一種汽車輪胎胎側膠的製作方法

2023-05-30 21:14:21

一種汽車輪胎胎側膠的製作方法
【專利摘要】本發明屬於輪胎製造【技術領域】，具體涉及一種汽車輪胎胎側膠。汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的胎側膠包括下述的組分：天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、聚丁二烯橡膠、碳酸鋅、輕質碳酸鈣、硬脂酸、滑石粉、二氧化鈦、低結構高耐磨爐黑、白色陶土、氧化鋅、硬脂酸、山都白色結晶體、高芳烴油、促進劑、石蠟、山都佛萊克斯、不溶性硫、炭黑、氫氧化鋁、二硫化烷基苯酚、氧化鎂。本發明的有益效果在於，採用上述重量份數所組成的配方，輪胎的胎側膠具有良好的強伸性能，耐大氣老化，耐屈撓龜裂及機器損傷，有效保護胎體免受機械損傷及日光、風雨的侵蝕。
【專利說明】一種汽車輪胎胎側膠【技術領域】
[0001]本發明屬於輪胎製造【技術領域】，具體涉及一種汽車輪胎胎側膠。
【背景技術】
[0002]輪胎是汽車的重要部件之一，它直接與路面接觸，和汽車懸架共同來緩和汽車行駛時所受到的衝擊，保證汽車有良好的乘座舒適性和行駛平順性；保證車輪和路面有良好的附著性，提高汽車的牽引性、制動性和通過性；承受著汽車的重量，輪胎在汽車上所起的重要作用越來越受到人們的重視。汽車輪胎在汽車的使用中，尤其重要，汽車輪胎關係到汽車的安全性能。
[0003]在1895年隨著汽車的出現，充氣輪胎得到廣泛的發展，首批汽車輪胎樣品是1895年在法國出現，這是由平紋帆布製成的單管式輪胎，雖有胎側膠但無花紋。
[0004]1892年英國的伯利密爾發明了帘布，1910年用於生產，這一成就除改進了輪胎質量，擴大了輪胎品種外，還使外胎具備了模製的可能性。隨著對輪胎質量要求的提高，帘布質量也得到改進，棉帘布由人造絲代替，50年代末人造絲又被強力性能更好、耐熱性能更高的尼龍、聚酯簾線所代替，而且鋼絲簾線隨著子午線輪胎的發展，具有很強的競爭力。
[0005]1904年馬特創造了炭黑補強橡膠，大規模用於補強胎側膠是在輪胎採用帘布之後，因為在這之前，帆布比胎面在輪胎使用中損壞得還要快，炭黑在膠料中的用量增長很快，30年代每100份生膠中使用的炭黑也不過20份左右，這時主要在胎面上採用炭黑，胎體不用，已達50份以上。胎面中摻用炭黑以前，輪胎大約只行駛6000km就磨光了，摻用炭黑後，輪胎的行駛裡程很快就得到顯著的提高。一組貨車輪胎大約可行駛10萬km，在好的路面上，甚至可達20萬km。
[0006]1913-1926年，因發明了簾線和炭黑輪胎技術，為輪胎工業發展奠定了基礎。輪胎外緣的標準化，製造工藝的逐漸完善，生產速度比以前提高了，輪胎的產量與日俱增。
[0007]隨著汽車工業的發展，輪胎技術一直不斷地改進與提高，如20年代初至30年代中期轎車胎由低壓輪胎過渡到超低壓輪胎；40年代開始輪胎逐步向寬輪輞過渡；40年代末無內胎輪胎的出現；50年代末低斷面輪胎問世等等。許多新技術的出現都莫過於1948年法國米西林公司首創的子午線結構輪胎，這種輪胎由於使用壽命和使用性能的顯著提高，特別是在行駛中可以節省燃料，而被譽為輪胎工業的革命，在這裡簡略介紹一下當今發展的主要幾種輪胎特徵。
[0008]橡膠作為輪胎生產中的主要原料，影響著汽車輪胎的品質。橡膠或橡膠製品在加工、貯存和使用過程中，由於受到各種外界因素的作用，而逐步失去原有的優良性能，以致到最後喪失了使用價值。因此要針對橡膠的老化性進行改進和設計，創造一種防老化性，能延長汽車輪胎使用壽命且安全係數更高的輪胎。
[0009]胎側即輪胎兩側，是側向變形最大的部位，胎側膠較薄，用以保護胎體免受機械損傷及日光、風雨侵蝕，其損壞形式為屈撓龜裂、機械損傷，因此胎側膠應具有良好的強伸性能及耐屈撓龜裂、耐大氣老化等性能。[0010]子午線輪胎的胎側伸長大，經受的屈撓疲勞要比斜交輪胎嚴重，但受剪切應變卻很小，有鑑於此，為了保證在成型時胎側膠能與其他部件保持良好的黏合性能，因而要求胎側膠料抗屈撓性能，抗熱氧、抗臭氧老化性能優異，拉伸強度較高且伸長率較大，使其在承受大應力的情況下應變較低，胎側膠還要求能經受住子午輪胎多次翻新施工受熱。
[0011]胎側膠料配方一般採用天然橡膠與合成橡膠並用，如果是與順丁橡膠並用時，摻用量不能過高，因多用雖可提高胎側膠的耐屈撓龜裂性能，但胎側強度和耐撕裂性能也隨之下降，未硫化膠料的黏合性能也不好，因此，順丁橡膠的摻用量以30-50份為宜。
[0012]胎側膠可用細粒子爐黑(如中超耐磨爐黑、高耐磨爐黑、通用爐黑或快壓出爐黑)作補強劑，適當提高炭黑總用量，可提高膠料的強伸性能，為改善膠料的抗臭氧老化和耐屈撓龜裂性能，可採用防老劑4010NA\4020、4010與BLE或AW並用，防老劑總用量可適當提高一些，如與微晶石蠟並用，可發揮協同防老化效應，防護效果會更好。
[0013]因此，鑑於輪胎胎側膠料的使用要求和性能要求，必須合理的配置各種原料組分及其比例，使輪胎具有更好的性能，增強其耐屈撓龜裂性能，增強其胎側強度和耐撕裂性倉泛。

【發明內容】

[0014]為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種抗老化性好、耐磨、抗溼滑性好的汽車輪胎胎側膠。
[0015]本發明汽車輪胎胎側膠是通過下述的技術方案來實現的:
汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠10-100順丁橡膠10-100
丁苯橡膠10-40三元乙 丙橡膠10-30
聚丁二烯橡膠10-30碳酸鋅1-15
輕質碳酸鈣1-50硬脂酸1-4
滑石粉1-4二氧化鈦10-40
低結構高耐磨爐黑20-100 白色陶土 20-40 氧化鋅1-10硬脂酸1-4
山都白色結晶體1-4高芳烴油0.2-2
促進劑0.2-2石蠟1-4
山都佛萊克斯1-5不溶性硫黃1-5
炭黑1-30氫氧化鋁1-5
二硫化烷基苯酚1-5氧化鎂1-3。
[0016]優選的，汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠20-80順丁橡膠20-80
丁苯橡膠15-30三元乙丙橡膠15-25
聚丁二烯橡膠15-25碳酸鋅3-12
輕質碳酸鈣5-40硬脂酸2-3
滑石粉2-3二氧化鈦15-30
低結構高耐磨爐黑30-80 白色陶土 25-35氧化鋅2-8硬脂酸2-3
山都白色結晶體2-3高芳烴油0.5-1.5
促進劑0.5-1.5石蠟2-3
山都佛萊克斯2-4不溶性硫黃2-4
炭黑5-25氫氧化鋁2-4
二硫化烷基苯酚2-4氧化鎂1.5-2.5。
[0017]更優選的，汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50順丁橡膠60
丁苯橡膠20三元乙丙橡膠20
聚丁二烯橡膠20碳酸鋅8
輕質碳酸鈣10硬脂酸2.5
滑石粉2.5二氧化鈦25
低結構高耐磨爐黑50白色陶土 30
氧化鋅4硬脂酸2.5
山都白色結晶體2.5高芳烴油I
促進劑I石蠟2.5
山都佛萊克斯3不溶性硫黃3
炭黑15氫氧化鋁3
二硫化烷基苯酚3氧化鎂2。
上述的防老劑可以為6-乙氧基-2,2,4-二甲基-1,2 二氧化喧琳、2,2,4-二甲基I,
2-二氫化喹聚合體、二芳基仲胺類防老劑、對苯二胺類、酮胺類、SP中的至少一種。
[0018]優選的，防老劑為N-苯基-α -苯胺、N-苯基-N』 -異丙基-對苯二胺、Ν-Ν』 - 二苯基-對苯二胺中、防老劑4020的至少一種。
[0019]胎側膠還包括石油樹脂或RX-80石油樹脂、P.Α-90橡膠增粘樹脂、P.Α-100橡膠增粘樹脂、C5石油樹脂、C9石油樹脂中的至少一種。
[0020]上述的天然橡膠為煙片膠和戈尤拉橡膠，煙片膠為10-50份，戈尤拉橡膠為10-50份。
[0021]高芳烴油為環烷油、操作油中的至少一種。
[0022]作為本發明一種改進，汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠10-100順丁橡膠10-100
丁苯橡膠10-40三元乙丙橡膠10-30
聚丁二烯橡膠10-30碳酸鋅1-15
輕質碳酸鈣1-50硬脂酸1-4
滑石粉1-4二氧化鈦10-40
低結構高耐磨爐黑20-100 白色陶土 20-40 氧化鋅1-10硬脂酸1-4
山都白色結晶體1-4高芳烴油0.2-2
促進劑0.2-2石蠟1-4
山都佛萊克斯1-5不溶性硫黃1-5炭黑1-30氫氧化鋁1-5
二硫化烷基苯酚1-5氧化鎂1-3
機油1-5。
[0023]作為本發明的另一種改進，汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠20-80順丁橡膠20-80
丁苯橡膠15-30三元乙丙橡膠15-25
聚丁二烯橡膠15-25碳酸鋅3-12
輕質碳酸鈣5-40硬脂酸2-3
滑石粉2-3二氧化鈦15-30
低結構高耐磨爐黑30-80 白色陶土 25-35 氧化鋅2-8硬脂酸2-3
山都白色結晶體2-3高芳烴油0.5-1.5
促進劑0.5-1.5石蠟2-3
山都佛萊克斯2-4不溶性硫黃2-4
炭黑5-25氫氧化鋁2-4
二硫化烷基苯酚2-4氧化鎂1.5-2.5
機油2-4。
[0024]本發明的有益效果在於，採用上述重量份數所組成的配方生產得到的胎側膠，具
有良好的強伸性能，耐大氣老化，耐屈撓龜裂及機器損傷，有效保護胎體免受機械損傷及日
光、風雨的侵蝕。輪胎的耐屈撓龜裂性能，胎側強度和耐撕裂性能得到了增強。
【具體實施方式】
[0025]下面結合具體實施例對本發明作更進一步的說明，以便本領域的技術人員更了解
本發明，但並不因此限制本發明。
[0026]實施例1
汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50順丁橡膠60
丁苯橡膠20三元乙丙橡膠20
聚丁二烯橡膠20碳酸鋅8
輕質碳酸鈣10硬脂酸2.5
滑石粉2.5二氧化鈦25
低結構高耐磨爐黑50 白色陶土 30 氧化鋅4硬脂酸2.5
山都白色結晶體2.5高芳烴油I
促進劑I石蠟2.5
山都佛萊克斯3不溶性硫黃3
炭黑15氫氧化鋁3
二硫化烷基苯酚3氧化鎂2。
[0027]上述的實施例1的配方所製得的輪胎，其性能參數如下:屈撓龜裂次數X 10_4/次為:0.212 ；
阿克隆磨耗重/cm3 ；
拉伸強度:26.4/Mpa ；
撕裂強度為:93/ΚΝ.m-1 ；
邵氏硬度:71 ；
300% 定伸應力 /Mpa:12.4。
[0028]從以上的數據中可以看出，採用實施例1中的原料及配比生產的輪胎，其屈撓龜裂小，耐磨性好。
[0029]將普通的市售輪胎A與本實施例的輪胎相比較；
成品輪胎的耐久性實驗如下:
本實施例的輪胎，累計行駛時間為76小時，累計行駛裡程:4230公裡；
普通輪胎，累計行駛時間為68小時，累計行駛裡程:3720公裡；
成品輪胎的高速性能測試實驗如下:
本實施例的輪胎，通過速度為120公裡每小時，累計行駛時間為14.2小時；
普通輪胎，通過速度為103公裡每小時，累計行駛時間為11.2小時。
[0030]胎側膠由於其變形大於其它部位，子午線輪胎的胎側變形更大，膠料的耐曲撓龜裂性、耐臭氧老化性則為主要指標，在配方設計時，選擇順丁橡膠、天然橡膠、丁苯橡膠相配合，由於順丁橡膠存在加工性能較差，生膠有一定冷流傾向等缺點。出現的充油順丁橡膠可使上述缺點得到一定程度的改善。但其抗撕裂強度偏低，抗溼滑性不好，以及粘著性不如天然橡膠和丁苯橡膠，因此，將上述的幾種橡膠相組合，協同作用，增強抗撕裂強度、抗溼滑能力。
[0031]三元乙丙橡膠具有耐臭氧性、耐侯性、耐熱性和耐化學穩定性等性能，加入不溶性硫黃促進劑硫化體系硫化，可使胎側要具有更高的強度；且三元乙丙橡膠的耐低溫性能好，電絕緣性能也好。
[0032]實施例2
汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠10順丁橡膠10
丁苯橡膠10三元乙丙橡膠10
聚丁二烯橡膠10碳酸鋅I
輕質碳酸鈣I硬脂酸I
滑石粉I二氧化鈦10
低結構高耐磨爐黑20白色陶土 20
氧化鋅I硬脂酸I
山都白色結晶體I高芳烴油0.2
促進劑0.2石臘I
山都佛萊克斯I不溶性硫黃I
炭黑I氫氧化鋁I
二硫化烷基苯酚I氧化鎂I。
[0033]實施例3汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠100順丁橡膠100
丁苯橡膠40三元乙丙橡膠30
聚丁二烯橡膠30碳酸鋅15
輕質碳酸鈣50硬脂酸4
滑石粉4二氧化鈦40
低結構高耐磨爐黑100白色陶土 40
氧化鋅10硬脂酸4
山都白色結晶體4高芳烴油2
促進劑2石臘4
山都佛萊克斯5不溶性硫黃5
炭黑30氫氧化鋁5
二硫化烷基苯酚5氧化 鎂3。
[0034]實施例4
汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50順丁橡膠60
丁苯橡膠40三元乙丙橡膠30
聚丁二烯橡膠20碳酸鋅8
輕質碳酸鈣10硬脂酸2.5
滑石粉2.5二氧化鈦25
低結構高耐磨爐黑50白色陶土 30
氧化鋅4硬脂酸2.5
山都白色結晶體2.5高芳烴油I
促進劑I石蠟2.5
山都佛萊克斯3不溶性硫黃3
炭黑15氫氧化鋁3
二硫化烷基苯酚3氧化鎂2。
[0035]實施例5
汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠80順丁橡膠60
丁苯橡膠20三元乙丙橡膠20
聚丁二烯橡膠20碳酸鋅8
輕質碳酸鈣10硬脂酸2.5
滑石粉2.5二氧化鈦25
低結構高耐磨爐黑50白色陶土 30
氧化鋅4硬脂酸2.5
山都白色結晶體2.5高芳烴油I
促進劑I石蠟2.5
山都佛萊克斯3不溶性硫黃3炭黑15氫氧化鋁3
二硫化烷基苯酚3氧化鎂2。
[0036]實施例6
汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50順丁橡膠40
丁苯橡膠30三元乙丙橡膠20
聚丁二烯橡膠20碳酸鋅8
輕質碳酸鈣10硬脂酸2.5
滑石粉2.5二氧化鈦25
低結構高耐磨爐黑50白色陶土 30
氧化鋅4硬脂酸2.5
山都白色結晶體2.5高芳烴油I
促進劑I石蠟2.5
山都佛萊克斯3不溶性 硫黃3
炭黑15氫氧化鋁3
二硫化烷基苯酚3氧化鎂2。
[0037]實施例7
汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50順丁橡膠60
丁苯橡膠20三元乙丙橡膠20
聚丁二烯橡膠20碳酸鋅8
輕質碳酸鈣25硬脂酸2
滑石粉2.5二氧化鈦25
低結構高耐磨爐黑50白色陶土 30
氧化鋅4硬脂酸2.5
山都白色結晶體2.5高芳烴油I
促進劑I石蠟2.5
山都佛萊克斯3不溶性硫黃3
炭黑15氫氧化鋁3
二硫化烷基苯酚3氧化鎂2。
[0038]實施例8
汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50順丁橡膠60
丁苯橡膠20三元乙丙橡膠20
聚丁二烯橡膠20碳酸鋅8
輕質碳酸鈣10硬脂酸2.5
滑石粉2.5二氧化鈦25
低結構高耐磨爐黑50白色陶土 30
氧化鋅4硬脂酸2.5山都白色結晶體2.5高芳烴油I
促進劑1石蠟2.5
山都佛萊克斯3不溶性硫黃3
炭黑15氫氧化鋁3
二硫化烷基苯酚3氧化鎂2 機油3。
[0039] 實施例9
汽車輪胎胎側膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50順丁橡膠60
丁苯橡膠20三元乙丙橡膠20
聚丁二烯橡膠20碳酸鋅8
輕質碳酸鈣10硬脂酸2.5
滑石粉2.5二氧化鈦25
低結構高耐磨爐黑50白色陶土 30
氧化鋅4硬脂酸2.5
山都白色結晶體2.5錠子油I
高芳烴油I礦質膠4
促進劑I微晶蠟2.5
山都佛萊克斯3不溶性硫黃3
硬質炭黑15氫氧化鋁3
二硫化烷基苯酚3氧化鎂2 機油3。
【權利要求】
1.汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的胎側膠包括下述重量份數的組分: 天然橡膠10-100順丁橡膠10-100 丁苯橡膠10-40三元乙丙橡膠10-30 聚丁二烯橡膠10-30碳酸鋅1-15 輕質碳酸鈣1-50硬脂酸1-4 滑石粉1-4二氧化鈦10-40 低結構高耐磨爐黑20-100白色陶土 20-40 氧化鋅1-10硬脂酸1-4 山都白色結晶體1-4高芳烴油0.2-2 促進劑0.2-2石蠟1-4 山都佛萊克斯1-5不溶性硫黃1-5 炭黑1-30氫氧化鋁1-5 二硫化烷基苯酚1-5氧化鎂1-3。
2.如權利要求1所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的胎側膠包括下述重量份數的組分: 天然橡膠20-80順丁橡膠20-80 丁苯橡膠15-30三元乙丙橡膠15-25 聚丁二烯橡膠15-25碳酸鋅3-12 輕質碳酸鈣5-40硬脂酸2-3 滑石粉2-3二氧化鈦15-30 低結構高耐磨爐黑30-80白色陶土 25-35 氧化鋅2-8硬脂酸2-3 山都白色結晶體2-3高芳烴油0.5-1.5 促進劑0.5-1.5石蠟2-3 山都佛萊克斯2-4不溶性硫黃2-4 炭黑5-25氫氧化鋁2-4 二硫化烷基苯酚2-4氧化鎂1.5-2.5。
3.如權利要求1所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的胎側膠包括下述重量份數的組分: 天然橡膠50順丁橡膠60 丁苯橡膠20三元乙丙橡膠20 聚丁二烯橡膠20碳酸鋅8 輕質碳酸鈣10硬脂酸2.5 滑石粉2.5二氧化鈦25 低結構高耐磨爐黑50白色陶土 30 氧化鋅4硬脂酸2.5 山都白色結晶體2.5高芳烴油I 促進劑1石蠟2.5 山都佛萊克斯3不溶性硫黃3炭黑15氫氧化鋁3 二硫化烷基苯酚3氧化鎂2。
4.如權利要求1所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的防老劑為6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2 二氫化喹啉、2，2，4-三甲基1，2- 二氫化喹聚合體、二芳基仲胺類防老劑、對苯二胺類、酮胺類、SP、NBC, BA中的至少一種。
5.如權利要求3所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的防老劑為N-苯基-α-苯胺、N-苯基-N』 -異丙基-對苯二胺、Ν-Ν』 - 二苯基-對苯二胺中、防老劑4020的至少一種。
6.如權利要求1所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的胎側膠還包括石油樹脂或RX-80石油樹脂、P.Α-90橡膠增粘樹脂、P.Α-100橡膠增粘樹脂、C5石油樹脂、C9石油樹脂中的至少一種。
7.如權利要求1所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的天然橡膠為煙片膠和戈尤拉橡膠，所述的煙片膠為10-50份，所述的戈尤拉橡膠為10-50份。
8.如權利要求1所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的高芳烴油為環烷油、操作油中的至少一種。
9.如權利要求1所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的胎側膠包括下述重量份數的組分: 天然橡膠10-100順丁橡膠10-100 丁苯橡膠10-40三元乙丙橡膠10-30 聚丁二烯橡膠10-30碳酸鋅1-15 輕質碳酸鈣1-50硬脂酸1-4 滑石粉1-4二氧化鈦10-40 低結構高耐磨爐黑20-100 白色陶土 20-40 氧化鋅1-10硬脂酸1-4 山都白色結晶體1-4高芳烴油0.2-2 促進劑0.2-2石蠟1-4 山都佛萊克斯1-5不溶性硫黃1-5 炭黑1-30氫氧化鋁1-5 二硫化烷基苯酚1-5氧化鎂1-3 機油1-5。
10.如權利要求1所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的汽車輪胎胎側膠，其特徵在於，所述的胎側膠包括下述重量份數的組分: 天然橡膠20-80順丁橡膠20-80 丁苯橡膠15-30三元乙丙橡膠15-25 聚丁二烯橡膠15-25碳酸鋅3-12 輕質碳酸鈣5-40硬脂酸2-3 滑石粉2-3二氧化鈦15-30 低結構高耐磨爐黑30-80 白色陶土 25-35 氧化鋅2-8硬脂酸2-3山都白色結晶體2-3高芳烴油0.5-1.5促進劑0.5-1.5石蠟2-3山都佛萊克斯2-4不溶性硫黃2-4炭黑5-25氫氧化鋁2-4 二硫化烷基苯酚2-4氧化鎂1.5-2.5機油2-4。
【文檔編號】C08K5/09GK103467793SQ201310335294
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月2日 優先權日:2013年8月2日
【發明者】尤曉明, 張國棟, 王顯濤, 延雲峰, 魏文祥 申請人:山東永泰化工有限公司