CN115838498A - 一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物及其制备方法和轮胎 - Google Patents
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Abstract
本申请属于橡胶技术领域，尤其涉及一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物及其制备方法和轮胎；本申请提供的改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物能够减缓防老剂和防护蜡向外迁移到轮胎胎侧表面，从而解决了现有技术中防老剂、石蜡容易向外迁移到轮胎胎侧表面的技术问题。
Description
技术领域
本申请属于橡胶技术领域，尤其涉及一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物及其制备方法和轮胎。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对于车辆轮胎的追求不局限于轮胎性能，还要求轮胎的外观满足要求。
目前轮胎胎侧配方中主要以橡胶组合物、炭黑等补强剂、硫磺等硫化剂以及防老剂和防护蜡等抗老化剂组成；其中，橡胶组合物包括天然橡胶和顺丁橡胶，然而天然橡胶和顺丁橡胶等橡胶橡胶组合物与防老剂和防护蜡等抗老化剂共用时，随着时间的延长，防老剂、防护蜡容易向外迁移到轮胎胎侧表面，甚至迁移到轮胎胎面，导致了轮胎胎侧、胎面泛彩变色，影响了轮胎外观。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物及其制备方法和轮胎，用于解决现有技术中防老剂、防护蜡容易向外迁移到轮胎胎侧表面的技术问题。
本申请第一方面提供了一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物，以质量份计算，所述胎侧橡胶组合物包括5～20间同异构聚丁二稀树脂、30～110质量份橡胶组合物、43～56质量份补强剂、0.5～2质量份硫化剂、1.5～3.5质量份抗老化剂以及10～22助剂；
所述橡胶组合物包括天然橡胶和氯丁橡胶；
所述抗老化剂包括防老剂和防护蜡。
优选的，以质量份计算，所述橡胶组合物包括10～30质量份天然橡胶和20～80质量份氯丁橡胶；
所述抗老化剂包括1.5～2.5质量份防老剂和0.1～1质量份防护蜡。
优选的，所述防老剂中OD型防老剂和DAPD型防老剂的质量比为0～1.5：0～1.5。
优选的，所述补强剂包括8～16质量份白炭黑和35～40质量份炭黑。
优选的，所述硫化剂包括0.5～2质量份硫磺。
优选的，所述助剂包括0.8～1.6质量份硅烷偶联剂、4.5～5.5质量份氧化锌、1～2质量份硬脂酸、2～5质量份氧化镁、2～6质量份均匀剂、0.2～1.8质量份促进剂。
优选的，所述天然橡胶包括SMR20型天然橡胶。
优选的，所述氯丁橡胶包括CR121型氯丁橡胶和CR122型氯丁橡胶。
优选的，所述间同异构聚丁二稀树脂结晶度为36％，熔点126℃。
优选的，所述炭黑包括N330型炭黑，所述白炭黑包括气相法二氧化硅A110型。
优选的，所述促进剂为CZ型促进剂。
优选的，所述防护蜡包括FYT-502型防护蜡。
优选的，所述硅烷偶联剂包括Si-69L型硅烷偶联剂。
优选的，所述均匀剂包括40MS型均匀剂。
本申请第二方面提供了一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物的制备方法，制备方法包括步骤：
步骤S1、将天然橡胶、氯丁橡胶、间同异构聚丁二稀树脂、氧化镁、硬脂酸、防老剂、防护蜡、均匀剂、炭黑、白炭黑、硅烷偶联剂投入密炼机混炼，压上顶栓至胶料温度为120℃时排胶，得到一段母胶；
步骤S2、将一段母胶、促进剂、硫磺、氧化锌投入密炼机硫化，压上顶栓至胶料温度为105℃时排胶。
优选的，步骤S1中，所述混炼转子转速为40r/min，顶栓压力为5.0N/cm2。
优选的，步骤S2中，所述混炼转子转速为20r/min，顶栓压力为5.0N/cm2。
本申请第三方面提供了一种轮胎，包括胎体、胎面、胎圈以及上述胎侧橡胶组合物制备得到胎侧。
综上所述，本申请提供了一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物及其制备方法和轮胎，胎侧橡胶组合物包括5～20间同异构聚丁二稀树脂、30～110质量份橡胶组合物、43～56质量份补强剂、0.5～2质量份硫化剂、1.5～3.5质量份抗老化剂以及10～22助剂；其中，30～110质量份橡胶组合物包括天然橡胶和氯丁橡胶，1.5～3.5质量份抗老化剂包括防老剂和防护蜡，二者共用制备得到轮胎胎侧，并与轮胎胎体、胎面、胎圈组成轮胎，将轮胎经过高速、耐久试验并存放三个月后，轮胎以及胎侧没有出现泛彩变色，这说明本申请提供的胎侧橡胶组合物减缓了防老剂和防护蜡向外迁移到轮胎胎侧表面，本申请提供的改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物解决了现有技术中防老剂、石蜡容易向外迁移到轮胎胎侧表面的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例2提供的胎侧橡胶组合物与胎体、胎面以及胎圈组成轮胎实物图；
图2为本申请比较例1提供的胎侧橡胶组合物与胎体、胎面以及胎圈组成轮胎实物图；
图3为图1所示彩图的黑白对照图；
图4为图2所示彩图的黑白对照图。
具体实施方式
本申请提供了一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物及其制备方法和轮胎，用于解决现有技术中防老剂、防护蜡容易向外迁移到轮胎胎侧表面的技术问题。
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
本申请实施例1提供了一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物，胎侧橡胶组合物的组成成分包括间同异构聚丁二稀树脂、30～110质量份橡胶组合物、43～56质量份补强剂、0.5～2质量份硫化剂、1.5～3.5质量份抗老化剂以及0.8～1.6质量份硅烷偶联剂、4.5～5.5质量份氧化锌、1～2质量份硬脂酸、2～5质量份氧化镁、2～6质量份均匀剂、0.2～1.8质量份促进剂等助剂；将上述组成的胎侧橡胶组合物与轮胎胎体、胎面、胎圈组成轮胎，将轮胎经过高速、耐久试验并存放三个月后，轮胎以及胎侧没有出现泛彩变色，这说明本申请提供的胎侧橡胶组合物减缓了防老剂和防护蜡向外迁移到轮胎胎侧表面。
对于胎侧橡胶组合物中的组成成分氯丁橡胶，选自山西霍家长化合成橡胶有限公司产品CR1211和CR1212；氯丁橡胶具有良好的机械性能，作为胎侧橡胶组合物的组成成分能维持胎侧胶的硬度、拉伸强度和断裂伸长率等力学性能，
对于胎侧橡胶组合物中的组成成分同异构聚丁二稀树脂，能维持胎侧胶硬度及模量，并可降低生热，明显提高橡胶组合物的抗屈挠龟裂性能，同时可改善橡胶组合物粘辊的加工性能。
实施例2
本申请实施例2提供了实施例1所述改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物的制备方法，制备方法包括一段混炼和两段混炼。
其中，一段混炼制备包括将20质量份天然橡胶、70质量份CR121型氯丁橡胶、10质量份间同异构聚丁二稀树脂、3质量份氧化镁、1质量份硬脂酸、1质量份OD型防老剂、1质量份DAPD型防老剂、1质量份防护蜡、6质量份均匀剂投入密炼室，设置转子转速为40r/min，设置上顶栓压力为5.0N/cm2，压25秒后，提栓加入40质量份炭黑N330、10质量份白炭黑，压40秒后，提栓投入1质量份硅烷偶联剂，再压栓至胶料温度为120℃时排胶，排出的胶通过挤出机压片冷却至45℃以下时收取叠片，得到一段母胶；
两段混炼包括将一段母胶晾至4h后，与0.4质量份促进剂、0.8质量份硫磺、5质量份氧化锌一起投入密炼机，设置密炼机转速为20r/min，上顶栓加压5N/cm2，压至45秒提栓静止5秒，再压至105℃时排胶，排下的胶经开炼机补充翻炼后出片冷却至45℃以下收取叠片，得到最终橡胶组合物。
实施例3
本申请实施例3提供了实施例1所述改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物的制备方法，制备方法包括一段混炼和两段混炼。
其中，一段混炼制备包括将20质量份天然橡胶、50质量份CR121型氯丁橡胶、25质量份CR122型氯丁橡胶、5质量份间同异构聚丁二稀树脂、10质量份氧化镁、1质量份硬脂酸、1质量份OD型防老剂、1质量份DAPD型防老剂、1质量份防护蜡、6质量份均匀剂投入密炼室，设置转子转速为40r/min，设置上顶栓压力为5.0N/cm2，压25秒后，提栓加入45质量份炭黑N330、10质量份白炭黑，压40秒后，提栓投入1质量份硅烷偶联剂，再压栓至胶料温度为120℃时排胶，排出的胶通过挤出机压片冷却至45℃以下时收取叠片，得到一段母胶；
两段混炼包括将一段母胶晾至4h后，与0.4质量份促进剂、0.8质量份硫磺、5质量份氧化锌一起投入密炼机，设置密炼机转速为20r/min，上顶栓加压5N/cm2，压至45秒提栓静止5秒，再压至105℃时排胶，排下的胶经开炼机补充翻炼后出片冷却至45℃以下收取叠片，得到最终橡胶组合物。
比较例1
本申请比较例1提供了胎侧橡胶组合物的制备方法，制备方法包括一段混炼和两段混炼。
其中，一段混炼制备包括将45质量份天然橡胶、55质量份顺丁橡胶、6质量份环烷油、2质量份硬脂酸、3质量份4020型防老剂、1.8质量份RD型防老剂、2质量份防护蜡投入密炼室，设置转子转速为40r/min，设置上顶栓压力为5.0N/cm2，压25秒后，提栓加入52质量份炭黑N330压40秒后，再压栓至胶料温度为120℃时排胶，排出的胶通过挤出机压片冷却至45℃以下时收取叠片，得到一段母胶；
两段混炼包括将一段母胶晾至4h后，与0.9质量份促进剂、1.8质量份硫磺、3.5质量份氧化锌一起投入密炼机，设置密炼机转速为20r/min，上顶栓加压5N/cm2，压至45秒提栓静止5秒，再压至105℃时排胶，排下的胶经开炼机补充翻炼后出片冷却至45℃以下收取叠片，得到最终橡胶组合物。
实施例4
本申请实施例4还提供了一种轮胎，轮胎的组成包括胎体、胎面、胎圈以及实施例2所述胎侧。
其中，轮胎的制备工艺为常规工艺，此处不再赘述。
测试例1
本测试例用于测试实施例2和比较例1提供的胎侧胎侧橡胶组合物与胎体、胎面以及胎圈组成轮胎后的性能，测试包括先将轮胎进行高速、耐久试验，并存放三个月后，进行外观对比，外观对比结果如图2和1所示，从图1可以看出，比较例1提供的胎侧与胎体、胎面以及胎圈组成轮胎，在三个月后，防老剂、防蜡明显从轮胎内迁移到轮胎表面，造成了轮胎泛彩变色，影响了轮胎外观，而实施例2提供的胎侧与胎体、胎面以及胎圈组成轮胎，在三个月后，轮胎外观几乎没有变化，说明实施例2提供的胎侧中防老剂、防蜡几乎没有发生向外迁移，能够长时间的维持轮胎外观，与对比例1提供的胎侧胎侧橡胶组合物与胎体、胎面以及胎圈组成轮胎相比，实施例2提供的胎侧胎侧橡胶组合物能够改善轮胎外观。
测试例2
本测试例2用于测试实施例2-3和比较例1提供的胎侧橡胶组合物的力学性能，其中测试项目、测试标准以及测试结果如表1所示。
表1
从表1可以看出，本申请实施例2-3提供的胎侧橡胶组合物与比较例1提供的胎侧橡胶组合物的力学性能相近，而比较例1提供的胎侧橡胶组合物为市场常用胎侧橡胶组合物，这说明本申请实施例2-3提供的胎侧橡胶组合物力学性能接近市场常用胎侧橡胶组合物，可以满足胎侧橡胶组合物的力学性能要求。
综上，从本申请测试1和2可以看出，本申请实施例2和3提供的将天然橡胶和氯丁橡胶、防老剂和防护蜡共用的胎侧橡胶组合物在满足市售胎侧橡胶组合物的力学性能要求的基础上，还能减缓胎侧中组分防老剂、防蜡向外迁移，改善轮胎外观。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物，其特征在于，以质量份计算，所述胎侧橡胶组合物包括5～20间同异构聚丁二稀树脂、30～110质量份橡胶组合物、43～56质量份补强剂、0.5～2质量份硫化剂、1.5～3.5质量份抗老化剂以及10～22助剂；
所述橡胶组合物包括天然橡胶和氯丁橡胶；
所述抗老化剂包括防老剂和防护蜡。
2.根据权利要求1所述的一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物，其特征在于，以质量份计算，所述橡胶组合物包括10～30质量份天然橡胶和20～80质量份氯丁橡胶；
所述抗老化剂包括1.5～2.5质量份防老剂和0.1～1质量份防护蜡。
3.根据权利要求1所述的一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物，其特征在于，所述防老剂中OD型防老剂和DAPD型防老剂的质量比为0～1.5：0～1.5。
4.根据权利要求1所述的一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物，其特征在于，所述氯丁橡胶包括CR121型氯丁橡胶和CR122型氯丁橡胶。
5.根据权利要求1所述的一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物，其特征在于，所述助剂包括0.8～1.6质量份硅烷偶联剂、4.5～5.5质量份氧化锌、1～2质量份硬脂酸、2～5质量份氧化镁、2～6质量份均匀剂、0.2～1.8质量份促进剂。
6.根据权利要求1所述的一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物，其特征在于，所述补强剂包括8～16质量份白炭黑和35～40质量份炭黑。
7.权利要求1-6任一项所述的一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物的制备方法，其特征在于，制备方法包括步骤：
步骤S1、将天然橡胶、氯丁橡胶、间同异构聚丁二稀树脂、氧化镁、硬脂酸、防老剂、防护蜡、均匀剂、炭黑、白炭黑、硅烷偶联剂投入密炼机混炼，压上顶栓至胶料温度为120℃时排胶，得到一段母胶；
步骤S2、将一段母胶、促进剂、硫磺、氧化锌投入密炼机硫化，压上顶栓至胶料温度为105℃时排胶。
8.根据权利要求7所述的一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述混炼转子转速为40r/min，顶栓压力为5.0N/cm2。
9.根据权利要求7所述的一种改善轮胎外观的胎侧橡胶组合物的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述混炼转子转速为20r/min，顶栓压力为5.0N/cm2。
10.一种轮胎，其特征在于，包括胎体、胎面、胎圈以及权利要求1-6任一项所述的胎侧橡胶组合物或权利要求7-9任一项所述的制备方法制备得到的胎侧橡胶组合物。
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