CN111057280A - 一种低硬度赛车轮胎胶料及其合成方法 - Google Patents

一种低硬度赛车轮胎胶料及其合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低硬度赛车轮胎胶料，包含溶聚丁苯橡胶、高结构中超耐磨炉黑、增粘剂、防老剂、硫化剂、活性剂、促进剂。本发明的低硬度赛车轮胎胶料制成的轮胎硬度低，具有较好的抓地、耐磨及高速性能优秀，轮胎综合使用性能较好，能够提高行驶安全系数，同时高速性能优秀，满足赛车轮胎需求。

Description

一种低硬度赛车轮胎胶料及其合成方法
技术领域
本发明涉及橡胶制品领域，具体涉及一种低硬度赛车轮胎胶料。
背景技术
赛车运动以其激烈、惊险、浪漫、刺激，使成千上万的观众为之痴迷，也使汽车运动技术发展日新月异。
对于赛车，轮胎的性能极其重要，一辆出色的赛车需要出色的轮胎才能拥有最完美的表现。虽然在技术上存在一些交集，但从本质上来说，赛车轮胎和普通的民用车轮胎是两种完全不同的产品，民用车轮胎设计考虑更多的是轮胎的耐用性，通常一套轮胎可以达到16000 公里以上的寿命，然而对于赛车轮胎来说，需要追求更轻和更坚固的材质，设计上考虑的更多是获得较好的抓地性能，因为好的抓地力赋予轮胎更好的操控性，提高了过弯速度、减少刹车距离和减少加速打滑的现象。
但现实情况是，普通的赛车轮胎为追求高速性能，在提高高速性能的同时一般选择牺牲抓地性能，所以人们一直在研究抓地力、高速性能这二者之间的关系。由于这二者的自身性能，基本不可能同时得到改善，也就是必然要在牺牲某一种性能的同时才能获得另一种性能的改善，这二者有着相互制约的关系。如何能够在具备良好的高速性能的同时，具有优良的安全行驶能力，是摆在相关研究人员面前的一个课题。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供一种低硬度赛车轮胎胶料，硬度低、抓地力强，具有优秀的高速性能，能够提高高速行驶安全系数。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种低硬度赛车轮胎胶料，以重量百分比计，所述低硬度赛车轮胎胶料包含：溶聚丁苯橡胶NS522 56～60％、高结构中超耐磨炉黑27～31％、酚醛增粘树脂 5～7％、防老剂1～3％、硫化剂0.8～1.2％、无机氧化锌活性剂2～2.9％、有机活性剂硬脂酸0.8～1.2％、促进剂0.9～1.3％。
其中，以重量百分比计，所述低硬度赛车轮胎胶料包含：溶聚丁苯橡胶NS522 57.6～59.2％、高结构中超耐磨炉黑27.5～29.3％、酚醛增粘树脂5～6.3％、防老剂1～3％、硫化剂0.8～1.2％、无机氧化锌活性剂2～2.5％、有机活性剂硬脂酸0.8～1.2％、促进剂0.9～1.3％。
其中，所述高结构中超耐磨炉黑与溶聚丁苯橡胶NS522的用量比为1∶1.8～1∶2，能够使胶料配比中的抓地力和耐磨性能协调均衡。
其中，所述溶聚丁苯橡胶NS522结合苯乙烯37～41％，含油量 25.3～29.3％。
其中，所述高结构中超耐磨炉黑的比表面积为111-121m2/g，其具有非常高的补强性能，使胶料的耐磨性能优异。
其中，所述萜烯酚醛树脂软化点＞150℃，皂化值＞1。
所述萜烯酚醛树脂POLYSTER T160增粘树脂主要成分为苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂，其作用为有效提高胶料的力学性能及耐热性能。
高结构中超耐磨炉黑和萜烯酚醛树脂共同使用可以大大提升制品力学性能，在机械性能方面进行改善。
溶聚丁苯橡胶、高结构中超耐磨炉黑、增粘树脂一起结合产生特殊的粘弹性体橡胶，不仅使橡胶抓地性能提升，而且大大提升了胶料的力学性能。
本发明还提供所述低硬度赛车轮胎胎面胶料的合成方法，所述合成方法如下：
第一步：投入溶聚丁苯橡胶NS522、高结构中超耐磨炉黑、防老剂、活性剂、增粘剂，混炼120-140秒，混炼温度160-165℃，压力 0.35-0.60Mpa；
第二步：出片经过冷却水槽冷却方式：风扇冷却8H，自然冷却 16H，空调冷却2H；
第三步：投入冷却好的胶片混炼90-110秒，混炼温度145-155℃，压力0.45-0.60Mpa；
第四步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却8H，自然冷却16H，空调冷却2H；
第五步：投入冷却好胶片、硫化剂、促进剂混炼80-100秒，混炼温度95-115℃，压力0.45-0.59Mpa；
第六步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却8H，自然冷却16H，空调冷却2H；
第七步：将冷却好胶片经过挤出机制成轮胎胎面。
本发明以新型溶聚充油丁苯橡胶、高结构中超耐磨炉黑在萜烯酚醛增粘树脂T160的参与下完全反应，产生特殊粘弹性体，使得胶料具有较好的抓地性能及力学性能。
本发明还应用特别的防老体系、硫化体系对配方主体进行改善，提升各方面的性能。
本发明的低硬度赛车轮胎胶料制成的轮胎硬度低，具有较好的抓地、耐磨及高速性能优秀，轮胎综合使用性能较好，能够提高行驶安全系数，同时高速性能优秀，满足赛车轮胎需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
一种低硬度赛车轮胎胶料，以重量百分比计，所述低硬度赛车轮胎胶料包含：溶聚丁苯橡胶NS522 56～60％、高结构中超耐磨炉黑 27～31％、酚醛增粘树脂5～7％、防老剂1～3％、硫化剂0.8～1.2％、无机氧化锌活性剂2～2.9％、有机活性剂硬脂酸0.8～1.2％、促进剂 0.9～1.3％。
实施例1
一种低硬度赛车轮胎胶料，原材料组分：137.5份溶聚丁苯胶 NS522、70份高结构中超耐磨N234炭黑、15份萜烯酚醛树脂 POLYSTER T160、、4.8份防老剂(2.0份6PPD、1.8份3205、1份RD)、 2份硫化剂S-325、7份活性剂(5份ZnO、2份SA)、2.6份促进剂 CZ。
制备过程：(本过程在270L密炼机进行)
第一步：投入溶聚丁苯胶NS522、高结构中超耐磨炉黑、防老剂、活性剂、酚醛增粘树脂，混炼120-140秒，混炼温度160-165℃，压力0.35-0.60Mpa；
第二步：出片经过冷却水槽冷却方式：风扇冷却8H，自然冷却 16H，空调冷却2H；
第三步：投入冷却好的胶片混炼90-110秒，混炼温度145-155℃，压力0.45-0.60Mpa；
第四步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却8H，自然冷却16H，空调冷却2H；
第五步：投入冷却好胶片、硫化剂、促进剂混炼80-100秒，混炼温度95-115℃，压力0.45-0.59Mpa；
第六步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却8H，自然冷却16H，空调冷却2H；
第七步：将冷却好胶片经过挤出机制成轮胎胎面。
由此获得低硬度赛车轮胎胶料，相关参数见表1，最终轮胎制品高速可到300Km/h。
实施例2
一种低硬度赛车轮胎胶料，原材料组分：140份溶聚丁苯胶 NS522、65份高结构中超耐磨N234炭黑、15份萜烯酚醛树脂 POLYSTER T160、、4.8份防老剂(2.0份6PPD、1.8份3205、1份RD)、 2份硫化剂S-325、7份活性剂(5份ZNO、2份SA)、2.6份促进剂 CZ。
合成方法同实施例1。
由此获得低硬度赛车轮胎胶料，相关参数见表1，最终轮胎制品高速可到290Km/h。
表1实施例轮胎胶料主要技术指标
Figure BDA0001832095690000051
Figure BDA0001832095690000061
由实施例制成的胶料所制备的轮胎的技术指标见表2。
表2轮胎主要技术指标
项目 实施例1 实施例2 普通赛车轮胎
RRC 11.90 11.32 12.68
高速性能 300Km/h 290Km/h 285Km/h
耐久性能 7030Km 6800Km 6300Km
注：RRC是指滚动阻力系数kg/t
从表1及表2可见，本发明的低硬度赛车轮胎胶料在抓地力和高速性能方面优于普通赛车轮胎。
本发明制成的轮胎硬度低，具有较好的抓地、耐磨及高速性能优秀，轮胎综合使用性能较好。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种低硬度赛车轮胎胶料，其特征在于，以重量百分比计，所述低硬度赛车轮胎胶料包括：溶聚丁苯橡胶NS522 56～60％、高结构中超耐磨炉黑27～31％、萜烯酚醛增粘树脂5～7％、防老剂1～3％、硫化剂0.8～1.2％、无机氧化锌活性剂2～2.5％、有机活性剂硬脂酸0.8～1.2％、促进剂0.9～1.3％。
2.如权利要求1所述的低硬度赛车轮胎胶料，其特征在于，以重量百分比计，所述低硬度赛车轮胎胶料包含：溶聚丁苯橡胶NS522 57.6～59.2％、高结构中超耐磨炉黑27.5～29.3％、萜烯酚醛增粘树脂5～6.3％、防老剂1～3％、硫化剂0.8～1.2％、无机氧化锌活性剂2～2.5％、有机活性剂硬脂酸0.8～1.2％、促进剂0.9～1.3％。
3.如权利要求1所述的低硬度赛车轮胎胶料，其特征在于，以重量份数计，所述低硬度赛车轮胎胶料包含：137.5份溶聚丁苯胶NS522、70份高结构中超耐磨N234炭黑、15份萜烯酚醛树脂POLYSTER T160、、2.0份防老剂6PPD、1.8份防老剂3205、1份防老剂RD、2份硫化剂S-325、5份活性剂ZnO、2份活性剂SA、2.6份促进剂CZ。
4.如权利要求1～3任一所述的低硬度赛车轮胎胶料，其特征在于，所述高结构中超耐磨炉黑与溶聚丁苯橡胶NS522的用量比为1∶1.8～1∶2。
5.如权利要求1～3任一所述的低硬度赛车轮胎胶料，其特征在于，所述溶聚丁苯橡胶NS522结合苯乙烯37～41％，含油量25.3～29.3％。
6.如权利要求1～3任一所述的低硬度赛车轮胎胶料，其特征在于，所述萜烯酚醛增粘树脂软化点＞150℃，皂化值＞1。
7.如权利要求1～3任一所述的低硬度赛车轮胎胶料，其特征在于，所述高结构中超耐磨炉黑的比表面积为111-121m2/g。
8.一种低硬度赛车轮胎胶料的合成方法，其特征在于，所述合成方法如下：
第一步：投入溶聚丁苯橡胶NS522、高结构中超耐磨炉黑、防老剂、活性剂、萜烯酚醛增粘树脂混炼120-140秒，混炼温度160-165℃，压力0.35-0.60Mpa；
第二步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却8H，自然冷却16H，空调冷却2H；
第三步：投入冷却好的胶片精炼90-110秒，混炼温度145-155℃，压力0.45-0.60Mpa；
第四步：出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却8H，自然冷却16H，空调冷却2H；
第五步：投入冷却好胶片、硫化剂、促进剂混炼80-100秒，混炼温度95-115℃，压力0.45-0.59Mpa；
第六步：出片经过冷却水槽冷却方式：风扇冷却8H，自然冷却16H，空调冷却2H；
第七步：将冷却好胶片经过挤出机制成轮胎胎面。
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