CN117683280A - 一种子口硫化胶及其制备方法、检测方法 - Google Patents

一种子口硫化胶及其制备方法、检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种子口硫化胶及其制备方法、检测方法，属于轮胎制造技术领域，能够解决现有子口胶摩擦系数和导热系数差、且缺少针对子口胶进行摩擦系数测试方法的问题。该子口硫化胶，滑移率从0％到1％摩擦系数增加的斜率CS1≥0.120，导热系数≥0.360，滞后损失tanδ@70℃≤0.100，玻璃化转变温度Tg≤‑45℃。本发明能够应用于全防爆轮胎，具有摩擦系数高、滞后损失低、导热性能好的特点，并能兼顾其他物理机械性能。

Description

一种子口硫化胶及其制备方法、检测方法
技术领域
本发明属于轮胎制造技术领域，尤其涉及一种子口硫化胶及其制备方法、检测方法。
背景技术
缺气保用轮胎，是指能在轮胎损伤失去气压的条件下具有一定继续行驶能力的轮胎。我国法规规定，缺气保用轮胎至少能在零气压条件下以80km/h行驶1h以上。目前的缺气保用轮胎具有舒适性差、使用群体范围窄的缺点。全防爆轮胎，正常行驶条件下具有很好的舒适性，在零气压条件下能够以60km/h的速度行驶30min以上。要保证全防爆轮胎的舒适性和安全性，如图1所示，胎侧部位的刚性需要减弱，这样缺气条件下会产生更大的形变，胎圈部位容易从轮辋脱开，而且曲挠形变会产生热量，如果热量不能及时导出会产生热聚集，造成支撑体损坏，从而影响缺气条件下安全性。这就要求与轮辋接触的子口部位具有较高的摩擦系数，保证全防爆轮胎与轮辋的紧密贴合，除支撑体要有较低的生热和较好的曲挠外，子口胶要有很好的导热性，支撑部位产生的热量可通过子口部位及时导出扩散，避免因热聚集造成支撑体的破坏。
目前，现有子口胶配方一般以天然橡胶与高顺式聚丁二稀橡胶并用为主，填料采用全炭黑体系，高顺式聚丁二稀橡胶的使用虽然能保证胶料具有较低的滞后损失，但是存在摩擦系数低的缺点，而且全炭黑的填料导热性不佳，无法满足缺气条件下的使用情况。此外，现有子口胶一般不进行摩擦系数和导热系数的测定，也没有专门针对子口胶进行摩擦系数测试的相关方法。
发明内容
本发明针对现有子口胶存在的摩擦系数和导热系数差、缺少针对子口胶摩擦系数测试方法的问题，提出一种具有摩擦系数高、滞后损失低、导热性能好的子口硫化胶及其制备方法、检测方法。
为了达到上述目的，本发明一方面提供了一种子口硫化胶，采用的技术方案为：
所述子口硫化胶滑移率从0％到1％摩擦系数增加的斜率CS1≥0.120，导热系数≥0.360，滞后损失tanδ@70℃≤0.100，玻璃化转变温度Tg≤-45℃。
作为优选，按重量份数计，所述子口硫化胶包括天然橡胶35-50份，低顺式聚丁二稀橡胶50-65份，无机填料10-20份，炭黑60-80份，氧化锌3-5份，硬脂酸0.5-2份，防老剂1.5-5.0份，硫化剂2-5份，促进剂1-2份，防焦剂0.1-0.4份。
作为优选，所述天然橡胶为SMR20，塑性初值≥30，塑性保持率≥50％。
作为优选，所述低顺式聚丁二烯橡胶的重均分子量为52万，乙烯基含量为10％，玻璃化转变温度为-92℃，100℃下的门尼粘度为50，顺式含量35％；所述低顺式聚丁二烯橡胶采用Li催化，端基化学改性。
作为优选，所述无机填料为钛酸盐填料，粒径为1-4um，pH为10.0-11.5，BET为1-3g/m2，密度为3.4g/m3，熔点为1150-1200℃，粒子结构为片层状。
作为优选，所述炭黑为N550炭黑，吸碘值为38-48g/kg，DBP吸收值为114-128 10- 5m3/kg，CTAB法比表面积为35-49 103m2/kg，24M4压缩后DBP吸收值为77-93 10-5m3/kg。
作为优选，所述防老剂为化学防老剂和物理防老剂并用，其中，所述化学防老剂为对苯二胺类防老剂和喹啉类防老剂并用，所述物理防老剂为微晶蜡。
作为优选，所述促进剂为次磺酰胺类促进剂；所述硫化剂为硫磺、不溶性硫磺、硫给予体中的至少一种；所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
本发明另一方面还提供了上述子口硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
第一段混炼：向密炼机中加入除硫化剂、促进剂、防老剂和防焦剂以外的其他成分进行混炼，转子转速40-50转，压栓30-40秒，提上顶栓，压栓至135-140℃，提上顶栓，压栓至155-165℃排胶，得到一段混炼胶；
第二段混炼：上述一段混炼胶停放8h后，加入密炼机中，同时加入防老剂，进行混炼，转子转速35-45转，压栓35-45秒，提上顶栓，压栓至125-135℃，提上顶栓，压栓至140-145℃排胶，得到二段混炼胶；
终炼：上述二段混炼胶停放8h后，加入密炼机中，同时加入硫化剂、促进剂、防焦剂，进行混炼，转子转速20-25转，压栓25-35秒，提上顶栓，压栓30-40秒，提上顶栓，压栓至95-100℃排胶，得到终炼胶；
制备子口硫化胶：将上述终炼胶于150-170℃硫化15-25min，得到子口硫化胶。
本发明还提供了上述子口硫化胶的检测方法，包括以下步骤：
样品制备：将子口硫化胶于150-170℃条件下使用特定模具在平板硫化机硫化20-35分钟，得到呈空心圆柱形的子口硫化胶样品，所述子口硫化胶样品的外部直径70mm，厚度20mm，内部直径为40mm，且内部呈齿轮型；
摩擦系数测试：采用摩擦试验机，测试条件设定为滑移率0％-5％，载荷70N，转盘速度固定为40Km/h，样品初始速度为40Km/h，测定样品在施加一定载荷情况下，不同滑移率下与转盘间的摩擦系数情况，测试结果输出摩擦系数和滑移率的曲线、CS1。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
(1)本发明子口硫化胶通过各原料组分的协同配合，所得子口硫化胶具有优异的摩擦系数、导热系数和较低的滞后损失，同时兼顾了胶料的模量、强伸性能等，可保证使用此子口硫化胶的全防爆轮胎在使用时具有较低的生热，而且可将内部热量快速导出，从而避免支撑体因热积累而破坏，同时在缺气行驶时，可保证胶料与轮辋有较高的摩擦力，不易从轮辋脱开，保证行驶安全性。
(2)本发明子口硫化胶的制备步骤中，第一段混炼加入除硫化剂、促进剂、防老剂和防焦剂以外的其他成分，并保持较高的转速和排胶温度，有利于炭黑和无机填料在胶料中的分散，从而保证胶料的滞后损失和其他性能达到最优化；第二段混炼加入防老剂并保持稍低的转速和排胶温度，可减少防老剂的高温损失，从而可保证胶料老化后的各项性能；终炼加入硫化剂、促进剂、防焦剂并保持较低的转速和排胶温度，可使硫化剂、促进剂、防焦剂在胶料中分散均匀，防止硫化剂因高温分解而造成加工或停放过程中的喷霜现象，并防止各组分因高温造成焦烧，影响胶料的加工和物理性能。
(3)本发明子口硫化胶的检测方法测得的CS1与轮胎脱圈阻力的相关性在90％以上。
附图说明
图1为零气压80％载荷外轮廓图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种子口硫化胶，用于全防爆轮胎，可防止全防爆轮胎缺气行驶时胎圈与轮辋脱开，快速导出支撑体曲挠产生的热量，保证全防爆轮胎的行驶安全性。该子口硫化胶在保证基本物理性能的同时还具有以下性能：滑移率从0％到1％摩擦系数增加的斜率CS1≥0.120，导热系数≥0.360，胶料的滞后损失tanδ@70℃≤0.100，胶料的玻璃化转变温度Tg≤-45℃。其中，CS1的值越大代表摩擦系数上升越快，相同滑移率下的摩擦系数更大，从而轮胎更难从轮辋上脱开，该指标使用日本上岛的RTM摩擦试验机在以下条件下测得：载荷70N，滑移率0％-5％，速度40km/h，环境温度25℃；导热系数使用美国TA公司的导热系数测定仪在以下条件下测得：温度50℃，试样厚度2mm；一般来讲，tanδ@70℃的值越低胶料生热越低；Tg代表胶料的玻璃化转变温度，当使用温度在玻璃化转变温度附近或低于玻璃化转变温度时，胶料物理机械性能发生急剧下降，严重影响使用安全，为保证轮胎在冬季的使用性能，通常要保证胶料具有较低的Tg，tanδ@70℃和Tg均使用德国GABO的动态热机械分析仪在以下条件下测得：拉伸模式，静态应变7％，动态应变0.25％，频率10Hz，温度扫描范围-80℃-80℃。
本发明子口硫化胶，按重量份数计，包括天然橡胶35-50份，低顺式聚丁二稀橡胶50-65份，无机填料10-20份，炭黑60-80份，氧化锌3-5份，硬脂酸0.5-2份，防老剂1.5-5.0份，硫化剂2-5份，促进剂1-2份，防焦剂0.1-0.4份。本发明天然橡胶优选为SMR20，塑性初值≥30，塑性保持率≥50％，保证子口胶具有较好的拉伸强度、撕裂强度、粘合性，具有优良的加工性能，同时可保证子口胶老化后的物性保持率。本发明低顺式聚丁二稀橡胶为改性低顺式聚丁二烯橡胶，优选为日本瑞翁的1250H，重均分子量Mw为52万，乙烯基含量为10％，玻璃化转变温度为-92℃，100℃下的门尼粘度为50，顺式含量35％，采用Li催化，端基化学改性，含有可以和炭黑亲和的活性点。由于1250H具有比传统高顺式聚丁二稀橡胶更高的重均分子量，可赋予胶料较好的强伸性能；分子链中的乙烯基为侧基，可保证硫化胶具有较高的摩擦系数；低的玻璃化转变温度，保证子口硫化胶具有低的胶料的玻璃化转变温度，在保证子口硫化胶冬季使用性能的同时，整体分子链依然具有较好的柔顺性，从而可保证子口硫化胶具有较好的回弹性；合适的门尼粘度可赋予子口胶料加工性能和物理性能的平衡；端基的化学改性，可与炭黑进行亲和，减少炭黑之间的团聚，改善炭黑的分散，从而降低子口硫化胶的滞后损失。本发明无机填料为钛酸盐填料，优选为大冢化学的WG400，粒径为1-4um，pH为10.0-11.5，BET为1-3g/m2，密度为3.4g/m3，熔点为1150-1200℃，粒子结构为片层状。金属盐类的填料有助于摩擦系数和导热系数的改善，稍大的粒径有助于填料在胶料中的分散和增加胶料的摩擦系数，自身生热也较少，碱性的pH值可加快子口硫化胶的硫化速度，提升硫化效率，独特的片层状结构可阻隔炭黑粒子，减少炭黑间的团聚，改善炭黑的分散，减小炭黑间的作用力，从而可抵消掉WG400自身的部分生热，而不增加胶料整体的生热，减小了佩恩效应，有助于子口胶模量的保持。本发明炭黑优选为N550炭黑，吸碘值为38-48g/kg，DBP吸收值为114-128 10-5m3/kg，CTAB法比表面积为35-49 103m2/kg，24M4压缩后DBP吸收值为77-9310-5m3/kg，该炭黑结构度高，易分散，易压出，胶料模量高。本发明促进剂为次磺酰胺类促进剂，焦烧时间长，加工安全性高，子口硫化胶的物理机械性能和耐老化性能突出。优选为不会产生亚硝胺的种类，例如促进剂CZ。本发明硫化剂为硫磺、不溶性硫磺或硫给予体中的至少一种，优选不溶性硫磺或硫给予体，可增加热稳定性，防止喷出。本发明使用不溶性硫磺HD OT20，易分散，热稳定性好，防止加工停放过程中喷出造成工艺问题或性能损失。本发明防焦剂优选N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺，能有效地防止胶料在加工过程中发生焦烧而影响胶料性能，保证加工安全性。本发明防老剂为化学防老剂和物理防老剂并用，其中，化学防老剂为对苯二胺类防老剂和喹啉类防老剂并用，对热氧老化、臭氧老化、重金属及紫外线的催化氧化以及疲劳老化都有显著的防护效果；物理防老剂采用碳数分布较宽的微晶蜡，无论冬季或夏季都能起到很好的物理防护效果。
本发明通过各组分的协同配合，所得子口硫化胶具有优异的摩擦系数、导热系数和较低的滞后损失，同时兼顾了胶料的模量、强伸性能等，可保证使用此子口胶的全防爆轮胎在使用时具有较低的生热，而且可将内部热量快速导出，从而避免支撑体因热积累而破坏，同时在缺气行驶时，可保证胶料与轮辋有较高的摩擦力，不易从轮辋脱开，保证行驶安全性。通过使用改性低顺式聚丁二稀橡胶，侧链的乙烯基可实现硫化胶在使用条件范围内始终具有较高的摩擦系数，端基的改性基团可改善炭黑的分散，再配合部分天然橡胶，保证胶料的拉伸强度等基本物性和加工性能；填充体系采用炭黑进行补强，并使用无机钛酸盐填料，可保证胶料具有优异的摩擦系数和导热性能，同时无机钛酸盐填料独特的片层状结构，可减少炭黑间的团聚，改善炭黑的分散，从而改善胶料的佩恩效应；硫化体系通过硫化剂、促进剂、防焦剂、氧化锌的协同作用，保证胶料具有适合的硫化速率和焦烧时间，最优的交联密度和交联键类型，从而保证胶料的各项性能达到最优化；防老体系采用对苯二胺类防老剂并用喹啉类防老剂，配合物理防老剂微晶蜡，保证胶料具有优异的耐臭氧、热氧等性能，从而保证胶料的性能保持率。通过以上组分的相互协同配合，和对各项组分的配比进行多项试验，综合考察子口胶各项性能，制得性能优异的子口硫化胶，该子口硫化胶较普通子口胶具有优异的摩擦系数、导热系数，同时滞后损失低，回弹性好，并能兼顾其他物理机械性能。
本发明上述子口硫化胶应用于全防爆轮胎的子口部位，对该轮胎进行脱圈和零气压耐久测试，脱圈阻力可达12000以上，较传统子口胶提升10％以上，60km/h下的零气压耐久达50min以上，远超标准要求的30min，较传统子口胶提升30％以上。
本发明上述子口硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
第一段混炼：向密炼机中加入除硫化剂、促进剂、防老剂和防焦剂以外的其他成分进行混炼，转子转速40-50转，压栓30-40秒，提上顶栓，压栓至135-140℃，提上顶栓，压栓至155-165℃排胶，得到一段混炼胶；
第二段混炼：上述一段混炼胶停放8h后，加入密炼机中，同时加入防老剂，进行混炼，转子转速35-45转，压栓35-45秒，提上顶栓，压栓至125-135℃，提上顶栓，压栓至140-145排胶，得到二段混炼胶；
终炼：上述二段混炼胶停放8h后，加入密炼机中，同时加入硫化剂、促进剂、防焦剂，进行混炼，转子转速20-25转，压栓25-35秒，提上顶栓，压栓30-40秒，提上顶栓，压栓至95-100℃排胶，得到终炼胶；
制备子口硫化胶：将上述终炼胶于150-170℃条件下硫化15-25min，得到子口硫化胶。
本发明上述子口硫化胶的制备步骤中，第一段混炼加入除硫化剂、促进剂、防老剂和防焦剂以外的其他成分，并保持较高的转速和排胶温度，有利于炭黑和无机填料在胶料中的分散，从而保证胶料的滞后损失和其他性能达到最优化；第二段混炼加入防老剂并保持稍低的转速和排胶温度，可减少防老剂的高温损失，从而可保证胶料老化后的各项性能；终炼加入硫化剂、促进剂、防焦剂并保持较低的转速和排胶温度，可使硫化剂、促进剂、防焦剂在胶料中分散均匀，防止硫化剂因高温分解而造成加工或停放过程中的喷霜现象，并防止各组分因高温造成焦烧，影响胶料的加工和物理性能。
本发明还提供一种上述子口硫化胶的检测方法，尤其涉及子口硫化胶摩擦系数的检测方法，包括以下步骤：
样品制备：将子口硫化胶于150-170℃条件下使用特定模具在平板硫化机硫化20-35分钟，得到呈空心圆柱形的子口硫化胶样品，子口硫化胶样品的外部直径70mm，厚度20mm，内部呈齿轮型，内部直径约40mm；
摩擦系数测试：采用摩擦试验机，设定测试条件为滑移率0％-5％，载荷70N，转盘速度固定为40Km/h，样品初始速度为40Km/h，测定样品在施加一定载荷情况下，不同滑移率下与转盘间的摩擦系数情况，测试结果输出摩擦系数和滑移率的曲线、CS1。
摩擦试验机采用日本上岛的RTM摩擦试验机，通过测定样品在施加一定载荷情况下不同滑移率下与转盘间的摩擦系数情况，模拟轮胎在实际行驶时子口与轮辋接触和滑移的难易程度。测试结果输出摩擦系数和滑移率的曲线、CS1，其中CS1表示滑移率从0％到1％摩擦系数增加的斜率。上述测试结果还可输出CS5、最大摩擦系数，其中CS5表示滑移率从0％到5％摩擦系数增加的斜率；通过摩擦系数和滑移率的曲线还可以得到曲线下面积，最大摩擦系数对应滑移率。在上述参数中，CS1与轮胎脱圈阻力相关性最大，其表示滑移率从0％到1％摩擦系数增加的斜率，此值越大代表摩擦系数上升越快，相同滑移率下的摩擦系数更大，从而轮胎更难从轮辋上脱开。使用上述子口硫化胶摩擦系数的检测方法测得的CS1与轮胎脱圈阻力的相关性在90％以上。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的子口硫化胶、制备方法及检测方法，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1
按重量份数计，包括以下原料：天然橡胶35份，改性低顺式聚丁二稀橡胶1250H 65份，炭黑N550 67份，无机钛酸盐填料10份，氧化锌4份，硬脂酸1.5份，对苯二胺类防老剂1.5份，喹啉类防老剂1.0份，微晶蜡1.0份，不溶性硫磺HD OT20 2.7份，次磺酰胺类促进剂CZ1.1份，防焦剂CTP 0.2份。
本实施例子口硫化胶的制备方法包括以下步骤：
第一段混炼：向密炼机中加入天然橡胶，改性低顺式聚丁二稀橡胶1250H，炭黑N550，无机钛酸盐填料，氧化锌，硬脂酸，进行混炼，转子转速45转，压栓35秒，提上顶栓，压栓至140℃，提上顶栓，压栓至165℃排胶，得到一段混炼胶；
第二段混炼：一段混炼胶停放8h以后，向密炼机中加入一段混炼胶，对苯二胺类防老剂，喹啉类防老剂，微晶蜡进行混炼，转子转速40转，压栓40秒，提上顶栓，压栓至130℃，提上顶栓，压栓至145℃排胶，得到二段混炼胶；
终炼：二段混炼胶停放8h以后，向密炼机中加入二段混炼胶、不溶性硫磺HD OT20、次磺酰胺类促进剂CZ、防焦剂CTP，进行混炼，转子转速22转，压栓30秒，提上顶栓，压栓35秒，提上顶栓，压栓至100℃排胶，得到终炼胶；
制备子口硫化胶：将上述终炼胶于161℃条件下硫化15-25min，得到子口硫化胶。
实施例2
按重量份数计，包括以下原料：天然橡胶45份，改性低顺式聚丁二稀橡胶1250H 55份，炭黑N550 67份，无机钛酸盐填料20份，氧化锌4份，硬脂酸1.5份，对苯二胺类防老剂1.5份，喹啉类防老剂1.0份，微晶蜡1.0份，不溶性硫磺HD OT20 2.7份，次磺酰胺类促进剂CZ1.1份，防焦剂CTP 0.2份。
本实施例子口硫化胶的制备方法同实施例1。
实施例3
按重量份数计，包括以下原料：天然橡胶35份，改性低顺式聚丁二稀橡胶1250H 65份，炭黑N550 67份，无机钛酸盐填料20份，氧化锌4份，硬脂酸1.5份，对苯二胺类防老剂1.5份，喹啉类防老剂1.0份，微晶蜡1.0份，不溶性硫磺HD OT20 2.7份，次磺酰胺类促进剂CZ1.1份，防焦剂CTP 0.2份。
本实施例子口硫化胶的制备方法同实施例1。
对比例1
按重量份数计，包括以下原料：天然橡胶35份，高顺式聚丁二稀橡胶65份，炭黑N550 67份，氧化锌4份，硬脂酸1.5份，对苯二胺类防老剂1.5份，喹啉类防老剂1.0份，微晶蜡1.0份，不溶性硫磺HD OT20 2.7份，次磺酰胺类促进剂CZ 1.1份，防焦剂CTP 0.2份。
本对比例子口硫化胶的制备方法包括以下步骤：
第一段混炼：向密炼机中加入天然橡胶，高顺式聚丁二稀橡胶，炭黑N550，氧化锌，硬脂酸，进行混炼，转子转速45转，压栓35秒，提上顶栓，压栓至140℃，提上顶栓，压栓至165℃排胶，得到一段混炼胶；
第二段混炼：一段混炼胶停放8h以后，向密炼机中加入一段混炼胶，对苯二胺类防老剂，喹啉类防老剂，微晶蜡进行混炼，转子转速40转，压栓40秒，提上顶栓，压栓至130℃，提上顶栓，压栓至145℃排胶，得到二段混炼胶；
终炼：二段混炼胶停放8h以后，向密炼机中加入二段混炼胶、不溶性硫磺HD OT20、次磺酰胺类促进剂CZ、防焦剂CTP，转子转速22转，压栓30秒，提上顶栓，压栓35秒，提上顶栓，压栓至100℃排胶，得到终炼胶；
制备子口硫化胶：将上述终炼胶于161℃条件下硫化15-25min，得到子口硫化胶。
对比例2
按重量份数计，包括以下原料：天然橡胶35份，溶聚丁苯橡胶NS710 65份，炭黑N550 67份，氧化锌4份，硬脂酸1.5份，对苯二胺类防老剂1.5份，喹啉类防老剂1.0份，微晶蜡1.0份，不溶性硫磺HD OT20 2.7份，次磺酰胺类促进剂CZ 1.1份，防焦剂CTP 0.2份。
本对比例子口硫化胶的制备方法与对比例1不同的是，第一段混炼步骤中向密炼机中加入天然橡胶，溶聚丁苯橡胶NS710，炭黑N550，氧化锌，硬脂酸，进行混炼。
对比例3
按重量份数计，包括以下原料：天然橡胶35份，溶聚丁苯橡胶NS710 65份，沉淀法高分散白炭黑1165MP 65份，炭黑N550 2份，液体硅烷偶联剂Si755.2份，氧化锌4份，硬脂酸1.5份，对苯二胺类防老剂1.5份，喹啉类防老剂1.0份，微晶蜡1.0份，不溶性硫磺HD OT201.7份，次磺酰胺类促进剂CZ 1.1份，二苯胍促进剂DPG 1.2份，防焦剂CTP 0.2份。
本对比例子口硫化胶的制备方法与对比例1不同的是，第一段混炼步骤中向密炼机中加入天然橡胶，溶聚丁苯橡胶NS710，沉淀法高分散白炭黑1165MP，炭黑N550，液体硅烷偶联剂Si75，氧化锌，硬脂酸，进行混炼；终炼步骤中向密炼机中加入二段混炼胶、不溶性硫磺HD OT20、次磺酰胺类促进剂CZ、二苯胍促进剂DPG、防焦剂CTP，进行混炼。
对比例4
按重量份数计，包括以下原料：天然橡胶35份，高顺式聚丁二稀橡胶65份，炭黑N550 67份，无机填料TNK 20份，氧化锌4份，硬脂酸1.5份，对苯二胺类防老剂1.5份，喹啉类防老剂1.0份，微晶蜡1.0份，不溶性硫磺HD OT202.7份，次磺酰胺类促进剂CZ 1.1份，防焦剂CTP 0.2份。
本对比例子口硫化胶的制备方法与对比例1不同的是，第一段混炼步骤中向密炼机中加入天然橡胶，高顺式聚丁二稀橡胶，炭黑N550，无机填料TNK，氧化锌，硬脂酸，进行混炼。
性能测试
将上述实施例1-3和对比例1-4得到的子口硫化胶进行硫化特性物理机械性能及动态性能测试，测试结果见表1和表2所示。
表1实施例1-3和对比例1-4的硫化特性物理机械性能及动态性能
表2实施例1-3和对比例1-4老化105℃*24h后的硫化特性物理机械性能及动态性能
将上述实施例1-3和对比例1-4得到的子口硫化胶应用于全防爆轮胎，进行成品胎脱圈阻力及零气压耐久性能，测试结果见表3所示，其中脱圈阻力测试标准为GB/T4502。
表3实施例1-3和对比例1-4成品胎的脱圈及零气压耐久性能
由上可知，对比例1为传统低生热子口硫化胶配方，使用天然胶并用高顺式聚丁二烯橡胶的体系，子口硫化胶虽具有较低的滞后损失，但摩擦系数和导热系数不佳；对比例2采用溶聚丁苯提升摩擦系数，虽摩擦系数得到较大改善但Tg点无法满足使用要求，且胶料的滞后损失提升明显，在零气压状态下易产生热积累使轮胎损坏；对比例3采用溶聚丁苯加无机填料二氧化硅，虽摩擦系数得到改善，但Tg点无法满足使用要求，子口硫化胶导热系数和模量下降明显，在寒冷季节或地区使用时胶料易脆化，影响使用安全；对比例4采用无机填料TNK来改善摩擦系数，虽摩擦系数得到改善，但胶料滞后损失明显增加，轮胎零气压行驶时子口部位生热迅速，易产生热积累而导致轮胎损坏。使用对比例2-4作为子口硫化胶的轮胎，脱圈阻力虽得到提升，但零气压耐久性能下降明显，均低于标准要求30min。
实施例1使用含有乙烯基的改性低顺式聚丁二烯橡胶替代传统的高顺式聚丁二烯橡胶，并使用无极钛酸盐填料，更有效的改善了胶料的摩擦系数，导热系数和滞后损失，由性能测试结果可知，与对比例1相比，实施例1的CS1提升了250％，导热系数提升了3％，滞后损失降低了19％，回弹性能改善了18％，这些都有助于轮胎脱圈和零气压耐久性能的提升，同时对其他物理机械性能无不良影响。与对比例1相比，使用实施例1作为子口硫化胶的轮胎，脱圈阻力提升10％，零气压耐久性能提升35％。与实施例1相比，实施例2和实施例3调整了组分比例，以更有效地改善子口胶的摩擦系数和导热系数。由性能测试可知，与对比例1相比，实施例2、实施例3的CS1分别提升313％、338％，改善效果显著，导热系数分别提升6％、11％，滞后损失分别降低13％、16％、回弹分别改善17％、14％，同时对其他物理机械性能无不良影响。使用实施例2、实施例3作为子口硫化胶的轮胎，与对比例1相比，脱圈阻力分别提升14％、15％，零气压耐久性能分别提升42％、45％。
对比例1-4通过采用传统溶聚丁苯和传统无机填料的方式改善子口硫化胶的摩擦系数和导热系数，虽有单方面性能的提升，但会引起其他性能的下降，甚至会影响使用安全性能，均无法达到实施例各性能兼顾的水平。实施例1-3使用改性低顺式聚丁二烯橡胶和无机钛酸盐填料，改性末端可改善填料的分散，降低胶料的滞后损失，分子链中的乙烯基可提升胶料的摩擦系数，无机钛酸盐可明显提升胶料的摩擦系数，同时可改善导热系数，也可改善填料分散，两者并用时效果改善显著。
以上所述方法、实施例均为本发明的代表案例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和启发下所做的任何调整、改进等均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种子口硫化胶，其特征在于，所述子口硫化胶滑移率从0％到1％摩擦系数增加的斜率CS1≥0.120，导热系数≥0.360，滞后损失tanδ@70℃≤0.100，玻璃化转变温度Tg≤-45℃。
2.根据权利要求1所述的子口硫化胶，其特征在于，按重量份数计，所述子口硫化胶包括天然橡胶35-50份，低顺式聚丁二稀橡胶50-65份，无机填料10-20份，炭黑60-80份，氧化锌3-5份，硬脂酸0.5-2份，防老剂1.5-5.0份，硫化剂2-5份，促进剂1-2份，防焦剂0.1-0.4份。
3.根据权利要求2所述的子口硫化胶，其特征在于，所述天然橡胶为SMR20，塑性初值≥30，塑性保持率≥50％。
4.根据权利要求2所述的子口硫化胶，其特征在于，所述低顺式聚丁二烯橡胶的重均分子量为52万，乙烯基含量为10％，玻璃化转变温度为-92℃，100℃下的门尼粘度为50，顺式含量35％；所述低顺式聚丁二烯橡胶采用Li催化，端基化学改性。
5.根据权利要求2所述的子口硫化胶，其特征在于，所述无机填料为钛酸盐填料，粒径为1-4um，pH为10.0-11.5，BET为1-3g/m2，密度为3.4g/m3，熔点为1150-1200℃，粒子结构为片层状。
6.根据权利要求2所述的子口硫化胶，其特征在于，所述炭黑为N550炭黑，吸碘值为38-48g/kg，DBP吸收值为114-128 10-5m3/kg，CTAB法比表面积为35-49 103m2/kg，24M4压缩后DBP吸收值为77-93 10-5m3/kg。
7.根据权利要求2所述的子口硫化胶，其特征在于，所述防老剂为化学防老剂和物理防老剂并用，其中，所述化学防老剂为对苯二胺类防老剂和喹啉类防老剂并用，所述物理防老剂为微晶蜡。
8.根据权利要求2所述的子口硫化胶，其特征在于，所述促进剂为次磺酰胺类促进剂；所述硫化剂为硫磺、不溶性硫磺、硫给予体中的至少一种；所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
9.根据权利要求2-8任一项所述的子口硫化胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一段混炼：向密炼机中加入除硫化剂、促进剂、防老剂和防焦剂以外的其他成分进行混炼，转子转速40-50转，压栓30-40秒，提上顶栓，压栓至135-140℃，提上顶栓，压栓至155-165℃排胶，得到一段混炼胶；
第二段混炼：上述一段混炼胶停放8h后，加入密炼机中，同时加入防老剂，进行混炼，转子转速35-45转，压栓35-45秒，提上顶栓，压栓至125-135℃，提上顶栓，压栓至140-145℃排胶，得到二段混炼胶；
终炼：上述二段混炼胶停放8h后，加入密炼机中，同时加入硫化剂、促进剂、防焦剂，进行混炼，转子转速20-25转，压栓25-35秒，提上顶栓，压栓30-40秒，提上顶栓，压栓至95-100℃排胶，得到终炼胶；
制备子口硫化胶：将上述终炼胶于150-170℃硫化15-25min，得到子口硫化胶。
10.根据权利要求1-8任一项所述的子口硫化胶的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
样品制备：将子口硫化胶于150-170℃条件下使用特定模具在平板硫化机硫化20-35分钟，得到呈空心圆柱形的子口硫化胶样品，所述子口硫化胶样品的外部直径70mm，厚度20mm，内部直径为40mm，且内部呈齿轮型；
摩擦系数测试：采用摩擦试验机，设定测试条件为滑移率0％-5％，载荷70N，转盘速度固定为40Km/h，样品初始速度为40Km/h，测定所述子口硫化胶样品在施加一定载荷情况下，不同滑移率下与转盘间的摩擦系数情况，测试结果输出摩擦系数和滑移率的曲线、CS1。
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