CN112175256B - 一种轮胎用胎体挂胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎用胎体挂胶及其制备方法，属于胎体挂胶技术领域。解决了现有技术中以天然橡胶为原料的胎体挂胶存在批次稳定性差的问题，进一步提高胎体挂胶的抗动态生热性能、粘合强度和帘线表面覆胶率。本发明的轮胎用胎体挂胶，以重量份计，包括100份顺式‑1,4‑聚异戊二烯橡胶、4～7份氧化锌、1～2.5份硬脂酸、1.5～2.5份防老剂、1～5份增粘树脂、1～5份树脂固化剂、2～5份操作油、40～60份炭黑、0.2～0.5份防焦剂CTP、0.6～1.5份促进剂和不溶性硫磺(不溶性硫磺中的硫磺为1.8～2.8份)。该胎体挂胶在动态使用过程中生热小，且质量高，稳定性好，粘合强度高，覆胶率高。

Description

一种轮胎用胎体挂胶及其制备方法

技术领域

本发明属于胎体挂胶技术领域，具体涉及一种轮胎用胎体挂胶及其制备方法。

背景技术

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。

胎体是轮胎最重要的部位之一，胎体性能的优劣是决定轮胎承载大小的直接因素，此外胎体在轮胎使用过程中的生热性能及在温升状态下的性能保持率会直接影响轮胎的使用安全性和稳定性。胎体部分是由浸胶帘子布经压延擦胶制成挂胶帘布，然后与其它部件一起组装成胎坯，并于硫化机中硫化而成的。高性能胎体挂胶除了与帘线之间具有良好的界面粘合性能之外，还要在动态形变过程中保持低的生热速率，从而防止胎体挂胶、纤维帘线和胶-线粘合性能的快速下降。

现有技术中，胎体挂胶配方都是以天然橡胶为基础的，通过配方调控控制生热性能，并提高胶线粘合性。但由于天然橡胶生产工艺流程长，其性能既受到温湿度、光照等自然因素的影响，也会受到贯穿胶乳到生胶生产过程的加工因素的影响，因此性能波动较大，这会对胎体挂胶的性能、质量产生明显的影响，造成胎体挂胶的批次稳定性差。

发明内容

本发明为解决现有技术中以天然橡胶为原料的胎体挂胶存在批次稳定性差的问题，进一步提高胎体挂胶的抗动态生热性能、粘合强度和帘线表面覆胶率，提供一种轮胎用胎体挂胶及其制备方法。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。

本发明提供一种轮胎用胎体挂胶，包括：

优选的是，所述防老剂为BLE、RD、4010NA、4020和MB中的一种或多种混合物。

优选的是，所述增粘树脂为间苯二酚或改性酚醛树脂，增粘树脂以树脂或含有树脂的橡胶颗粒的形式添加。

优选的是，所述树脂固化剂为六甲氧基甲基密胺(HMMM)或六次甲基四胺(HMT)。

优选的是，所述操作油为芳烃油或环烷油。

优选的是，所述炭黑为N220、N330中的一种或两种的混合物。

优选的是，所述促进剂为n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)、N,N-2二环己基-2,2-二苯并噻唑次磺酰胺(促进剂DZ)、苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NOBS)中的一种或多种的混合物。

本发明还提供上述轮胎用胎体挂胶的制备方法，包括：

步骤一、按配比称取各组分；

步骤二、先将顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶投入密炼机密炼，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂和增粘树脂密炼，然后加入炭黑密炼，最后加入操作油密炼，密炼均匀后，排胶出片，得到密炼胶片；

步骤三、将步骤二得到密炼胶片在开炼机上开炼，开炼过程中加入不溶性硫磺、促进剂、树脂固化剂和防焦剂CTP，开炼均匀后，出片，得到混炼胶片，即轮胎用胎体挂胶。

优选的是，所述密炼机起始温度低于70℃，排胶温度不超过155℃，密炼时间为4～10min。

优选的是，所述开炼机的前后辊温为50±5℃，开炼工艺按GB/T 6038执行。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明的轮胎用胎体挂胶以合成顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶为原材料，相比于天然橡胶，顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶的分子量更低，分子链柔顺性更好，因此在动态使用过程中生热更小；顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶更软，粘性更大，更有利于胶料在帘线表面的浸润，提高帘线表面覆胶率；且顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶制备过程更加可控，因此生胶的批次稳定性更高，用于胎体制造时，可以显著提高胎体的质量和稳定性。

2)本发明的轮胎用胎体挂胶添加了增粘树脂，形成间-甲粘合体系，进一步提高了胎体挂胶粘合强度。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合具体实施方式对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。

本发明的轮胎用胎体挂胶，包括100重量份顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶、4～7重量份氧化锌、1～2.5重量份硬脂酸、1.5～2.5重量份防老剂、1～5重量份增粘树脂、1～5重量份树脂固化剂、2～5重量份操作油、40～60重量份炭黑、0.2～0.5重量份防焦剂CTP、0.6～1.5重量份促进剂和1.8～2.8重量份不溶性硫磺。也可以仅由上述组分组成。

上述技术方案中，氧化锌、硬脂酸、防焦剂CTP均为市售商品，氧化锌用量优选为4～5.5重量份，硬脂酸的用量优选为1～2重量份。防焦剂CTP的用量优选为0.2～0.4重量份。

上述技术方案中，防老剂为BLE、RD、4010NA、4020和MB中的一种或多种混合物。防老剂的用量优选为2～2.5重量份。

上述技术方案中，增粘树脂为间苯二酚或改性酚醛树脂。优选间苯二酚-80、SL-3005、SL-2102等。增粘树脂的用量优选为2～5重量份。

上述技术方案中，树脂固化剂为六甲氧基甲基密胺(HMMM)或六次甲基四胺(HMT)。树脂固化剂的用量优选为1～2.5重量份。

上述技术方案中，操作油为芳烃油或环烷油。

上述技术方案中，炭黑为N220、N330中的一种或两种的混合物。炭黑的用量优选为50重量份。

上述技术方案中，促进剂为n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)、N,N-2二环己基-2,2-二苯并噻唑次磺酰胺(促进剂DZ)、苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NOBS)中的一种或多种的混合物。促进剂的用量优选为0.8～1.2。

上述技术方案中，不溶性硫磺为充油的硫磺粉末、含有硫磺的橡胶颗粒中的一种或两种的混合物，不溶性硫磺的用量没有特殊限制，只要保证添加的不溶性硫磺中硫磺的重量份为1.8～2.8重量份即可。充油的硫磺粉末优选为充油20wt％的硫磺粉末，如硫磺OT-20。含有不溶性硫磺的橡胶颗粒优选为以20wt％的EPDM为载体，硫磺含量为80wt％的橡胶颗粒，如IS-80。

本发明的轮胎用胎体挂胶的制备方法，步骤如下：

步骤一、按配比称取各组分；

步骤二、先将顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶投入密炼机密炼，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂和增粘树脂密炼，然后加入炭黑密炼，最后加入操作油密炼，密炼均匀后，排胶出片，得到密炼胶片；密炼机起始温度低于70℃，排胶温度不超过155℃，密炼时间为4～10min；

步骤三、将步骤二得到密炼胶片在开炼机上开炼，开炼过程中加入不溶性硫磺、促进剂、树脂固化剂和防焦剂CTP，开炼均匀后，出片，得到混炼胶片，即轮胎用胎体挂胶；开炼机的前后辊温为50±5℃，开炼工艺按GB/T 6038执行。

在本发明中所使用的术语，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义，除非另有说明。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合实施例对本发明作进一步的详细介绍。

在以下实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂、装置、仪器、设备等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。其中，间苯二酚-80是以20wt％的三元乙丙橡胶为载体，间苯二酚的含量80wt％的橡胶颗粒；SL-3005为一种非自固化的活性酚醛树脂；硫磺OT-20是一种充油20wt％的硫磺粉末；IS-80是一种以20wt％的三元乙丙橡胶为载体，硫磺含量为80wt％的橡胶颗粒。天然橡胶为烟片1号。

实施例1～4

实施例1～4的轮胎用胎体挂胶的配方如表1所示。按照以下方法制备：

步骤一、按配比称取各组分；

步骤二、先将顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶投入密炼机密炼，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂和增粘树脂密炼，然后加入炭黑密炼，最后加入操作油密炼，密炼均匀后，排胶出片，得到密炼胶片；密炼机起始温度低于70℃，排胶温度不超过155℃，密炼时间为4～10min；

步骤三、将步骤二得到密炼胶片在开炼机上开炼，开炼过程中加入不溶性硫磺、促进剂、树脂固化剂和防焦剂CTP，开炼均匀后，出片，得到混炼胶片，即轮胎用胎体挂胶；开炼机的前后辊温为50±5℃，开炼工艺按GB/T 6038执行。

表1实施例1～4的轮胎用胎体挂胶的配方

对比例1～3

对比例1～3的轮胎用胎体挂胶的配方如表2所示。按照以下方法制备：

步骤一、按配比称取各组分；

步骤二、先将天然橡胶投入密炼机密炼，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂和增粘树脂密炼，然后加入炭黑密炼，最后加入操作油密炼，密炼均匀后，排胶出片，得到密炼胶片；密炼机起始温度低于70℃，排胶温度不超过155℃，密炼时间为4～10min；

步骤三、将步骤二得到密炼胶片在开炼机上开炼，开炼过程中加入不溶性硫磺、促进剂、树脂固化剂和防焦剂CTP，开炼均匀后，出片，得到混炼胶片，即轮胎用胎体挂胶；开炼机的前后辊温为50±5℃，开炼工艺按GB/T 6038执行。

表2对比例1～3的轮胎用胎体挂胶的配方

对实施例1～4和对比例1～3的轮胎用胎体挂胶的性能进行检测。测试结果如表3所示。

表3实施例1～4和对比例1～3的轮胎用胎体挂胶的性能测试结果

注：实施例1～4和对比例1～3测试样品的硫化温度为145℃，时间为25min。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施例的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种轮胎用胎体挂胶，其特征在于，组成为：

所述促进剂为苯并噻唑次磺酰胺；

所述增粘树脂为间苯二酚或改性酚醛树脂；

所述炭黑为N220、N330中的一种或两种的混合物；

所述树脂固化剂为六甲氧基甲基密胺或六次甲基四胺。

2.根据权利要求1所述的一种轮胎用胎体挂胶，其特征在于，所述苯并噻唑次磺酰胺为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-二苯并噻唑次磺酰胺中的一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种轮胎用胎体挂胶，其特征在于，所述防老剂为BLE、RD、4010NA、4020和MB中的一种或多种混合物。

4.根据权利要求1所述的一种轮胎用胎体挂胶，其特征在于，所述操作油为芳烃油或环烷油。

5.权利要求1～4任何一项所述的一种轮胎用胎体挂胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、按配比称取各组分；

步骤二、先将顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶投入密炼机密炼，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂和增粘树脂密炼，然后加入炭黑密炼，最后加入操作油密炼，密炼均匀后，排胶出片，得到密炼胶片；

步骤三、将步骤二得到密炼胶片在开炼机上开炼，开炼过程中加入不溶性硫磺、促进剂、树脂固化剂和防焦剂CTP，开炼均匀后，出片，得到混炼胶片，即轮胎用胎体挂胶。

6.根据权利要求5所述的一种轮胎用胎体挂胶的制备方法，其特征在于，所述密炼机起始温度低于70℃，排胶温度不超过155℃，密炼时间为4～10min。

7.根据权利要求5所述的一种轮胎用胎体挂胶的制备方法，其特征在于，所述开炼机的前后辊温为50±5℃。