用硫化剂及促进剂为气味较低的材料，轮胎最外层添加阻隔层后，能有效使残留在轮胎中的气味分子挥发速率下降，使轮胎气味等级也得到有效降低，添加一层阻隔层后不影响轮胎性能且保有轮胎各项的物理性能及高速、耐久性能。

Description

低气味阻隔层胶料、其制法、低气味轮胎及制作轮胎的方法

技术领域

本发明涉及轮胎的技术领域，特别是指一种有效改善轮胎气味与外观的低气味阻隔层胶料、其制法、低气味轮胎及使用低气味阻隔胶料制作轮胎的方法。

背景技术

近年来，汽车内饰件气味问题(包含存放至车内的备胎轮胎)，也就是我们常说的车内空气污染和气味性问题，越来越受到普通消费者的主观感受及重视。由于轮胎各个部件采用橡胶类的胶料在生产制造过程中添加多种原材料，包含橡胶、活化剂、防老剂、硫化剂及促进剂等等，因轮胎的生产过程及轮胎性能的要求局限了轮胎添加的材料，其中天然橡胶、防老剂、硫化剂及促进剂均是原材料气味等级相对较高的材料，因天然橡胶有良好的物理机械性能、弹性和作业加工性而广泛应用于轮胎中，主要用于胎面部及胎体部；轮胎添加防老剂为轮胎提供抗老化性能，因应环境因素，提高防护效果的有效方式为加大防老剂的用量(目前市面上防护效果较佳的防老剂分为2种，一种为胺类化学防老剂，另一种为蜡类物理防老剂)，故防老剂的添加除了会导致轮胎气味较高之外还会引起轮胎外观变色及浮霜问题。轮胎添加硫化剂是为了形成胶料网状结构，轮胎添加促进剂是为了降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫磺用量，故硫化剂、促进剂及活化剂构成完整的硫化体系。橡胶轮胎硫化过程是一种复杂的化学反应，该反应过程中和原材料本身均会产生一些挥发性有机化合物物质及气味分子，在轮胎硫化出模后挥发出来，但仍有一部分残留在轮胎中及附着於轮胎表面上，这些残留在轮胎中的气味分子会随着时间推移逐渐释放出来，使轮胎产生令人不舒服的气味，特别是现在越来越多存放备胎的位置与车内空间为流通状态，更易使轮胎的气味分子飘进车内空间。随着环保意识的提升，对于各个产品气味重视程度和相关组车厂规范的实施，使轮胎(备胎)产品在减少气味方面的改善成为一种重要的趋势。

因此，有必要提出有效的技术方案，解决以上现在存在重要问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种可改善轮胎气味与外观，且可保证轮胎各项物理性能及高速、耐久性能的低气味阻隔层胶料、其制法、低气味轮胎及使用低气味阻隔层胶料制作轮胎的方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种低气味阻隔层胶料，其组成按重量份计包括：100重量份基体橡胶、10-90重量份补强剂、1-30重量份加工油、0.1-10重量份活性剂、0.1-3重量份硫化剂、0.1-3重量份促进剂。

进一步，所述100重量份基体橡胶为卤化丁基橡胶或BIMSM弹性体橡胶中的任意一种或者两者的任意组合。所述因卤化丁基橡胶或BIMSM(溴化异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物)弹性体橡胶，其抗臭氧性能佳且耐热老化性能佳，故无需添加防老剂。进一步，本发明可改善轮胎气味与外观的低气味阻隔层胶料的材料配比中，所述活性剂包括1-7重量份氧化锌、1-3重量份硬脂酸。

进一步，所述的硫化剂为对叔丁基苯酚与氯化硫聚合物，促进剂为氧化锌。

本发明还可采用以下的技术方案实现：

一种低气味轮胎，其于任意常规轮胎的胎面设置有低气味阻隔层，低气味阻隔层的胶料组成按重量份计包括：100重量份基体橡胶、10-90重量份补强剂、1-30重量份加工油、0.1-10重量份活性剂、0.1-3重量份硫化剂、0.1-3重量份促进剂。

本发明还可采用以下的技术方案实现：

所述低气味阻隔层胶料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将基体橡胶、加工油、补强剂、活性剂进行第一段混炼，直到135℃排胶，得到第一段混炼胶；

步骤二：将第一段混炼胶添加硫化剂和促进剂进行混炼，排胶温度不超过110℃，即得到低气味阻隔层胶料。

本发明还可采用如下的技术方案实现：

一种使用所述的低气味阻隔层胶料制备轮胎的方法，其包括以下步骤：

步骤一：将基体橡胶、加工油、补强剂、活性剂进行第一段混炼，直到135℃排胶，得到第一段混炼胶；

步骤二：将第一段混炼胶添加硫化剂和促进剂进行混炼，排胶温度不超过110℃，即得到低气味阻隔层胶料；

步骤三：在轮胎工艺生产中于胎面押出阶段中，将步骤二得到的低气味阻隔层胶料于双头押出机押出，上层为低气味阻隔层胶料，下层为胎面胶料，制得胎面部。

本发明还可采用如下的技术方案实现：

一种使用所述的低气味阻隔层胶料制备轮胎的方法，其包括以下步骤：

步骤一：将基体橡胶、加工油、补强剂、活性剂进行第一段混炼，直到135℃排胶，得到第一段混炼胶；

步骤二：将第一段混炼胶添加硫化剂和促进剂进行混炼，排胶温度不超过110℃，即得到低气味阻隔层胶料；

步骤三：在生产轮胎工艺中于胎面押出阶段，贴合步骤二得到的低气味阻隔层胶料于胎面部上层。

本发明还可采用如下的技术方案实现：

一种使用所述的低气味阻隔层胶料制备轮胎的方法，其包括以下步骤：

步骤一：将基体橡胶、加工油、补强剂、活性剂进行第一段混炼，直到135℃排胶，得到第一段混炼胶；

步骤二：将第一段混炼胶添加硫化剂和促进剂进行混炼，排胶温度不超过110℃，即得到低气味阻隔层胶料；

步骤三：在生产轮胎工艺中于成型阶段，在轮胎胎面最外层贴合步骤二得到的低气味阻隔层。

采用上述方案后，本发明具有以下有益效果：

本发明通过将阻隔层胶料以低气味原材料组合制得，并添加于常规轮胎胎面胶表面，以达到降低气味的目的；该阻隔层胶料中使用卤化丁基橡胶或BIMSM(溴化异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物)弹性体橡胶及不添加防老剂，且该阻隔层胶料使用硫化剂及促进剂为气味较低的材料而不使用传统硫磺或不溶性硫磺作为硫化剂，不使用传统苯并噻唑次磺酰胺作为促进剂，传统的硫化剂及促进剂均为气味较重的原材料，因卤化丁基橡胶或BIMSM(溴化异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物)弹性体橡胶相较于天然橡胶含有极少量双键，其抗臭氧性能佳且耐热老化性能佳，故无需添加防老剂，并且该阻隔层能降低内部胶料防老剂迁移至轮胎表面，能有效改善轮胎外观变色及浮霜问题，经气味评价该阻隔层胶料气味较低，且可明显降低轮胎气味等级(气味等级由低到高分别为1～6等级，气味等级越低代表气味越淡，气味等级参照VDA-270试验法)。阻隔层胶料气味等级较低且轮胎最外层添加阻隔层后，能有效使残留在轮胎中的气味分子挥发速率下降，使轮胎气味等级也得到有效降低，添加一层阻隔层后不影响轮胎性能且保有轮胎各项的物理性能及高速、耐久性能。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

本发明提供改善轮胎气味与外观的低气味阻隔层胶料，其组成按重量份计包括：100重量份基体橡胶、10-90重量份补强剂、1-30重量份加工油、0.1-10重量份活性剂、0.1-3重量份硫化剂、0.1-3重量份促进剂。

基体橡胶包括天然橡胶、苯乙烯与丁二烯共聚物合成橡胶、聚丁二烯橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、BIMSM(溴化异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物)弹性体橡胶中的一种或多种，本发明中，所述基体橡胶采用卤化丁基橡胶、BIMSM(溴化异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物)弹性体橡胶中的任意一种或者两者任意组合。

所述100重量份基体橡胶包括0～100份天然橡胶、0～100份苯乙烯与丁二烯共聚物合成橡胶、0～100份聚丁二烯橡胶、0～100份乙丙橡胶、0～100份丁基橡胶、0～100份卤化丁基橡胶、0～100份BIMSM(溴化异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物)弹性体橡胶中的任意一种或者任意多种组合。

进一步，所述低气味阻隔层胶料的活性剂包括1-7重量份氧化锌、1-3重量份硬脂酸。

进一步，所述的硫化剂为对叔丁基苯酚与氯化硫聚合物，促进剂为氧化锌。

较佳的，本发明低气味阻隔层胶料可使用卤化丁基橡胶或BIMSM(溴化异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物)弹性体橡胶中的任意一种或者两者的组合作为橡胶基体，因卤化丁基橡胶或BIMSM弹性体橡胶相较于天然橡胶含有极少量双键，不会受到臭氧攻击，抗臭氧性能佳且耐热老化性能佳，故无需再添加使用防老剂，是对于降低胶料气味的重要因子，解决轮胎添加防老剂产生的变色及浮霜问题，且无需使用气味较重硫化剂及促进剂，即不使用传统硫磺或不溶性硫磺做为硫化剂，不使用传统苯并噻唑次磺酰胺作为促进剂，上述硫化剂及促进剂均为气味较重原材料，在轮胎最外层添加阻隔层后，能有效使在轮胎中的气味分子挥发速率下降，使的轮胎气味等级也得到有效降低。

表1为气味等级说明

等级	说明
		1	没有气味
2	感觉不知道是气味
		3	可以很弱的感觉到气味，也知道是什么
4	很容易感觉到很强的气味
		5	非常强的气味
6	感觉到呼吸困难，很难忍受的强烈气味

表2为三种实施例的具体配方表，其中，实施例1为本发明低气味阻隔层胶料的其中一具体配方，实施例2及实施例3的基体橡胶采用天然橡胶的配方对照表

表3为硫化后阻隔层样品气味检测数据结果，气味等级测试采用VDA-270试验法。

配方代号	实施例1	实施2	实施3
				气味等级	2.8	5.0	4.5

由从表3中可以看出，实施例1阻隔层胶料明显气味等级相对是较低气味胶料，其中添加防老剂、使用传统硫化剂及传统促进剂胶料气味明显较重。

表4为成品轮胎的实施例A及实施例B，对硫化后轮胎进行气味检测后的气味等级评价，其中，实施例A的轮胎最外层未添加低气味阻隔层胶料，实施例B为轮胎最外层添加实施例1配方的低气味阻隔层胶料，气味等级测试采用VDA-270试验法。

配方代号	实施例A	实施例B
			气味等级	4.5	3.5

由从表4中可以看出，增加低气味阻隔层胶料后轮胎实施例2气味等级明显低于未添加阻隔层的实施例1，由此可知添加阻隔层可降低轮胎的气味等级。

本发明通过将阻隔层胶料以低气味原材料组合制得，并添加于常规轮胎胎面胶表面，以达到降低气味的目的；该阻隔层胶料中使用卤化丁基橡胶或BIMSM弹性体橡胶(溴化异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物)及无需再添加使用防老剂，且该阻隔层无需使用气味较重硫化剂及促进剂(其中不使用传统硫磺或不溶性硫磺做为硫化剂，不使用传统苯并噻唑次磺酰胺作为促进剂，以上硫化剂及促进剂均为气味较重原材料)，轮胎最外层添加阻隔层后，不仅保有轮胎各项的物理性能及高速、耐久性能，且能有效使残留在轮胎中的气味分子挥发速率下降，使的轮胎气味等级也得到有效降低，并且能降低内部胶料防老剂迁移至轮胎表面，能有效改善轮胎外观变色及浮霜问题。

上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种低气味阻隔层胶料，其特征在于：组成按重量份计包括：100重量份基体橡胶、10-90重量份补强剂、1-30重量份加工油、0.1-10重量份活性剂、0.1-3重量份硫化剂、0.1-3重量份促进剂。

2.如权利要求1所述的低气味阻隔层胶料，其特征在于：所述100重量份基体橡胶为卤化丁基橡胶或BIMSM弹性体橡胶中的任意一种或者两者的任意组合。

3.如权利要求1或2所述的低气味阻隔层胶料，其特征在于：所述活性剂包括1-7重量份氧化锌、1-3重量份硬脂酸。

4.如权利要求1或2所述的低气味阻隔层胶料，其特征在于：所述的硫化剂为对叔丁基苯酚与氯化硫聚合物，促进剂为氧化锌。

5.一种低气味轮胎，其特征在于：于轮胎的胎面设置有低气味阻隔层，低气味阻隔层的胶料组成按重量份计包括：100重量份基体橡胶、10-90重量份补强剂、1-30重量份加工油、0.1-10重量份活性剂、0.1-3重量份硫化剂、0.1-3重量份促进剂。

6.一种如权利要求1或2所述的低气味阻隔层胶料的制法，其包括以下步骤：

步骤一：将基体橡胶、加工油、补强剂、活性剂进行第一段混炼，直到135℃排胶，得到第一段混炼胶；

步骤二：将第一段混炼胶添加硫化剂和促进剂进行混炼，排胶温度不超过110℃，即得到低气味阻隔层胶料。

7.一种使用如权利要求1或2所述的低气味阻隔层胶料制备轮胎的方法，其包括以下步骤：

步骤一：将基体橡胶、加工油、补强剂、活性剂进行第一段混炼，直到135℃排胶，得到第一段混炼胶；

步骤二：将第一段混炼胶添加硫化剂和促进剂进行混炼，排胶温度不超过110℃，即得到低气味阻隔层胶料；

步骤三：在轮胎工艺生产中于胎面押出阶段中，将步骤二得到的低气味阻隔层胶料于双头押出机押出，上层为低气味阻隔层胶料，下层为胎面胶料，制得胎面部。

8.一种使用如权利要求1或2所述的低气味阻隔层胶料制备轮胎的方法，其包括以下步骤：

步骤一：将基体橡胶、加工油、补强剂、活性剂进行第一段混炼，直到135℃排胶，得到第一段混炼胶；

步骤二：将第一段混炼胶添加硫化剂和促进剂进行混炼，排胶温度不超过110℃，即得到低气味阻隔层胶料；

步骤三：在生产轮胎工艺中于胎面押出阶段，贴合步骤二得到的低气味阻隔层胶料于胎面部上层。

9.一种使用如权利要求1或2所述的低气味阻隔层胶料制备轮胎的方法，其包括以下步骤：

步骤一：将基体橡胶、加工油、补强剂、活性剂进行第一段混炼，直到135℃排胶，得到第一段混炼胶；

步骤二：将第一段混炼胶添加硫化剂和促进剂进行混炼，排胶温度不超过110℃，即得到低气味阻隔层胶料；

步骤三：在生产轮胎工艺中于成型阶段，在轮胎胎面最外层贴合步骤二得到的低气味阻隔层。