CN113185889A - 一种新型环保胎圈钢丝涂料及涂抹方法 - Google Patents

一种新型环保胎圈钢丝涂料及涂抹方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种新型环保胎圈钢丝涂料及其涂抹方法，所述涂料由C9石油树脂和轻质白油配制所得。所述涂抹方法包括以下具体步骤：在胎圈钢丝表面镀上锡青铜镀层后，首先进行碱洗、其次进行中和水洗、接着进行热水洗加热，然后通过干燥装置干燥处理，再通过浸透含有所述新型环保胎圈钢丝涂料的棉纱线或滚动圆形轴刷，在胎圈钢丝表面涂抹上一层新型环保树脂涂层。本发明的新型环保胎圈钢丝涂料的配方，配置时安全可靠，对环境的污染更小，更有利于操作人员的身体健康。通过此涂料在胎圈钢丝上涂抹涂层后，有效防止了胎圈钢丝的表面变色，大幅提升了胎圈钢丝使用的有效期，并且将胎圈钢丝与橡胶的黏合力提高了4%‑10%。

Description

一种新型环保胎圈钢丝涂料及涂抹方法
技术领域
本发明属于胎圈钢丝涂料领域，尤其涉及一种新型环保胎圈钢丝涂料及涂抹方法。
背景技术
胎圈钢丝作为轮胎骨架材料的一部分越来越受到轮胎行业的重视，轮胎企业对胎圈钢丝的质量要求也越来越高。胎圈钢丝作为轮胎骨架材料的重要组成部分，在轮胎行驶过程中要承受极其复杂的交变负荷和冲击负荷，这要求胎圈钢丝与橡胶必须有优良的粘合力。目前胎圈钢丝产品下线后粘合力普遍较好，但胎圈钢丝成品入库后距离客户使用具有一定的时间滞后性。随着时间的推移粘合力有逐步降低的趋势，且目前国内胎圈钢丝普遍采取工字轮包装取代抽真空包装，这更是加剧了其粘合力下降和钢丝变色的情况。为了保证胎圈钢丝产品质量，目前在国内普遍采用涂抹防锈涂层的方法来保障粘合力以及防止钢丝表面氧化变色，但这些涂层大都使用了有致癌作用的二甲苯类溶剂或有健康毒害作用的丙酮等溶剂。
中国专利CN109181456A公开了一种新型环保胎圈钢丝涂料及其涂覆方法，将相应质量份数的二甲苯与丙酮进行混合，再加入相应质量份数的古马隆-茚树脂，对混合溶液加热，保持温度不超过45℃，匀速搅拌直完全溶解。该涂料配制需进行易燃物质混合操作，而且需对易燃液体进行加热，危险系数较高。
中国专利CN106189711A还公开了一种胎圈钢丝用涂料的制备方法，先将氧化石墨烯、聚四氟乙烯蜡粉分散于水中，再加入氧化硅、氧化锌、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、微晶纤维素、次磷酸钠，搅拌、球磨，得到混合物A；再用去离子水将消泡剂、流平剂稀释后加入混合物A中，搅拌，然后加入古马隆树脂、硼酰化钴、叔丁基苯酚甲醛树脂、水性环氧树脂、乳酸、丁二酸、2-氨基-2-甲基1,3-丙二醇、消光粉，分散，最后加入去离子水，搅拌，即得所需涂料。该方法配制的涂料不能满足批量生产需求，工序繁琐，产量低。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种不含苯系物或丙酮等有毒物质且可以大幅度提高胎圈钢丝保质期的新型环保胎圈钢丝涂料及其涂抹方法，以解决在保质期内胎圈钢丝粘合力下降和氧化变色的问题。
本发明提供的一种新型环保胎圈钢丝涂料，所述涂料由以下原料组成：C9石油树脂、轻质白油。
较佳的，所述涂料由以下质量分数的原料组成：C9石油树脂为2-10%，其余为轻质白油。
较佳的，所述C9石油树脂的软化点不大于130℃。
本发明还提供一种如上所述的新型环保胎圈钢丝涂料的制备方法，包括如下步骤：
取2-10%的轻质白油，其余为C9石油树脂，搅拌直至完全溶解。
较佳的，采用空压机为搅拌装置提供动力匀速进行搅拌，搅拌速度为200～400rpm、搅拌时间为20～40min。
本发明还提供一种如上所述的新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法，其包括以下具体步骤：在胎圈钢丝表面镀上锡青铜镀层后，首先进行碱洗、其次进行中和水洗、再进行热水洗加热，然后通过干燥装置干燥处理，再通过浸透含有新型环保胎圈钢丝涂料的棉纱线或滚动圆形轴刷，在胎圈钢丝表面覆盖一层均匀的新型环保树脂涂层。
较佳的,所述新型环保树脂涂层的涂层厚度为0.05-0.20g/kg。
较佳的，所述锡青铜镀层厚度为0.5-2μm，镀上锡青铜镀层的胎圈钢丝丝径为0.5-2.2mm。
较佳的，所述胎圈钢丝在涂抹过程中行进速度为170-400m/min。
本发明还提供一种带有新型环保树脂涂层的胎圈钢丝，采用以上任一涂抹方法制备得到。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
本发明提供的新型环保胎圈钢丝涂料专用于胎圈钢丝表面镀铜后处理，使胎圈钢丝表面获得一层保护性的树脂涂层，可以有效防止钢丝表面变色，将工字轮包装钢丝的有效期延长至6-12个月，并且保持钢丝与橡胶的抽出力不下降。
本发明的新型环保胎圈钢丝涂料的配方和配置方法简单易行，更加安全，对环境的污染更小，有利于操作人员的身体健康，其原料易于采购且成本低，可进一步降低生产成本。
本发明的新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法使用简单、易操作、使用不含苯系物的轻质白油代替工业二甲苯或丙酮后无需加热，更加安全、环保，有利于作业线工人身体健康。
本发明的带有新型环保树脂涂层的胎圈钢丝，与橡胶的结合性能与使用工业二甲苯配制的涂层一致，但不影响人体健康。
附图说明
图1为本发明实施例的新型环保胎圈钢丝与硫化橡胶的黏合力测试结果图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
本发明提供了一种新型环保胎圈钢丝涂料，涂料由以下原料组成：C9石油树脂、轻质白油。
优选的，涂料由以下质量分数的原料组成：C9石油树脂为2-10%；剩余含量均为轻质白油。
优选的，C9石油树脂的软化点不大于130℃。
上述涂料中轻质白油与C9石油树脂均是石油工业的产物，产量大原料容易获取，且C9石油树脂在轻质白油中的溶解度较高、稳定性较好。
作为涂料原料的C9石油树脂是以裂解制乙烯装置的副产物C9馏分为主要原料，在催化剂存在下聚合而制得的热塑性树脂。它的分子量一般小于2000，软化点小于150℃，呈热塑性粘稠液体或固体。由于C9石油树脂结构中不含极性基团，具有良好的耐水性、耐酸碱性、耐候性和耐光老化性，在二甲苯等有机溶剂中的溶解性好。
采用上述配比的C9石油树脂、轻质白油配制而成的新型环保胎圈钢丝涂料溶解速度快，在胎圈钢丝上的成膜性好，成膜均匀，形成的涂层与胎圈钢丝表面的锡青铜镀层以及橡胶的粘合力好，抗氧化和抗腐蚀性能好，大幅度延长胎圈钢丝的使用有效期，并且形成的涂层与橡胶的黏合力与使用工业二甲苯配制的涂层一致。
本发明还提供一种如上所述的新型环保胎圈钢丝涂料的制备方法，包括以下步骤：取一定量相应质量分数的轻质白油，再加入相应质量份数的C9石油树脂，采用空压机为搅拌装置提供动力匀速进行搅拌,搅拌速度为200～400rpm、搅拌时间为10～20min，匀速搅拌直至完全溶解。上述新型环保胎圈钢丝涂料仅有两种原料组成，成本低廉且易收集，制备方法简单、无需加热更安全且制备周期短，大幅度地降低了生产成本。
本发明还提供一种如上所述的新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法，其包括以下具体步骤：将胎圈钢丝表面镀上锡青铜镀层后，首先进行碱洗、其次进行中和水洗、再进行热水洗加热，然后通过干燥装置的干燥处理，再通过浸透有新型环保胎圈钢丝涂料的棉纱线，最终在胎圈钢丝表面覆盖一层新型环保树脂涂层。
优选的，新型环保树脂涂层的涂层参厚度为0.05-0.20g/kg。这样涂层重量的新型树脂涂层不仅具有较佳的防锈效果和与橡胶的粘合作用，并且避免涂层过厚造成的浪费，节约成本。
优选的，锡青铜镀层厚度为0.5-2μm，镀上锡青铜镀层的胎圈钢丝丝径为0.5-2.2mm。这样的参数便于提高锡青铜镀层和新型环保树脂涂层的粘合力。
优选的，胎圈钢丝在涂抹过程中的行进速度为170-450m/min。由于上述新型环保胎圈钢丝树脂涂层的成膜速度快，胎圈钢丝的运行速度可以进行提升，进一步提高了生产效率，降低了生产成本。
实施例1
本实施例提供了一种新型环保胎圈钢丝涂料，涂料由以下原料组成：C9石油树脂4份；轻质白油96份。
本实施例配比中C9石油树脂的软化点不大于130℃。
本实施例胎圈钢丝涂料的制备方法为取一定量相应质量分数的轻质白油，再加入对应质量分数的C9石油树脂。采用气动搅拌装置，如空压机，匀速进行搅拌，搅拌转速为200～400rpm、搅拌时间为20～40min，直至完全溶解后得到新型环保胎圈钢丝涂料。
本实施例的新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法包括以下步骤：
将表面镀上0.5μm厚度的锡青铜镀层的胎圈钢丝，进行碱洗、中和水洗后，再以热水洗加热，然后通过烘干装置干燥处理，再通过浸透含有新型环保胎圈钢丝涂料的棉纱线或滚动圆形轴刷，以170m/min的速度在胎圈钢丝表面覆盖一层厚度为0.15g/kg的新型环保树脂涂层。
实施例2
本实施例提供一种新型环保胎圈钢丝涂料，涂料由以下原料组成：C9石油树脂为6份；轻质白油为94份。
本实施例配比中C9石油树脂的软化点不大于130℃。
本实施例胎圈钢丝涂料的制备方法为：与实施例1相同。
本实施例的新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法包括以下步骤：
将表面镀上1μm厚度的锡青铜镀层的胎圈钢丝，进行碱洗、中和水洗后，再以热水洗加热，然后通过烘干装置干燥处理，再通过浸透含有新型环保胎圈钢丝涂料的棉纱线或滚动圆形轴刷，以220m/min在胎圈钢丝表面覆盖一层厚度为0.1g/kg的新型环保树脂涂层。
实施例3
本实施例提供了一种新型环保胎圈钢丝涂料，涂料由以下原料组成：C9石油树脂8份；轻质白油92份。
本实施例配比中C9石油树脂的软化点不大于130℃。
本实施例环保胎圈钢丝涂料的制备方法为：与实施例1相同。
新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法包括以下步骤：
将表面镀上1.5μm厚度的锡青铜镀层的胎圈钢丝，进行碱洗、中和水洗后，再以热水洗加热，然后通过烘干装置干燥处理，再通过浸透含有新型环保胎圈钢丝涂料的棉纱线或滚动圆形轴刷，以350m/min在胎圈钢丝表面覆盖一层厚度为0.8g/kg的新型环保树脂涂层。
实施例4
本实施例提供了种新型环保胎圈钢丝涂料，所述涂层液由以下原料组成：C9石油树脂10份；轻质白油90份。
本实施例配比中C9石油树脂的软化点不大于130℃。
本实施例的环保胎圈钢丝涂料的制备方法为：与实施例1相同。
本实施例的新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法包括以下步骤：
将表面镀上2μm厚度的锡青铜镀层的胎圈钢丝，进行碱洗、中和水洗后，再以热水洗方式加热，然后通过烘干装置干燥处理，再通过浸透含有新型环保胎圈钢丝涂料的棉纱线或滚动圆形轴刷，以400m/min在胎圈钢丝表面覆盖一层厚度为0.5g/kg的新型环保树脂涂层。
测试方法：
将实施例1-4中制备的新型环保胎圈钢丝涂料的胎圈钢丝分别依次作为试样组1-4进行测试，同时，以未涂抹新型环保胎圈钢丝涂料的胎圈钢丝作为参考组进行测试。
1.新型环保胎圈钢丝使用时效试验：
每个试样组与参照组分别制作3个轮子，将试样组和参照组的胎圈钢丝均采用正常抽真空包装好后，放置相同条件下储存，待八个月后、十个月、十二个月分别使用铲车铲出1轮，进行表面查看和物理性能检测。每次试验结果为试样组胎圈钢丝镀层表面良好，无生锈现象，与储存前物理性能相比，无变化，硫化数据黏合力也稳定；参照组中，胎圈钢丝镀层表面镀层被破坏，有锈点和大面积生锈现象，与储存前物理性能、硫化数据黏合力、附胶率也有明显下降趋势。
2.新型环保胎圈钢丝硫化实验：
储存八个月、十个月、十二个月后分别按照国家标准进行取样避免钢丝表面污染存在误差，根据国家标准针对粘合力的检测方法对试样组与参照组胎圈钢丝进行硫化试验。
具体试验方法为：将对应客户提供的胶料，使用密炼机炼制成均匀的薄片放入对应的硫化模具中，并将4个试样组以及一个参照组共五个样，每个样3根胎圈钢丝分别放置于胶料中间，采用交叉硫化法，使用平板硫化进行硫化，硫化冷却后通过国标拉力机将四个实验组的胎圈钢丝从胶料中拔出得到的最大力为黏合力。如图1实验结果表明：相比参照组，4个试样组的胎圈钢丝的提高率为4％-10％。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种新型环保胎圈钢丝涂料，其特征在于，所述涂料由以下原料配制所得：C9石油树脂和轻质白油。
2.如权利要求1所述的一种新型环保胎圈钢丝涂料，其特征在于,所述涂料由以下质量分数的原料组成：C9石油树脂为2-10%，其余为轻质白油。
3.如权利要求2所述的一种新型环保胎圈钢丝涂料，其特征在于，所述C9石油树脂的软化点不大于130℃。
4.一种如权利要求2或3所述的新型环保胎圈钢丝涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将相应质量分数的轻质白油与C9石油树脂匀速搅拌直完全溶解。
5.如权利要求4所述的一种新型环保胎圈钢丝涂料的制备方法，其特征在于，匀速搅拌时使用空压机提供搅拌动力,搅拌转速为200～400rpm、搅拌时间为20～40min。
6.一种如权利要求1所述的新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法，其特征在于，包括以下具体步骤：在胎圈钢丝表面镀上锡青铜镀层后，首先进行碱洗、其次进行中和水洗、接着进行热水洗加热，然后通过干燥装置干燥处理，再通过浸透有所述新型环保胎圈钢丝涂料的棉纱线或滚动圆形轴刷，在胎圈钢丝表面涂抹上一层新型环保树脂涂层。
7.如权利要求6所述的一种新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法，其特征在于，所述新型环保树脂涂层的厚度为0.05-0.20g/kg。
8.如权利要求7所述的一种新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法，其特征在于，锡青铜镀层厚度为0.5-2μm，镀上锡青铜镀层的胎圈钢丝丝径为0.5-2.2mm。
9.如权利要求8所述的一种新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法，其特征在于，胎圈钢丝在涂抹过程中的行进速度为170-450m/min。
10.一种带有新型环保树脂涂层的胎圈钢丝，其特征在于，带有新型环保树脂涂层的胎圈钢丝采用如权利要求6-9中任一项所述的新型环保胎圈钢丝涂料的涂抹方法制备得到。
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