CN111333930A - 高模量钢丝圈覆胶胶料及其制法和应用 - Google Patents

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韩绍楠
陈雪梅
庄儒彬
李洪兰
李先业
王慧
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邢涛
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Abstract

本发明涉及轮胎的技术领域，具体涉及一种高模量钢丝圈覆胶胶料。包含下述组分：1～50重量份顺1,4‑聚异戊二烯橡胶、1～80重量份苯乙烯‑丁二烯共聚物合成橡胶、1～80重量份溶液聚合型苯乙烯‑丁二烯共聚物合成橡胶、50～120重量份炭黑。有益效果：通过采用调整配方生胶体系的方式，在配方中应用溶聚丁苯橡胶，溶聚丁苯橡胶中苯乙烯、乙烯基含量高，硫化返原性下降，橡胶的硫化曲线不但不下降，反而逐渐趋于上升，表现出模量递增的效果。

Description

高模量钢丝圈覆胶胶料及其制法和应用
技术领域
本发明涉及轮胎的技术领域，尤其涉及高模量钢丝圈覆胶胶料。
背景技术
现行轮胎钢丝圈覆胶配方一般采用天然橡胶和丁苯橡胶并用的生胶体系，其中天然橡胶具有好的自粘和互粘性能，可以提升胶料的粘性；丁苯橡胶具有较好的耐热老化性能，可提高胶料的耐老化性。二者虽然可以满足其性能要求，但由于其直接与钢丝接触，根据模量匹配的原则，对其模量的要求较高。
发明内容
本发明提供一种模量递增的高模量钢丝圈覆胶胶料。
具体来说，针对现有技术的不足，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供一种高模量钢丝圈覆胶胶料，包含下述组分：1～50重量份顺1,4-聚异戊二烯橡胶、1～80重量份苯乙烯-丁二烯共聚物合成橡胶、1～80重量份溶液聚合型苯乙烯-丁二烯共聚物合成橡胶、50～120重量份炭黑。
优选的，所述1,4-聚异戊二烯橡胶为顺式含量在97％以上的顺-1,4-聚异戊二烯橡胶。
优选的，所述苯乙烯-丁二烯共聚物合成橡胶为苯乙烯基团含量为1～40％、1,3-丁二烯基团含量为1～80％。
优选的，所述溶液聚合型苯乙烯-丁二烯共聚物合成橡胶为苯乙烯基团含量为1～40％、1,3-丁二烯基团含量为1～80％。其中，溶液聚合型苯乙烯-丁二烯共聚物合成橡胶是一种以苯乙烯和丁二烯经过溶液聚合而成的合成的弹性体，其苯乙烯、乙烯基含量高，硫化胶具有较高的模量，硫化曲线呈递增效果。此材料的使用被认为对提升胶料的模量是重要的。
优选的，所述炭黑为氮吸附比表面积在70m2/g以上、DBP吸油值在80cm3/100g以上。
有益效果：通过采用调整配方生胶体系的方式，在配方中应用溶聚丁苯橡胶，溶聚丁苯橡胶中苯乙烯、乙烯基含量高，硫化返原性下降，橡胶的硫化曲线不但不下降，反而逐渐趋于上升，表现出模量递增的效果。
具体实施方式
橡胶组合物的混炼可以采用橡胶混炼领域技术人员已知的方法完成。例如在通常情况下，在至少两个阶段中进行混炼，即至少一个非生产性混炼阶段，和一个生产性混炼阶段。填充材料与橡胶在一个或多个非生产性混炼阶段进行混炼。
实例1
在Banbury密炼机中制备如表1中所规定成分的橡胶组合物，制备过程采取两个分开的加料混炼阶段，即一个非生产性混炼阶段和一个生产性混炼阶段。非生产性阶段进行约2-3min的混炼，直至橡胶温度达到140℃，即完成。生产性混炼阶段的混炼时间是使橡胶温度达到115℃的时间。
该橡胶组合物在这里被称之为样品1、样品2。样品1在这里被当做对比样，即在橡胶组合物中未使用最优化的橡胶材料配比。
所有的样品在约151℃硫化约30min。表2给出了硫化样品1与样品2的物理性能。
表1实例1中橡胶组合物的原料成分表
Figure BDA0002382407350000021
Figure BDA0002382407350000031
表2硫化样品1与样品2的物理性能表
Figure BDA0002382407350000032
实例2
在Banbury密炼机中制备如表3中所规定成分的橡胶组合物，制备过程采取两个分开的加料混炼阶段，即一个非生产性混炼阶段和一个生产性混炼阶段。非生产性阶段分别进行约2-3min的混炼，直至橡胶温度达到140℃，即完成。生产性混炼阶段的混炼时间是使橡胶温度达到115℃的时间。
该橡胶组合物在这里被称之为样品a、样品b。样品a在这里被当做对比样，即在橡胶组合物中未使用最优化的橡胶材料配比。
所有的样品在约151℃硫化约30min。表4给出了硫化样品a、b的表观和物理性能。
表3实例2中橡胶组合物的原料成分表
Figure BDA0002382407350000041
表4硫化样品a、b的表观和物理性能表
Figure BDA0002382407350000042
这些结果表明，在钢丝圈覆胶配方中使用了溶聚丁苯橡胶后，能够使胶料的模量得到明显提升。
硬度可根据轮胎工业可接受的测试方法GB/T531.1进行，MH、ML可根据轮胎工业可接受的测试方法GB/T16584进行。硬度、MH、MH-ML值越高，意味着胶料的模量越高。
本发明溶液聚合型苯乙烯-丁二烯共聚物合成橡胶是一种以苯乙烯和丁二烯经过溶液聚合而成的合成的弹性体，其苯乙烯、乙烯基含量高，硫化胶具有较高的模量，硫化曲线呈递增效果。此材料的使用被认为对提升胶料的模量是重要的。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本发明权利要求书的范围内。

Claims (5)

1.一种高模量钢丝圈覆胶胶料，其特征在于，包括下述组分：1～50重量份顺1,4-聚异戊二烯橡胶、1～80重量份苯乙烯-丁二烯共聚物合成橡胶、1～80重量份溶液聚合型苯乙烯-丁二烯共聚物合成橡胶、50～120重量份炭黑。
2.根据权利要求1所述的胎面胶料，其特征在于，所述1,4-聚异戊二烯橡胶为顺式含量在97％以上的顺-1,4-聚异戊二烯橡胶。
3.根据权利要求2所述的胎面胶料，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯共聚物合成橡胶为苯乙烯基团含量为1～40％、1,3-丁二烯基团含量为1～80％。
4.根据权利要求3所述的胎面胶料，其特征在于，所述溶液聚合型苯乙烯-丁二烯共聚物合成橡胶为苯乙烯基团含量为1～40％、1,3-丁二烯基团含量为1～80％。
5.根据权利要求3所述的胎面胶料，其特征在于，所述炭黑为氮吸附比表面积在70m2/g以上、DBP吸油值在80cm3/100g以上。
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