CN116693944A - 一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116693944A
CN116693944A CN202310391882.8A CN202310391882A CN116693944A CN 116693944 A CN116693944 A CN 116693944A CN 202310391882 A CN202310391882 A CN 202310391882A CN 116693944 A CN116693944 A CN 116693944A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon black
parts
white carbon
wear
accelerator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202310391882.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116693944B (zh
Inventor
卢德政
卢念成
张国荣
尹作鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Baoli Technology Co ltd
Original Assignee
Shandong Baoli Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Baoli Technology Co ltd filed Critical Shandong Baoli Technology Co ltd
Priority to CN202310391882.8A priority Critical patent/CN116693944B/zh
Publication of CN116693944A publication Critical patent/CN116693944A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116693944B publication Critical patent/CN116693944B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

本发明公开一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法,属于轮胎橡胶材料技术领域。本发明胶料包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶30‑50份、顺丁橡胶15‑25份、丁苯橡胶15‑30份、硬脂酸2‑3份、氧化锌1‑5份、硫磺1‑3份、促进剂0.5‑1.5份、炭黑5‑10份、改性白炭黑3‑7份、防老剂0.5‑1份、增塑剂1‑1.5份。本发明使用天然橡胶、顺丁橡胶等做成生胶体系,利用干混‑硅烷偶联剂‑活性剂对白炭黑进行混合改性,大幅提升白炭黑的分散性,其阿克隆磨耗低至0.085cm3·1.61km‑1,可用作出租车、长途汽车等使用时间长的耐磨轮胎以及在特殊路况、复杂路况上行驶所需要的耐磨轮胎。

Description

一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于轮胎橡胶材料技术领域,具体涉及一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法。
背景技术
轮胎是汽车的最重要的组成部件之一,它的主要作用是支持车辆的全部重量,承受着汽车的负荷,传送牵引和制动的扭力,保证车轮与路面的附着力,轮胎大多用的是橡胶材料。
随着汽车工业和交通运输业的高速发展,公路建设特别是高速公路的迅猛发展,迫切需要各种性能良好的轮胎。先后出现了所谓的安全轮胎、节能轮胎、高性能轮胎、冬季轮胎、全天候轮胎或者全季节轮胎,以及环境轮胎等各种新型轮胎。
橡胶化合物的磨损性能是它非常重要的性质,尤其在轮胎胎面领域更为突出。现有轿车轮胎普遍存在耐磨性能差,轮胎胎面在磨损脱落后容易给环境造成污染的缺点。如何提高轮胎胎面耐磨性能,保证轮胎胎面具符合环保的要求是轮胎行业的一个重要课题。
现有绿色轮胎的胎面胶料通常采用白炭黑来补强,白炭黑应用在轮胎胶料中可明显降低轮胎的滚动阻力。申请号为CN200710050386.7的专利提供了高耐磨航空轮胎胎面胶配方,其胎面胶以天然橡胶为主材料,配加新工艺高结构高耐磨炭黑,高分散性白炭黑,硅烷偶联剂,热稳定剂为主要辅助材料,再配加氧化锌、硬脂酸、对苯二胺类防老剂、酮胺类防老剂、防护蜡、不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂等原料,通过密炼机混炼而成。
但是目前现有技术所用白炭黑由于其表面Si-OH的浓度较高,导致在橡胶基体内的团聚行为非常严重,导致了胶料整体性能的下降。
因此如何有效提升白炭黑在胶料组合物中的分散性,有效提升轮胎的耐磨性和强度性能,是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题,提供一种高效改性白炭黑的方法,有效改善白炭黑在胶料组合物中的分散性,减少团聚,整体提升胶料组合物的耐磨性和力学性能。
为实现上述技术目的,本发明所采用的技术方案为:
一种耐磨轮胎胶料组合物,包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶30-50份、顺丁橡胶15-25份、丁苯橡胶15-30份、硬脂酸2-3份、氧化锌1-5份、硫磺1-3份、促进剂0.5-1.5份、炭黑5-10份、改性白炭黑3-7份、防老剂0.5-1份、增塑剂1-1.5份。
进一步的,所述促进剂为促进剂NOBS、促进剂DM、促进剂TMTM中的一种或者几种。
进一步的,所述炭黑为N339炭黑。
进一步的,所述改性白炭黑的制备方法为:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌1-3h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌4-6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥10-12h后,得到改性白炭黑。
更进一步的,所述活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
进一步的,所述防老剂为防老剂MB、防老剂A、防老剂D中的一种或者几种。
进一步的,所述增塑剂为增塑剂DCHP。
一种耐磨轮胎胶料组合物的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)制备改性白炭黑:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌1-3h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌4-6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥10-12h后,得到改性白炭黑;
(2)按重量份准备各原料,将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶放入密炼机中混炼均匀,混炼温度为60-70℃,密炼机转速为45-50rpm,待物料温度升高至85-95℃时,加入硬脂酸、氧化锌、炭黑、改性白炭黑、防老剂、增塑剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(3)降低温度到50-60℃,加入硫磺和促进剂,混合2-3min,提升反应温度为135-140℃,
排料得到耐磨轮胎胶料组合物。
本发明所用各原料均市售可得。
白炭黑,即一种白色粉末状无定形水合二氧化硅。其物质本身含有部分结合水,因此分子式为SiO2-nH2O。由于白炭黑表面硅羟基含量较大,且表面硅羟基易吸水团聚,所以容易引起白炭黑粒子之间的团聚。因此,一般通过对白炭黑进行表面改性来减少其表面的羟基,通常使用硅烷偶联剂进行改性,但是目前硅烷偶联剂改性均为简单的混合改性、浸泡或者直接混炼,对于白炭黑的改性效果很不理想,对于胶料耐磨性的提升也非常有限。
因此,本发明分两步对白炭黑进行改性,首先将硅烷偶联剂KH560直接与白炭黑进行干混并进行高温加热,硅烷偶联剂充分吸附于白炭黑表面,于此同时在高温下,白炭黑内部吸附的水从白炭黑孔隙中蒸发出来,并与吸附在表面的硅烷接触,使得硅烷水解,甲氧基转化为羟基,然后通过硅烷和二氧化硅水解产物的羟基之间的缩合反应,将水解硅烷接枝到二氧化硅的表面,于此同时加入十二烷基乙氧基磺基甜菜碱作为活性分散剂,一方面其阳离子可以取代白炭黑表面的阴离子硅羟基,另一方面,其分子的长链结构,反过来也可以促进硅烷偶联剂的均匀接枝,两者协同作用,相对于单一的改性方式,白炭黑分布更加均匀,团聚更少,疏水性更好。同时,十二烷基乙氧基磺基甜菜碱含硫,在高温硫化过程中,可以利用硫磺与促进剂作用,使得白炭黑和橡胶分子链产生相互作用,提升白炭黑和橡胶的界面亲和性,高效发挥白炭黑作用,大幅提升轮胎的耐磨性,延长使寿命。
有益效果
本发明使用天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等做成生胶体系,利用干混-硅烷偶联剂-活性剂对白炭黑进行混合改性,大幅提升白炭黑的疏水性和分散性,其阿克隆磨耗低至0.085cm3·1.61km-1,可适应于各类路面环境使用,可用作出租车、长途汽车等使用时间长的耐磨轮胎以及在特殊路况、复杂路况上行驶所需要的耐磨轮胎。
附图说明
图1为本发明实施例5、对比例1-3试样扫描电镜SEM图;
图2为本发明实施例5、对比例1-3试样投射电镜TEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明,但不限于此。
实施例1
一种耐磨轮胎胶料组合物,包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶30份、顺丁橡胶15份、丁苯橡胶15份、硬脂酸2份、氧化锌1份、硫磺1份、促进剂0.5份、炭黑5份、改性白炭黑3份、防老剂0.5份、增塑剂1份。
所述促进剂为促进剂NOBS。
所述炭黑为N339炭黑。
所述改性白炭黑的制备方法为:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌1h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌4h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥10h后,得到改性白炭黑。
所述活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
所述防老剂为防老剂MB。
所述增塑剂为增塑剂DCHP。
一种耐磨轮胎胶料组合物的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)制备改性白炭黑:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌1h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌4h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥10h后,得到改性白炭黑;
(2)按重量份准备各原料,将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶放入密炼机中混炼均匀,混炼温度为60-70℃,密炼机转速为45-50rpm,待物料温度升高至85-95℃时,加入硬脂酸、氧化锌、炭黑、改性白炭黑、防老剂、增塑剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(3)降低温度到50-60℃,加入硫磺和促进剂,混合2-3min,提升反应温度为135-140℃,排料得到耐磨轮胎胶料组合物。
实施例2
一种耐磨轮胎胶料组合物,包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶38份、顺丁橡胶25份、丁苯橡胶16份、硬脂酸2份、氧化锌3份、硫磺3份、促进剂1份、炭黑6份、改性白炭黑4份、防老剂0.5份、增塑剂1份。
所述促进剂为促进剂DM。
所述炭黑为N339炭黑。
所述改性白炭黑的制备方法为:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌1h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥10h后,得到改性白炭黑。
所述活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
所述防老剂为防老剂A。
所述增塑剂为增塑剂DCHP。
一种耐磨轮胎胶料组合物的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)制备改性白炭黑:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌1h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥10h后,得到改性白炭黑;
(2)按重量份准备各原料,将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶放入密炼机中混炼均匀,混炼温度为60-70℃,密炼机转速为45-50rpm,待物料温度升高至85-95℃时,加入硬脂酸、氧化锌、炭黑、改性白炭黑、防老剂、增塑剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(3)降低温度到50-60℃,加入硫磺和促进剂,混合2-3min,提升反应温度为135-140℃,排料得到耐磨轮胎胶料组合物。
实施例3
一种耐磨轮胎胶料组合物,包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶40份、顺丁橡胶25份、丁苯橡胶20份、硬脂酸3份、氧化锌2份、硫磺2份、促进剂1.5份、炭黑7份、改性白炭黑5份、防老剂0.5份、增塑剂1.5份。
所述促进剂为促进剂TMTM。
所述炭黑为N339炭黑。
所述改性白炭黑的制备方法为:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌2h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌5h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥10h后,得到改性白炭黑。
所述活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
所述防老剂为防老剂D。
所述增塑剂为增塑剂DCHP。
一种耐磨轮胎胶料组合物的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)制备改性白炭黑:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌2h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌5h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥10h后,得到改性白炭黑;
(2)按重量份准备各原料,将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶放入密炼机中混炼均匀,混炼温度为60-70℃,密炼机转速为45-50rpm,待物料温度升高至85-95℃时,加入硬脂酸、氧化锌、炭黑、改性白炭黑、防老剂、增塑剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(3)降低温度到50-60℃,加入硫磺和促进剂,混合2-3min,提升反应温度为135-140℃,排料得到耐磨轮胎胶料组合物。
实施例4
一种耐磨轮胎胶料组合物,包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶40份、顺丁橡胶20份、丁苯橡胶25份、硬脂酸3份、氧化锌4份、硫磺1份、促进剂1份、炭黑8份、改性白炭黑5份、防老剂1份、增塑剂1份。
所述促进剂为促进剂NOBS、促进剂DM、促进剂TMTM按照质量比1:1:1混合。
所述炭黑为N339炭黑。
所述改性白炭黑的制备方法为:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌1h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥12h后,得到改性白炭黑。
所述活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
所述防老剂为防老剂MB、防老剂A、防老剂D按照质量比1:1:1混合。
所述增塑剂为增塑剂DCHP。
一种耐磨轮胎胶料组合物的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)制备改性白炭黑:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌1h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥12h后,得到改性白炭黑;
(2)按重量份准备各原料,将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶放入密炼机中混炼均匀,混炼温度为60-70℃,密炼机转速为45-50rpm,待物料温度升高至85-95℃时,加入硬脂酸、氧化锌、炭黑、改性白炭黑、防老剂、增塑剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(3)降低温度到50-60℃,加入硫磺和促进剂,混合2-3min,提升反应温度为135-140℃,排料得到耐磨轮胎胶料组合物。
实施例5
一种耐磨轮胎胶料组合物,包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶50份、顺丁橡胶25份、丁苯橡胶30份、硬脂酸3份、氧化锌5份、硫磺3份、促进剂1.5份、炭黑10份、改性白炭黑7份、防老剂1份、增塑剂1.5份。
所述促进剂为促进剂NOBS、促进剂DM按照质量比1:1混合。
所述炭黑为N339炭黑。
所述改性白炭黑的制备方法为:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌3h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥12h后,得到改性白炭黑。
所述活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
所述防老剂为防老剂MB、防老剂A按照质量比1:1混合。
所述增塑剂为增塑剂DCHP。
一种耐磨轮胎胶料组合物的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)制备改性白炭黑:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌3h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥12h后,得到改性白炭黑;
(2)按重量份准备各原料,将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶放入密炼机中混炼均匀,混炼温度为60-70℃,密炼机转速为45-50rpm,待物料温度升高至85-95℃时,加入硬脂酸、氧化锌、炭黑、改性白炭黑、防老剂、增塑剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(3)降低温度到50-60℃,加入硫磺和促进剂,混合2-3min,提升反应温度为135-140℃,排料得到耐磨轮胎胶料组合物。
对比例1
一种耐磨轮胎胶料组合物,包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶50份、顺丁橡胶25份、丁苯橡胶30份、硬脂酸3份、氧化锌5份、硫磺3份、促进剂1.5份、炭黑10份、改性白炭黑7份、防老剂1份、增塑剂1.5份。
所述促进剂为促进剂NOBS、促进剂DM按照质量比1:1混合。
所述炭黑为N339炭黑。
所述改性白炭黑的制备方法为:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌9h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥12h后,得到改性白炭黑。
所述活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
所述防老剂为防老剂MB、防老剂A按照质量比1:1混合。
所述增塑剂为增塑剂DCHP。
一种耐磨轮胎胶料组合物的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)制备改性白炭黑:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌9h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥12h后,得到改性白炭黑;
(2)按重量份准备各原料,将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶放入密炼机中混炼均匀,混炼温度为60-70℃,密炼机转速为45-50rpm,待物料温度升高至85-95℃时,加入硬脂酸、氧化锌、炭黑、改性白炭黑、防老剂、增塑剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(3)降低温度到50-60℃,加入硫磺和促进剂,混合2-3min,提升反应温度为135-140℃,
排料得到耐磨轮胎胶料组合物。
本对比例,除对白炭黑只进行第一步硅烷偶联剂KH560的改性外,其余原料和制备方法均同实施例5。
对比例2
一种耐磨轮胎胶料组合物,包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶50份、顺丁橡胶25份、丁苯橡胶30份、硬脂酸3份、氧化锌5份、硫磺3份、促进剂1.5份、炭黑10份、改性白炭黑7份、防老剂1份、增塑剂1.5份。
所述促进剂为促进剂NOBS、促进剂DM按照质量比1:1混合。
所述炭黑为N339炭黑。
所述改性白炭黑的制备方法为:将白炭黑加热到120-125℃,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥12h后,得到改性白炭黑。
所述活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
所述防老剂为防老剂MB、防老剂A按照质量比1:1混合。
所述增塑剂为增塑剂DCHP。
一种耐磨轮胎胶料组合物的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)制备改性白炭黑:将白炭黑加热到120-125℃,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥12h后,得到改性白炭黑;
(2)按重量份准备各原料,将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶放入密炼机中混炼均匀,混炼温度为60-70℃,密炼机转速为45-50rpm,待物料温度升高至85-95℃时,加入硬脂酸、氧化锌、炭黑、改性白炭黑、防老剂、增塑剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(3)降低温度到50-60℃,加入硫磺和促进剂,混合2-3min,提升反应温度为135-140℃,
排料得到耐磨轮胎胶料组合物。
本对比例,除只进行第二步的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱混合改性外,其余原料和制备方法均同实施例5。
对比例3
一种耐磨轮胎胶料组合物,包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶50份、顺丁橡胶25份、丁苯橡胶30份、硬脂酸3份、氧化锌5份、硫磺3份、促进剂1.5份、炭黑10份、改性白炭黑7份、防老剂1份、增塑剂1.5份。
所述促进剂为促进剂NOBS、促进剂DM按照质量比1:1混合。
所述炭黑为N339炭黑。
所述改性白炭黑的制备方法为:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌9h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥12h后,得到改性白炭黑。
所述活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
所述防老剂为防老剂MB、防老剂A按照质量比1:1混合。
所述增塑剂为增塑剂DCHP。
一种耐磨轮胎胶料组合物的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)制备改性白炭黑:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌9h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥12h后,得到改性白炭黑;
(2)按重量份准备各原料,将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶放入密炼机中混炼均匀,混炼温度为60-70℃,密炼机转速为45-50rpm,待物料温度升高至85-95℃时,加入硬脂酸、氧化锌、炭黑、改性白炭黑、防老剂、增塑剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(3)降低温度到50-60℃,加入硫磺和促进剂,混合2-3min,提升反应温度为135-140℃,
排料得到耐磨轮胎胶料组合物。
本对比例,除了对于改性白炭黑工艺中,使用传统的共混改性外,其余原料和制备方法均同实施例5。
性能测试
对本发明实施例1-5以及对比例1-3所得胶料进行性能测试。
测试均按照国家标准进行。
撕裂测试:根据GB/T529-2009标准,进行撕裂测试。用直角形试样裁刀将橡胶试片裁成实验形状(厚度为2.0mm)。拉伸速度为500+50mm/min。每个样品测3个,取中位数。
硬度测试:在室温下按照GB/T531.1-2008进行测试试样的邵尔A硬度。
回弹性能:根据GB/T 1681-1991,采用橡胶回弹试验机测试回弹性。温度:室温,同一样品测定3次取平均数。
耐磨性能:GB/T1689-2014硫化橡胶耐磨性能的测定(阿克隆磨耗机测试),同一样品测定3次取平均数。
分散性的分析:
利用超薄切片,将样片制备成电镜实验样品,使用扫描电镜和透射电话观察白炭黑在胶料中的分散情况。
试验结果如表1所示:
表1性能测试结果
从表中数据我们可以看出,本发明实施例所得试样,阿克隆磨耗达到0.085cm3·1.61km-1,呈现出较好的耐磨损性能,同时Tanδ@0℃系数高,具有较好的湿抓地力,提高了湿地行驶安全系数,提高了轮胎的防水防滑性能。同时,也呈现了较好的力学性能。而改变了白炭黑改性工艺的对比例1-3,由于工艺的改变,硅烷偶联剂和十二烷基乙氧基磺基甜菜碱间的协同作用消失,白炭黑分散性下降,与基体橡胶材料的界面亲和性降低,宏观导致胶料整体性能的下降。从扫描电镜图(图1)和透射电镜图(图2)也可以看出,本发明实施例白炭黑分散均匀,而对比例均呈现了不同程度的团聚现象。
需要说明的是,上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例,而非全部实施例。显然,基于本发明的上述实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例,都应当属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种耐磨轮胎胶料组合物,其特征在于,包括以下重量份的原料制备而成:天然橡胶30-50份、顺丁橡胶15-25份、丁苯橡胶15-30份、硬脂酸2-3份、氧化锌1-5份、硫磺1-3份、促进剂0.5-1.5份、炭黑5-10份、改性白炭黑3-7份、防老剂0.5-1份、增塑剂1-1.5份。
2.根据权利要求1所述耐磨轮胎胶料组合物,其特征在于,所述促进剂为促进剂NOBS、促进剂DM、促进剂TMTM中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述耐磨轮胎胶料组合物,其特征在于,所述炭黑为N339炭黑。
4.根据权利要求1所述耐磨轮胎胶料组合物,其特征在于,所述改性白炭黑的制备方法为:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌1-3h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌4-6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥10-12h后,得到改性白炭黑。
5.根据权利要求4所述耐磨轮胎胶料组合物,其特征在于,所述活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
6.根据权利要求1所述耐磨轮胎胶料组合物,其特征在于,所述防老剂为防老剂MB、防老剂A、防老剂D中的一种或者几种。
7.根据权利要求1所述耐磨轮胎胶料组合物,其特征在于,所述增塑剂为增塑剂DCHP。
8.一种权利要求1-7任意一项所述耐磨轮胎胶料组合物的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
(1)制备改性白炭黑:将白炭黑和硅烷偶联剂KH560按照固液比10g:1ml置于容器中,加热到120-125℃,持续搅拌1-3h,再加入占白炭黑质量的0.5%的活性剂,持续搅拌4-6h,搅拌完成后置于真空干燥箱中80-85℃下干燥10-12h后,得到改性白炭黑;
(2)按重量份准备各原料,将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶放入密炼机中混炼均匀,混炼温度为60-70℃,密炼机转速为45-50rpm,待物料温度升高至85-95℃时,加入硬脂酸、氧化锌、炭黑、改性白炭黑、防老剂、增塑剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,
混炼温度150-160℃;
(3)降低温度到50-60℃,加入硫磺和促进剂,混合2-3min,提升反应温度为135-140℃,排料得到耐磨轮胎胶料组合物。
CN202310391882.8A 2023-04-13 2023-04-13 一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法 Active CN116693944B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310391882.8A CN116693944B (zh) 2023-04-13 2023-04-13 一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310391882.8A CN116693944B (zh) 2023-04-13 2023-04-13 一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116693944A true CN116693944A (zh) 2023-09-05
CN116693944B CN116693944B (zh) 2024-04-19

Family

ID=87831832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310391882.8A Active CN116693944B (zh) 2023-04-13 2023-04-13 一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116693944B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117659524A (zh) * 2023-11-30 2024-03-08 东莞市厚铧橡胶科技有限公司 一种抗菌玩具轮胎橡胶及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103421217A (zh) * 2013-08-20 2013-12-04 双星东风轮胎有限公司 一种耐磨轮胎胎面用橡胶组合物
CN103627040A (zh) * 2013-11-03 2014-03-12 北京化工大学 一种预处理白炭黑∕天然橡胶复合材料的制备方法
CN114956094A (zh) * 2021-02-24 2022-08-30 中国石油化工股份有限公司 白炭黑纳米分散液及其制备方法与应用
CN115304826A (zh) * 2022-06-20 2022-11-08 山东玲珑轮胎股份有限公司 一种节能安全轮胎胎面胶料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103421217A (zh) * 2013-08-20 2013-12-04 双星东风轮胎有限公司 一种耐磨轮胎胎面用橡胶组合物
CN103627040A (zh) * 2013-11-03 2014-03-12 北京化工大学 一种预处理白炭黑∕天然橡胶复合材料的制备方法
CN114956094A (zh) * 2021-02-24 2022-08-30 中国石油化工股份有限公司 白炭黑纳米分散液及其制备方法与应用
CN115304826A (zh) * 2022-06-20 2022-11-08 山东玲珑轮胎股份有限公司 一种节能安全轮胎胎面胶料及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117659524A (zh) * 2023-11-30 2024-03-08 东莞市厚铧橡胶科技有限公司 一种抗菌玩具轮胎橡胶及其制备方法
CN117659524B (zh) * 2023-11-30 2024-05-10 东莞市厚铧橡胶科技有限公司 一种抗菌玩具轮胎橡胶及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116693944B (zh) 2024-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109880198B (zh) 一种轿车用绿色轮胎胎面胶配方及其制备方法
RU2338761C2 (ru) Резиновая композиция и пневмошина с использованием указанной композиции в протекторе
CN108192169B (zh) 一种抗湿滑安全轮胎胎面胶及其制备方法
CN107108908B (zh) 轮胎用橡胶组合物的制备方法及轮胎
EP3597695B1 (en) Rubber composition for tires, and pneumatic tires
CN111607136A (zh) 一种全钢子午线轮胎基部胶配方及其制备方法
CN116693944B (zh) 一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法
CN112812388A (zh) 耐低温和高抗湿滑的雪地胎胎面胶及其制备方法
CN114133641A (zh) 一种新能源车用胎面胶复合材料及其制备方法和应用
CN103159994A (zh) 一种母炼胶及其制备方法和硫化橡胶及其应用
CN113480862A (zh) 一种木质素-二氧化硅复合材料及其制备方法与应用
CN109836629A (zh) 一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎
CN102718993A (zh) 轮胎三角胶用橡胶纳米复合材料及其制备方法
CN109575372B (zh) 超低滚阻全钢子午线轮胎胎面橡胶组合物
CN114752119B (zh) 一种焦烧性能优异的低生热橡胶组合物及其混炼方法、应用和轮胎
JP5038040B2 (ja) タイヤのトレッド用ゴム組成物およびタイヤ
JPH0424374B2 (zh)
CN114835959A (zh) 一种用于四季轮胎的超低滚动阻力橡胶组合物及其混炼方法和轮胎
CN112552567A (zh) 一种综合超高性能夏季半钢轮胎胎面胶料及其制法和应用
CN111518321A (zh) 一种低滚阻轮胎的胎侧橡胶组合物
JP4111765B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
CN114874519B (zh) 一种应用功能性硅烷偶联剂的橡胶组合物及其制备方法、应用和轮胎
JP3948817B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
CN115304832B (zh) 一种高性能载重胎胎面胶料
CN118146572B (zh) 一种胎面胶的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant