CN112708214A - 防老剂橡胶贴片、其制备方法及使用防老剂橡胶贴片制备轮胎的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防老剂橡胶贴片、其制备方法、及使用防老剂橡胶贴片制备轮胎的方法，本发明利用防老剂的扩散特性，设计一种防老剂浓度高且易于释放的防老剂橡胶贴片设置于轮胎的最内层，经由防老剂迁移扩散至其他部件尤其是胎侧部位，弥补随时间推移胎侧部位中防老剂的流失，可有效地长时间维持抗臭氧老化的效果，防止龟裂。解决现有技术因存在外观变色的隐患，防老剂用量受限，难以通过进一步增加胎侧部位自身的防老剂含量来增强抗臭氧性能的问题。

Description

防老剂橡胶贴片、其制备方法及使用防老剂橡胶贴片制备轮 胎的方法

技术领域

本发明涉及轮胎加工的技术领域，特别是指一种增强轮胎抗臭氧性能的方法。

背景技术

防老剂用于轮胎的主要目的是提供轮胎的抗臭氧老化及氧化老化，避免轮胎使用过程中产生龟裂，影响轮胎的使用寿命。常见轮胎的外层部件，尤其是胎侧通常为了提高防护能力，一般会使用用量较大的防老剂，但是随着时间的推移，防老剂会迁移至轮胎表面或向没有防老剂的部件扩散而流失，造成无法长期有效地发挥抗臭氧老化的效果。另一方面，为了增强轮胎尤其是胎侧的抗臭氧性能，进一步加大胎侧表层的防老剂用量，则存在外观变色的隐患，导致客户抱怨。

综上所述，现行的轮胎尤其是胎侧部位，为了确保抗臭氧老化性能，防老剂的用量虽多，但随着时间的推移，防老剂迁移流失，难以持续维持抗臭氧老化的效果。若持续增加防老剂的用量，则存在胎侧外观变色的隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可用于轮胎尤其是轮胎胎侧部位的防老剂橡胶贴片，其可消除轮胎外观变色隐患，增强轮胎尤其是胎侧部位的抗臭氧性能，使轮胎长时间维持抗臭氧老化效果。

一种防老剂橡胶贴片，其组成按重量份计包括：100重量份基体橡胶、40-60 重量份补强剂、1-20重量份加工油、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、6-10重量份防老剂、0.1-5重量份增粘树脂。

进一步，所述基体橡胶为天然橡胶、以及苯乙烯与丁二烯共聚物合成橡胶或卤化丁基橡胶中的任意一种或2种以上组合。

进一步，所述基体橡胶包含10-40份天然橡胶、60-90份苯乙烯与丁二烯共聚物合成橡胶或60-90份卤化丁基橡胶；增粘树脂包含酚醛树脂、补强剂包含炭黑，炭黑可为N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、 N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、 N550、N582、N630、N642、N650、N660、N683、N754、N762、N765、N770、N774、N787、N907、N908、N990、N991的一种或任意组合。

进一步，所述防老剂为对苯二胺类的防老剂。

采用上述方案后，本发明的防老剂橡胶贴片含高浓度的防老剂、与其他胶料的互粘性好、易贴合，防老剂与基体橡胶的相容性不好，设置于轮胎后可利用防老剂的扩散特性，迁移至其他部件尤其是胎侧部位，弥补其防老剂的流失从而延续抗臭氧老化性能。

本发明的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种可用于轮胎尤其是轮胎胎侧部位的防老剂橡胶贴片的制备方法，其可消除轮胎外观变色隐患，增强轮胎尤其是胎侧部位的抗臭氧性能，使轮胎长时间维持抗臭氧老化效果。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种防老剂橡胶贴片的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一：使用密炼机，条件为起始温度20～90℃，转速30～80转/分，压力 0.2～0.8MPa，投料顺序为：第一动作，投入基体橡胶炼10～60秒；第二动作，投入1/2补强剂混炼10～60秒；第三动作，投入1/2补强剂、加工油混炼10～60秒；第四动作，清扫；第五动作，卸料，排胶温度不超过140℃；

步骤二：使用密炼机，条件为起始温度20～90℃，转速30～80转/分，压力 0.2～0.8MPa；投料顺序为：第一动作，将步骤一的胶料继续混炼10～60秒；第二动作，投入防老剂、促进剂、硫化剂、活性剂混炼10～60秒；第三动作，清扫；第四动作，卸料，排胶温度不超过110℃；

步骤三：将步骤二所排出的胶料经由开炼机压延成厚度为1～1.5mm的防老剂橡胶贴片。

本发明的再一目的在于克服现有技术的不足，提供一种使用所述防老剂橡胶贴片制备轮胎的方法，其可消除轮胎外观变色隐患，增强轮胎尤其是胎侧部位的抗臭氧性能，使轮胎长时间维持抗臭氧老化效果。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种使用所述防老剂橡胶贴片制备轮胎的方法，包括以下步骤：

步骤一、将防老剂橡胶贴片贴于生胎成型机台上的成型轮筒，再贴合内面胶、胎侧、胎体帘纱，使组合成生胎时该防老剂橡胶贴片位于生胎的最内层，此时上三角胶后即完成一次生胎的成型，

步骤二、将步骤一成型的一次生胎放入二次成型机台上的轮筒，贴上带束层胶、胎面胶，再进行成型完成二次生胎；

步骤三、将步骤二成型的二次生胎进行硫化制得成品轮胎。

采用上述结构后，本发明利用防老剂的扩散特性，通过含饱和度高、极性低的橡胶作为基体橡胶与防老剂相容性差，利于防老剂释放，通过高极性分子结构的防老剂与基体橡胶相容性差，易释放，确保抗臭氧效果，将防老剂浓度高且易于释放的防老剂橡胶贴片设置于轮胎的最内层，经由防老剂迁移扩散至其他部件尤其是胎侧部位，弥补随时间推移胎侧部位中防老剂的流失，可有效地长时间维持抗臭氧老化的效果，防止轮胎龟裂。从而解决现有技术因存在外观变色的隐患，防老剂用量受限，难以通过进一步增加胎侧部位自身的防老剂含量来增强抗臭氧性能的问题。

具体实施方式

本发明首先揭示了一种防老剂橡胶贴片，其组成按重量份计包括：100重量份基体橡胶、40-60重量份补强剂、1-20重量份加工油、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、6-10重量份防老剂、0.1-5重量份增粘树脂。其中基体橡胶采用含饱和度高、极性低的橡胶，其与防老剂相容性差，利于防老剂释放，所述防老剂种类为高极性分子结构，其与基体橡胶的相容性差，易释放，防老剂的重量份为6份以上，可确保抗氧化效果。

进一步，所述基体橡胶可为天然橡胶、以及苯乙烯与丁二烯共聚物合成橡胶或卤化丁基橡胶中的任意一种或2种以上组合。

进一步，所述基体橡胶包含10-40份天然橡胶、60-90份苯乙烯与丁二烯共聚物合成橡胶或60-90份卤化丁基橡胶；防老剂包含对苯二胺类；增粘树脂包含酚醛树脂、补强剂包含炭黑，炭黑可为N110、N121、N134、N220、N231、N234、 N242、N293、N299、N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、 N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N660、N683、N754、 N762、N765、N770、N774、N787、N907、N908、N990、N991的一种或任意组合。

本发明的防老剂橡胶贴片含高浓度的防老剂、与其他胶料的互粘性好、易贴合，且与防老剂相容性不好的防老剂橡胶贴片，设置于轮胎中，利用防老剂的扩散特性，迁移至其他部件尤其是胎侧部位，弥补其防老剂的流失从而延续抗臭氧老化性能。

本发明还揭示了所述防老剂橡胶贴片的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一：使用密炼机，条件为起始温度20～90℃，转速30～80转/分，压力 0.2～0.8MPa，投料顺序为：第一动作，投入基体橡胶炼10～60秒；第二动作，投入1/2补强剂混炼10～60秒；第三动作，投入1/2补强剂、加工油混炼10～60秒；第四动作，清扫；第五动作，卸料，排胶温度不超过140℃；

步骤二：使用密炼机，条件为起始温度20～90℃，转速30～80转/分，压力0.2～0.8MPa；投料顺序为：第一动作，将步骤一的胶料继续混炼10～60秒；第二动作，投入防老剂、促进剂、硫化剂、活性剂混炼10～60秒；第三动作，清扫；第四动作，卸料，排胶温度不超过110℃；

步骤三：将步骤二所排出的胶料经由开炼机压延成厚度为1～1.5mm的防老剂橡胶贴片，避免增加轮胎重量。

本发明还揭示了一种使用所述防老剂橡胶贴片制备轮胎的方法，包括以下步骤：

步骤一、将防老剂橡胶贴片贴于生胎成型机台上的成型轮筒，再贴合内面胶、胎侧、胎体帘纱，使组合成生胎时该防老剂橡胶贴片位于生胎的最内层，此时上三角胶后即完成一次生胎的成型，

步骤二、将步骤一成型的一次生胎放入二次成型机台上的轮筒，贴上带束层胶、胎面胶，再进行成型完成二次生胎；

步骤三、将步骤二成型的二次生胎进行硫化制得成品轮胎。

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。以下实施例描述之配方配比及评价结果仅用于说明本发明，不应当也不会限制本发明所描述之配方及评估方法。

表一为一种对比例与3个实施例之配方表，其中对比例1为不含对苯二胺防老剂的配方；实施例1-3为本发明之增强抗臭氧性能的防老剂橡胶贴片的配方，分别制成贴片。

表一对比例与3个实施例配方表

表二为表一中对比例与各个实施例之防老剂与龟裂评价结果。

表三为臭氧龟裂评价等级。

将表一所得的贴片贴于轮胎的最内层，其轮胎结构剖面分布依序为：贴片层、内面胶层、帘纱胶层、带束层、胎侧胶层。

1.胎侧部位的抗臭氧龟裂评价

将试验的轮胎分别放置于100℃的含有臭氧的烘箱中3天、7天、14天、21 天，依据表三龟裂评价等级，对试验完的轮胎的胎侧中央部位的龟裂情形，进行观察评价。

2.胎侧部位防老剂定量分析

再来对胎侧部位进行切片，将橡胶制成0～2mm³的细长条状，称取一重量细长条状试样，加入丙酮溶剂进行超声萃取，所得萃取液以丙酮溶剂稀释定容10 mL，再经一级稀释并加入内标物质一起以丙酮溶剂稀释定容10mL，再以气质色谱联用仪测试，得出防老剂的含量。

表二：防老剂含量与龟裂评价

龟裂数目	龟裂大小及深度
		N：表未龟裂	1.表肉眼无法确认,但以10倍放大镜可确认者
A：表少数(龟裂数20个以下)	2.表肉眼恰可确认者
		B：表多数(龟裂数可判断)	3.表龟裂成长,大小未满1mm者
C：表无限多数(无法判断)	4.表龟裂成长,大小在1mm以上,未满3mm者
		e：表试片边缘部位	5.表龟裂成长大于3mm以上或可能引致断裂者

表三：臭氧龟裂评价等级

根据表一、表二及表三的数据可以得出：在臭氧条件下，随着放置时间的推移，防老剂的相对含量总体呈现逐步下降的趋势，因此推定受臭氧的影响防老剂有所损失。实施例2及实施例3的防老剂相较于对比例1，当防老剂贴片层所添加的防老剂含量越大，贴片释放的防老剂也就越多，随着放置时间的推移，防老剂会慢慢迁移到胎侧部位，其防老剂的相对含量也越高，在测试期间未发生龟裂，而对比例1在放置天数14天以上时已经龟裂。

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 (6)

1.一种防老剂橡胶贴片，其特征在于，组成按重量份计包括：100重量份基体橡胶、40-60重量份补强剂、1-20重量份加工油、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、6-10重量份防老剂、0.1-5重量份增粘树脂。

2.如权利要求1所述的防老剂橡胶贴片，其特征在于：所述基体橡胶为天然橡胶、以及苯乙烯与丁二烯共聚物合成橡胶或卤化丁基橡胶中的任意一种或2种以上组合。

3.如权利要求1或2所述的防老剂橡胶贴片，其特征在于：所述基体橡胶包含10-40份天然橡胶、60-90份苯乙烯与丁二烯共聚物合成橡胶或60-90份卤化丁基橡胶；增粘树脂包含酚醛树脂、补强剂包含炭黑，炭黑为N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N660、N683、N754、N762、N765、N770、N774、N787、N907、N908、N990、N991的任意一种或任意组合。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的防老剂橡胶贴片，其特征在于：所述防老剂为对苯二胺类的防老剂。

5.一种如权利要求1至4中任意一项所述的防老剂橡胶贴片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：使用密炼机，条件为起始温度20～90℃，转速30～80转/分，压力0.2～0.8MPa，投料顺序为：第一动作，投入基体橡胶炼10～60秒；第二动作，投入1/2补强剂混炼10～60秒；第三动作，投入1/2补强剂、加工油混炼10～60秒；第四动作，清扫；第五动作，卸料，排胶温度不超过140℃；

步骤二：使用密炼机，条件为起始温度20～90℃，转速30～80转/分，压力0.2～0.8MPa；投料顺序为：第一动作，将步骤一的胶料继续混炼10～60秒；第二动作，投入防老剂、促进剂、硫化剂、活性剂混炼10～60秒；第三动作，清扫；第四动作，卸料，排胶温度不超过110℃；

步骤三：将步骤二所排出的胶料经由开炼机压延成厚度为1～1.5mm的防老剂橡胶贴片。

6.一种使用如权利要求1至4中任意一项所述的防老剂橡胶贴片制备轮胎的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将防老剂橡胶贴片贴于生胎成型机台上的成型轮筒，再贴合内面胶、胎侧、胎体帘纱，使组合成生胎时该防老剂橡胶贴片位于生胎的最内层，此时上三角胶后即完成一次生胎的成型，

步骤二、将步骤一成型的一次生胎放入二次成型机台上的轮筒，贴上带束层胶、胎面胶，再进行成型完成二次生胎；

步骤三、将步骤二成型的二次生胎进行硫化制得成品轮胎。