CN115260617A - 轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶及其制备方法和应用 - Google Patents

轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶及其制备方法和应用，涉及轮胎胎圈补强技术领域。本发明用于解决胎圈与轮辋摩擦导致胎圈部位胶料产生硫化反原变软、刚性变差，从而引起胎圈部位胶料交联键断裂、性能下降的技术问题；本发明通过加入高苯乙烯树脂、超级增粘树脂、热稳定剂、多功能橡胶助剂、多功能交联剂，在橡胶加工过程中有良好的塑性，与橡胶相容性好，有利于树脂与填料在胶料中的均匀分散，改善胶料压出工艺条件及胶料流动性，胶料压出表面光滑平整、粘性好、不容易胶烧；应用到轮胎胎圈补强后，大幅减少胎圈部位损坏，降低子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，提高车辆行驶过程中的安全性。

Description

轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及轮胎胎圈补强技术领域，具体涉及轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶及其制备方法和应用。
背景技术
轻型载重子午线轮胎承载能力要求虽然不如全钢载重子午线轮胎苛刻，但该类轮胎多用于面包车、皮卡、小货车等车型，用途广泛，使用环境复杂。由于这些车型通常人货两用，当空车或者载人时，为了提升舒适性经常调低轮胎充气压力；当载货时，为了提升承载能力则会调高充气压力。频繁调整充气压力，难免有使用不当的情况，尤其是在超载情况下，高负荷、低气压的现象使得轮胎胎圈部位受力较大，胎圈部位损坏的发生率非常高。
同时，在车辆行驶过程中轮胎反复形变、应力过渡不均匀时很容易发生早期损坏。胎圈部位是应力集中处，需要与柔软的胎侧平稳地过渡刚性，且胎圈部位与轮辋接触，车辆行驶过程中胎圈与轮辋反复挤压、滑移，导致胎圈内部材料出现剪切力和剪切生热的现象。为了降低轮胎出现胎圈部位损坏的风险，需要提升轮胎的安全性能，满足客户的产品需求。因此，在轮胎结构设计时在胎圈部位设置补强胶片。
采用本发明胎圈补强胶制成的轮胎可大幅减少胎圈损坏，与以往的相比，可减少约95％的胎圈损坏，还可提高轮胎耐久性能。由于轮胎的胎圈与汽车轮辋直接接触，随着轮胎的行驶，胎圈与轮辋摩擦，热量积累越来越多，温度越来越高，导致胎圈部位胶料产生硫化反原变软、刚性变差，从而引起胎圈部位胶料交联键断裂、性能下降，进而导致胎圈部位损坏，胎圈部位损坏达到一定程度后会出现子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，对车辆行驶安全性产生巨大威胁。因此胎圈补强胶的低生热性能和耐热稳定性能至关重要，此次开发的胎圈补强胶是使用特殊的材料来改善胎圈在高温下动态性能，能够降低胎圈部位胶料生热，提高轮胎耐久性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶及其制备方法和应用，用于解决现有技术中胎圈与轮辋摩擦导致胎圈部位胶料产生硫化反原变软、刚性变差，从而引起胎圈部位胶料交联键断裂、性能下降的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶20-80份、丁苯橡胶10-35份、溶聚丁苯橡胶10-35份、三元乙丙橡胶10-50份、稀土顺丁橡胶15-45份、氧化锌3.0-10.0份、硬脂酸1-6份、分散剂1.0-3.2份、防老剂1.5-6.0份、防护蜡1.5-3.5份、高苯乙烯树脂8-20份、超级增粘树脂3-8份、热稳定剂1-8份、炭黑45-110份、硅烷偶联剂4-8份、高分散不溶性硫磺2-8份、多功能橡胶助剂1-4份、多功能交联剂1-3份、促进剂2-13份、防焦剂0.5-1.5份。
本发明与现有技术相比，通过调整配方并创新性地加入高苯乙烯树脂、超级增粘树脂、热稳定剂、多功能橡胶助剂、多功能交联剂，经过大量反复的试验后确定高苯乙烯树脂、超级增粘树脂、热稳定剂、多功能橡胶助剂、多功能交联剂和其他原料的最佳用量，得到了上述的配方。在橡胶加工过程中有良好的塑性，与橡胶相容性好，有利于树脂与填料在胶料中的均匀分散，改善胶料压出工艺条件及胶料流动性，胶料压出表面光滑平整、粘性好、不容易胶烧。经过测试，本发明的胎圈补强胶配方可以有效提高补强胶刚性、拉伸强度、撕裂强度、耐磨性、耐热性且永久变形小、屈挠和回弹性好；可以提高胎圈各部件的粘合力，增强与接触部件表面的粘接强度，生热低、耐热老化性能好，内聚力大于外界或高速运动时产生的破坏力。可见，从轮胎胎圈补强胶角度考虑，该补强胶是胎圈部位首选胶料，可以大幅减少胎圈部位损坏，降低子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，提高车辆行驶过程中的安全性。
优选地，所述轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶包括以下重量份的原料：天然橡胶25-60份、丁苯橡胶15-30份、溶聚丁苯橡胶15-30份、三元乙丙橡胶15-45份、稀土顺丁橡胶20-40份、氧化锌3.0-8.0份、硬脂酸1-5份、分散剂1.0-3.2份、防老剂1.5-6.0份、防护蜡1.5-3.5份、高苯乙烯树脂8-16份、超级增粘树脂3-8份、热稳定剂1-8份、炭黑55-100份、硅烷偶联剂4-8份、高分散不溶性硫磺2-8份、多功能橡胶助剂1-4份、多功能交联剂1-3份、促进剂2-10份。
优选地，所述超级增粘树脂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将37wt％的甲醛溶液加入三口烧瓶内，滴加1mol/L的碳酸钠溶液，调节pH至8-9，升温至50-60℃，缓慢滴加N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，搅拌反应液至澄清状态后，得到混合液a备用；其中，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的用量为甲醛溶液重量的0.03-0.08倍；
步骤二，向三口烧瓶内加入100-120g对叔丁基苯酚、120-150g甲苯和0.5-0.8g对甲苯磺酸，缓慢滴加60-65g、37wt％的甲醛溶液，升温回流反应4-6小时，蒸馏除水，加入20-40g混合液a、0.3-0.5g对甲苯磺酸，滴加乙酸调节反应体系pH至4-5，搅拌2-4小时后，滴加10wt％的氢氧化钠溶液调节pH至中性，减压蒸馏除去水和甲苯，乙酸乙酯洗涤，滤饼于130-145℃干燥得到超级增粘树脂。
超级增粘树脂的合成反应式如下：
Figure BDA0003830880250000041
优选地，所述炭黑由以下重量份的三种炭黑组成：炭黑N330 15-45份、炭黑N66010-45份、白炭黑10-50份。上述三种炭黑是由发明人反复试验最终确定的较佳用量，确保补强胶的综合物理性能良好，能够提高胎圈部位的损坏性能，同时提高胶料的硬度、抗撕裂性能、拉伸强度、定伸应力、耐磨性、耐热性且永久变形小、屈挠和回弹性。
优选地，所述促进剂由以下重量份的三种促进剂组成：促进剂NS 1.0-4.0份、促进剂DPG 0.5-3.0份、促进剂TMTD 0.5-2.5份。
优选地，所述促进剂由以下重量份的三种促进剂组成：促进剂NS 1-3份，促进剂CBS 1-2.5份，促进剂TMTD 0.5-2.0份。
优选地，所述防老剂选自防老剂TMQ、防老剂4020中的至少一种。
优选地，所述胎圈补强胶的密度为1.157kg/dm3。
本发明还提供了一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)混炼：将胎圈补强胶的各个原料进行检验后，烘胶、切胶或者按照重量配比直接投料、自动称量；称量后的原料转入密炼机内，在压力50N/cm2、温度150℃及转速25-45rpm的条件下自动混炼180秒，随后排胶；
(2)挤出压片：将排胶后的胶料通过双螺杆挤出压片，经过包括硬脂酸皂和滑石粉的隔离液，冷却，叠放即可。
本发明还提供了一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的应用，将上述胎圈补强胶应用到轮胎制备中。
本发明具备下述有益效果：
1、本发明通过调整配方并创新性地加入高苯乙烯树脂、超级增粘树脂、热稳定剂、多功能橡胶助剂、多功能交联剂，在橡胶加工过程中有良好的塑性，与橡胶相容性好，有利于树脂与填料在胶料中的均匀分散，改善胶料压出工艺条件及胶料流动性，胶料压出表面光滑平整、粘性好、不容易胶烧；能够有效提高补强胶刚性、拉伸强度、撕裂强度、耐磨性、耐热性且永久变形小、屈挠和回弹性好；可以提高胎圈各部件的粘合力，增强与接触部件表面的粘接强度，生热低、耐热老化性能好，内聚力大于外界或高速运动时产生的破坏力。应用到轮胎胎圈补强后，大幅减少胎圈部位损坏，降低子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，提高车辆行驶过程中的安全性。
2、本发明的超级增粘树脂，通过N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺对叔丁基苯酚甲醛树脂进行改性，一方面通过改性提高树脂分子链的支化程度，有效提高增粘性能，一方面N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺作为后效性促进剂，在操作温度下非常安全，耐焦烧性好，定伸强度高，可提高合成胶使用比例；因此，该超级增粘树脂在胶料中的分散性、粘性好，高温硫化时与橡胶分子的基团发生交联反应，促进橡胶分子从游离态转变为固定态，降低补强胶成品的生热，提高耐老化性能。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中所选用的原料，天然橡胶选自西双版纳顺达进口贸易有限责任公司的TSR9710；溶聚丁苯橡胶选自中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司的SSBR2557S；丁苯橡胶选自申华化学工业有限公司的SBR1502；三元乙丙橡胶KEP-350选自Kumho Polychem Co.Ltd；稀土顺丁橡胶NdBR40选自锦湖石油化学有限公司；炭黑选自茂名环星新材料股份有限公司型号分别为N330和N660的炭黑；硅烷偶联剂选自永修县艾科普新材料有限公司的Si-69；高苯乙烯树脂HS-68选自烟台世缘橡胶有限公司，高苯乙烯树脂HS-68的优点是具备良好的强度、刚度和硬度，具有较好的增硬能力，同时相应胶料的拉伸强度和拉断伸长率保持较好，生热性能、焦烧时间和加工流动性变化很小。
超级增粘树脂作为轮胎胶料加工过程中的重要助剂，其作用是提高胶料的自粘性和互粘性，改善轮胎成型加工性能和综合性能，可以保持胶料初始粘性好，保持时间长，提高胶料粘合强度、耐高温和热稳定性能好。高分散不溶性硫磺HDIS-75选自肇庆泰信环保新材料有限公司，高分散不溶性硫磺含量≥95％的颗粒型硫磺，高分散不溶性硫磺具有高分散性、高含量、高热稳定性等特点，在胎圈补强胶混炼过程中吃粉快，可以提高生产效率，减少喷霜，提高胶料粘合性能。
多功能橡胶助剂PDM选自濮阳市中原石化实业有限公司：N,N＇-间苯双马来酰亚胺(PDM)是一种多功能橡胶助剂，是耐热高分子单体马来酰亚胺与乙烯基单体共聚制备的耐热高分子材料，可作为橡胶加工中的硫化剂、过氧化物体系共硫化剂、防焦剂和增粘剂。PDM作为硫化剂与硫磺、促进剂TMTD搭配使用，具有延长胶料焦烧时间，降低生热，提高模量、抗硫化反原性能、橡胶与金属的粘合强度等作用。
多功能交联剂CA94-50选自上海霓项材料技术有限公司，是一种改性的多马酰亚胺，用作过氧化物硫化体系的助交联剂，焦烧时间长，胶料硫化速度快和交联程度，硫化胶的硬度、100％定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率较高，与金属的粘合强度较大，热氧老化后性能变化不大。热稳定剂选自黄岩东海化工有限公司的热稳定剂TCA-90：热稳定剂TCA-90为双马来酰亚胺衍生物，能够改善橡胶制品在高温条件下的动态性能，尤其是轮胎在使用过程中的动态性能，从而提高轮胎的耐久性能，减少胎圈部位损坏，降低子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题。促进剂NS、CBS、TMTD和防焦剂CTP选自肇庆泰信环保新材料有限公司。
实施例1
本实施例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR9710 35.0份，丁苯橡胶SBR1502 20.0份，溶聚丁苯橡胶SSBR2557S 15份，三元乙丙橡胶35份，稀土顺丁橡胶NdBR40 45.0份，氧化锌3.0份，硬脂酸2.0份，分散剂FS-200 1.0份，防老剂4020 1.5份，防老剂TMQ 2.0份，防护蜡OKERIN2122 1.5份，高苯乙烯树脂HS-688.0份，超级增粘树脂4.0份，热稳定剂TCA-90 1.0份，炭黑N330 30.0份，炭黑N660 30.0份，白炭黑40.0份，硅烷偶联剂Si-69 4.0份，多功能橡胶助剂PDM 1.0份，多功能交联剂CA94-50 1.5份，促进剂NS 4.0份，促进剂CBS 1.5份，促进剂TMTD 2.0份，高分散不溶性硫磺HDIS-75 2.0份，防焦剂CTP 0.5份。
本实施例超级增粘树脂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将37wt％的甲醛溶液加入三口烧瓶内，滴加1mol/L的碳酸钠溶液，调节pH至8，升温至52℃，缓慢滴加N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，搅拌反应液至澄清状态后，得到混合液a备用；其中，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的用量为甲醛溶液重量的0.05倍；
步骤二，向三口烧瓶内加入110g对叔丁基苯酚、136g甲苯和0.6g对甲苯磺酸，缓慢滴加62g、37wt％的甲醛溶液，升温回流反应5小时，蒸馏除水，加入30g混合液a、0.42g对甲苯磺酸，滴加乙酸调节反应体系pH至4，搅拌3小时后，滴加10wt％的氢氧化钠溶液调节pH至中性，减压蒸馏除去水和甲苯，乙酸乙酯洗涤，滤饼于140℃干燥得到超级增粘树脂。
本实施例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)混炼：将胎圈补强胶的各个原料进行检验后，烘胶、切胶或者按照重量配比直接投料、自动称量；称量后的原料转入密炼机内，在压力50N/cm2、温度150℃及转速40rpm的条件下自动混炼180秒，随后排胶；
(2)挤出压片：排胶后的胶片通过双螺杆挤出压片，经过包括硬脂酸皂和滑石粉的隔离液，冷却，叠放即可。
实施例2
本实施例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR9710 35.0份，丁苯橡胶SBR1502 35.0份，溶聚丁苯橡胶SSBR2557S 10.0份，三元乙丙橡胶32份，稀土顺丁橡胶NdBR40 25.0份，氧化锌8.0份，硬脂酸3.0份，分散剂FS-200 1.5份，防老剂4020 2.1份，防老剂TMQ 2.3份，防护蜡OKERIN 2122 1.8份，高苯乙烯树脂HS-6815.0份，超级增粘树脂5.0份，热稳定剂TCA-90 3.0份，炭黑N330 25.0份，炭黑N660 40.0份，白炭黑35.0份，硅烷偶联剂Si-69 4.5份，多功能橡胶助剂PDM 1.5份，多功能交联剂CA94-50 1.0份，促进剂NS 2.0份，促进剂CBS 2.5份，促进剂TMTD 2.0份，高分散不溶性硫磺HDIS-75 3.0份，防焦剂CTP 0.8份。
本实施例超级增粘树脂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将37wt％的甲醛溶液加入三口烧瓶内，滴加1mol/L的碳酸钠溶液，调节pH至9，升温至55℃，缓慢滴加N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，搅拌反应液至澄清状态后，得到混合液a备用；其中，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的用量为甲醛溶液重量的0.07倍；
步骤二，向三口烧瓶内加入108g对叔丁基苯酚、145g甲苯和0.7g对甲苯磺酸，缓慢滴加62g、37wt％的甲醛溶液，升温回流反应6小时，蒸馏除水，加入32g混合液a、0.35g对甲苯磺酸，滴加乙酸调节反应体系pH至5，搅拌4小时后，滴加10wt％的氢氧化钠溶液调节pH至中性，减压蒸馏除去水和甲苯，乙酸乙酯洗涤，滤饼于142℃干燥得到超级增粘树脂。
本实施例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
实施例3
本实施例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR9710 40.0份，丁苯橡胶SBR1502 20.0份，溶聚丁苯橡胶SSBR2557S 25.0份，三元乙丙橡胶45份，稀土顺丁橡胶NdBR40 15.0份，氧化锌5.0份，硬脂酸3.5份，分散剂FS-200 2.5份，防老剂4020 2.5份，防老剂TMQ 1.5份，防护蜡OKERIN 2122 2.0份，高苯乙烯树脂HS-6820.0份，超级增粘树脂3.0份，热稳定剂TCA-90 8.0份，炭黑N330 20.0份，炭黑N660 30.0份，白炭黑50.0份，硅烷偶联剂Si-69 5.0份，多功能橡胶助剂PDM 3.5份，多功能交联剂CA94-50 2.2份，促进剂NS 3.0份，促进剂CBS 1.6份，促进剂TMTD 1.8份，高分散不溶性硫磺HDIS-75 4.3份，防焦剂CTP 0.9份。
本实施例超级增粘树脂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将37wt％的甲醛溶液加入三口烧瓶内，滴加1mol/L的碳酸钠溶液，调节pH至8，升温至60℃，缓慢滴加N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，搅拌反应液至澄清状态后，得到混合液a备用；其中，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的用量为甲醛溶液重量的0.06倍；
步骤二，向三口烧瓶内加入110g对叔丁基苯酚、142g甲苯和0.6g对甲苯磺酸，缓慢滴加65g、37wt％的甲醛溶液，升温回流反应5.5小时，蒸馏除水，加入35g混合液a、0.4g对甲苯磺酸，滴加乙酸调节反应体系pH至4，搅拌4小时后，滴加10wt％的氢氧化钠溶液调节pH至中性，减压蒸馏除去水和甲苯，乙酸乙酯洗涤，滤饼于138℃干燥得到超级增粘树脂。
本实施例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
实施例4
本实施例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR9710 20.0份，丁苯橡胶SBR1502 10.0份，溶聚丁苯橡胶SSBR2557S 35.0份，三元乙丙橡胶22份，稀土顺丁橡胶NdBR40 35.0份，氧化锌10.0份，硬脂酸4.5份，分散剂FS-2002.0份，防老剂4020 3.5份，防老剂TMQ 1.0份，防护蜡OKERIN 2122 3.0份，高苯乙烯树脂HS-68 10.0份，超级增粘树脂7.0份，热稳定剂TCA-90 4.0份，炭黑N330 35.0份，炭黑N66025.0份，白炭黑45.0份，硅烷偶联剂Si-69 5.5份，多功能橡胶助剂PDM 4.0份，多功能交联剂CA94-50 2.8份，促进剂NS 1.5份，促进剂CBS 1.0份，促进剂TMTD 2.0份，高分散不溶性硫磺HDIS-75 8.0份，防焦剂CTP 1.1份。
本实施例超级增粘树脂的制备方法，与实施例1相同。
本实施例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
实施例5
本实施例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR9710 25.0份，丁苯橡胶SBR1502 15.0份，溶聚丁苯橡胶SSBR2557S 15.0份，三元乙丙橡胶30份，稀土顺丁橡胶NdBR40 45.0份，氧化锌4.0份，硬脂酸6.0份，分散剂FS-200 3.2份，防老剂4020 2.5份，防老剂TMQ 3.0份，防护蜡OKERIN 2122 3.5份，高苯乙烯树脂HS-6813.0份，超级增粘树脂8.0份，热稳定剂TCA-90 5.0份，炭黑N330 30.0份，炭黑N660 20.0份，白炭黑40.0份，硅烷偶联剂Si-69 4.0份，多功能橡胶助剂PDM 3.0份，多功能交联剂CA94-50 3.0份，促进剂NS 3.4份，促进剂CBS 2.8份，促进剂TMTD 1.5份，高分散不溶性硫磺HDIS-75 6.5份，防焦剂CTP 1.5份。
本实施例超级增粘树脂的制备方法，与实施例2相同。
本实施例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
实施例6
本实施例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR9710 80.0份，丁苯橡胶SBR1502 10.0份，溶聚丁苯橡胶SSBR2557S 10.0份，三元乙丙橡胶42份，氧化锌2.0份，硬脂酸5.5份，分散剂FS-200 2.8份，防老剂4020 2.2份，防老剂TMQ 2.6份，防护蜡OKERIN 2122 2.5份，高苯乙烯树脂HS-68 12.0份，超级增粘树脂4.5份，热稳定剂TCA-90 6.8份，炭黑N330 20.0份，炭黑N660 40.0份，白炭黑43.0份，硅烷偶联剂Si-69 4.3份，多功能橡胶助剂PDM 2.5份，多功能交联剂CA94-50 2.0份，促进剂NS 3.5份，促进剂CBS 2.2份，促进剂TMTD 1.8份，高分散不溶性硫磺HDIS-75 7.6份，防焦剂CTP 0.6份。
本实施例超级增粘树脂的制备方法，与实施例3相同。
本实施例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
对比例1
本对比例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡胶25份，天然橡胶TSR9710 40份，溶聚丁苯橡胶SSBR2557S 35份，氧化锌6份，硬脂酸3.5份，防老剂A 2.3份，防老剂4020 3.5份，防护蜡2.8份，增粘树脂801 3.5份，增硬树脂R-206 8.0份，炭黑N339 35份，炭黑N220 50份，白炭黑12份，硅烷偶联剂1.2份，高分散性不溶性硫磺(硫含量≥95％)4.5份，促进剂CBS 2.0份，促进剂DPG 1.2份，促进剂MBTS 3.8份。
本对比例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
对比例2
本对比例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR9710 35份，顺丁橡胶BR9000 30份，丁苯橡胶SBR1502 20份，三元乙丙橡胶15份，碳酸锌9份，超细碳酸钙20份，硬脂酸3.0份，云母粉12份，白炭黑30份，高耐磨炉黑55份，高级陶土10份，氧化锌8份，硬脂酸3.0份，防老剂A 3.0份，道达尔油4.5份，促进剂DZ 1.2份，促进剂DTDM 2.5份，C9石油树脂4.5份，间甲树脂KA-20 5.5份，不溶性硫黄4.5份，炭黑20份，氢氧化铝4.5份，氧化镁2.3份，硅烷偶联剂3.0份。
本对比例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
对比例3
本对比例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR9710 35份，顺丁橡胶BR900020份，丁苯橡胶SBR150210份，三元乙丙橡胶5份，聚丁二烯橡胶30份，碳酸锌7份，超细碳酸钙9份，硬脂酸4份，滑石粉12份，白炭黑38份，低结构高耐磨炉黑90份，高级陶土25份，6700树脂8份，氧化锌8份，硬脂酸2.5份，氧化镁1.5份，RE棕色结晶体2.3份，道达尔油3.5份，促进剂TMTM 2.1，促进剂MZ 1.8份，石蜡混合物4.5份，RA白色粉末2.5份，不溶性硫黄5.8份，炭黑15份，氢氧化铝4.5份，二硫化烷基苯酚5.5份，硅烷偶联剂3.5份。
本对比例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
对比例4
本对比例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR9710 50份，顺丁橡胶BR9000 15份，再生胶35份，炭黑50份，环保油8份，增粘树脂204 4.5份，高级(腰果油)改性补强树脂6.8份，硬脂酸3.5份，氧化锌7份，防老剂4020 3.8份，防老剂TMQ 2.5份，抗氧剂2241 3.5份，微晶蜡2122 2.5份，特种硫磺2.3份，促进剂DPG2.2份，促进剂NS 1.2份，促进剂CBS 0.15份，防焦剂CTP 0.5份。
本对比例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
对比例5
本对比例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR20 70份，顺丁橡胶BR9000 30.0份，超细粒胶粉9份，炭黑N330 60份，氧化锌5.5份，防老剂4020 3.5份，芳烃油6.5份，分散剂FS-200 5份，腰果油改性酚醛树脂5份，普通硫磺6.0份，促进剂BZ 1.3份，促进剂M 1.5份，抗硫化反原剂PK900 2.4份。
本对比例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
对比例6
本对比例的一种轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，包括以下重量份的原料：天然橡胶TSR20 50份，顺丁橡胶BR9000 50.0份，超细粒胶粉7份，炭黑N330 50份，氧化锌4.5份，防老剂4020 4.5份，芳烃油3.5份，分散剂FS-200 3.5份，腰果油改性酚醛树脂5份，普通硫磺3.8份，促进剂TMTD 1.5份，促进剂MBT 2.5份，防老剂A 3.2份。
本对比例轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，与实施例1相同。
性能测试
将上述实施例和对比例制备得到的胎圈补强胶进行性能测试，具体测试结果见表1-表4。
表1.实施例的胎圈补强胶所制备胶料的性能测试结果
Figure BDA0003830880250000141
Figure BDA0003830880250000151
表2.实施例的胎圈补强胶所制备成品轮胎室内耐久测试结果
Figure BDA0003830880250000152
表3.对比例的胎圈补强胶所制备胶料性能测试结果
Figure BDA0003830880250000153
Figure BDA0003830880250000161
表4.对比例的胎圈补强胶所制备成品轮胎室内耐久测试结果
Figure BDA0003830880250000162
Figure BDA0003830880250000171
由上述表中的测试结果可知：在实施例1和2所用炭黑总份数相同，高苯乙烯树脂HS-68份数不同时，它们得到的胎圈补强胶所制备的成品轮胎，其强度和硬度比较好，拉伸强度分别为29.0Mpa、34.71Mpa，邵氏A型硬度分别为75、78，回弹性分别为66％、68％，压缩疲劳试验温升分别为16.10℃、15.80℃，其它物性变化不大，表明炭黑用量相同时，高苯乙烯树脂HS-68使用份数越多，胎圈补强胶料拉伸强度和硬度增大，压缩生热低，焦烧时间和加工流动性变化很小，所得胎圈补强胶的耐热性能和耐久试验性能越好，综合物理性能越好。
在实施例3和5所用超级增粘树脂总份数不同，炭黑份数相同时，实施例5得到的胎圈补强胶所制备的成品轮胎，其拉伸强度分别为31.22Mpa、36.84Mpa，撕裂强度分别为90.41N/mm、98.02N/mm，回弹性分别为66％、69％，压缩疲劳试验温升分别为15.1℃、13.1℃，均明显优于实施例3；表明炭黑用量减少时，所得胎圈补强胶制备的成品轮胎其综合物理性能会更好，可以提高胶料粘合强度、耐高温和热稳定性能好。
以实施例1、2、3、4、5和6得到的胎圈补强胶所制备的成品轮，尤其是以实施例2、实施例5和实施例6得到的胎圈补强胶所制备的成品轮胎，其R97抗硫化反原时间显著大于对比例得到的胎圈补强胶所制备成品轮胎的R97抗硫化反原时间，分别为45.87min、48.99min、47.45min、47.89min、49.89min和49.31min；同时其压缩疲劳试验温升大幅小于对比例得到的胎圈补强胶所制备成品轮胎的压缩疲劳试验温升，分别为16.1℃、15.8℃、15.1℃、14.0℃、13.1℃和13.5℃。因此，使用本发明的胎圈补强胶所制备得到的轮胎，因其具有更高的强度、刚性和硬度，抗硫化反原、拉伸强度和回弹性，压缩生热低，成品轮胎的耐热性能和耐久性能提高，能够大幅减少子口空，降低子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，提高车辆行驶过程中的安全性。
以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：天然橡胶20-80份、丁苯橡胶10-35份、溶聚丁苯橡胶10-35份、三元乙丙橡胶10-50份、稀土顺丁橡胶15-45份、氧化锌3.0-10.0份、硬脂酸1-6份、分散剂1.0-3.2份、防老剂1.5-6.0份、防护蜡1.5-3.5份、高苯乙烯树脂8-20份、超级增粘树脂3-8份、热稳定剂1-8份、炭黑45-110份、硅烷偶联剂4-8份、高分散不溶性硫磺2-8份、多功能橡胶助剂1-4份、多功能交联剂1-3份、促进剂2-13份、防焦剂0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述的轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，其特征在于，所述轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶包括以下重量份的原料：天然橡胶25-60份、丁苯橡胶15-30份、溶聚丁苯橡胶15-30份、三元乙丙橡胶15-45份、稀土顺丁橡胶20-40份、氧化锌3.0-8.0份、硬脂酸1-5份、分散剂1.0-3.2份、防老剂1.5-6.0份、防护蜡1.5-3.5份、高苯乙烯树脂8-16份、超级增粘树脂3-8份、热稳定剂1-8份、炭黑55-100份、硅烷偶联剂4-8份、高分散不溶性硫磺2-8份、多功能橡胶助剂1-4份、多功能交联剂1-3份、促进剂2-10份。
3.根据权利要求2所述的轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，其特征在于，所述超级增粘树脂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将37wt％的甲醛溶液加入三口烧瓶内，滴加1mol/L的碳酸钠溶液，调节pH至8-9，升温至50-60℃，缓慢滴加N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，搅拌反应液至澄清状态后，得到混合液a备用；其中，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的用量为甲醛溶液重量的0.03-0.08倍；
步骤二，向三口烧瓶内加入100-120g对叔丁基苯酚、120-150g甲苯和0.5-0.8g对甲苯磺酸，缓慢滴加60-65g、37wt％的甲醛溶液，升温回流反应4-6小时，蒸馏除水，加入20-40g混合液a、0.3-0.5g对甲苯磺酸，滴加乙酸调节反应体系pH至4-5，搅拌2-4小时后，滴加10wt％的氢氧化钠溶液调节pH至中性，减压蒸馏除去水和甲苯，乙酸乙酯洗涤，滤饼于130-145℃干燥得到超级增粘树脂。
4.根据权利要求2所述的轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，其特征在于，所述炭黑由以下重量份的三种炭黑组成：炭黑N33015-45份、炭黑N66010-45份、白炭黑10-50份。
5.根据权利要求2所述的轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，其特征在于，所述促进剂由以下重量份的三种促进剂组成：促进剂NS 1.0-4.0份、促进剂DPG0.5-3.0份、促进剂TMTD0.5-2.5份。
6.根据权利要求2所述的轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，其特征在于，所述促进剂由以下重量份的三种促进剂组成：促进剂NS 1-3份，促进剂CBS1-2.5份，促进剂TMTD 0.5-2.0份。
7.根据权利要求2所述的轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，其特征在于，所述防老剂选自防老剂TMQ、防老剂4020中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶，其特征在于，所述胎圈补强胶的密度为1.157kg/dm3。
9.轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)混炼：将胎圈补强胶的各个原料进行检验后，烘胶、切胶或者按照重量配比直接投料、自动称量；称量后的原料转入密炼机内，在压力50N/cm2、温度150℃及转速25-45rpm的条件下自动混炼180秒，随后排胶；
(2)挤出压片：将排胶后的胶料通过双螺杆挤出压片，经过包括硬脂酸皂和滑石粉的隔离液，冷却，叠放即可。
10.轻型载重子午线轮胎胎圈补强胶的应用，其特征在于，将权利要求1-8任一项所述的胎圈补强胶应用到轮胎制备中。
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