含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物及其製備方法和應用的製作方法

2023-07-19 15:33:06 1

專利名稱：含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及輪胎製造領域，尤其涉及輪胎三角膠組合物及其製備方法和應用。
背景技術：
大型全鋼工程胎其組成的部件過於寬大和厚度又厚，給其部件加工帶來很大的麻 煩，生產效率低、尺寸穩定性差、加工溫度過高、焦燒、噴霜、不粘、工藝損耗大等。這是各大 輪胎公司生產加工過程中一直致力解決的目標。工藝設計上多以如下方式開發和應用增 加大型擠出/壓出/壓延設備——增加投資和擴大佔用場地等，或分成幾部分擠出/壓出/ 壓延後再複合成成型所需的一體部件、或纏繞式複合——生產效率低、部件尺寸穩定性差、 複合界面汙染、不粘等，或降低膠料粘度(配方中增加軟化劑用量或增加混煉段次強行降低 粘度)提高加工工藝通過性——但部件挺性差、成型等工藝加工變形較大、生產效率低等。 在全鋼工程胎生產技術領域，實現高的加工工藝通過性和生產效率是生產加工過程中一直 追求的目標。全鋼工程胎三角膠芯一般由上部軟三角膠和下部硬三角膠按一定比例和特有設 計形狀的複合界面組成，其作為主要的承載負荷和驅動輪胎行駛的功能用途，在輪胎運行 中受到強烈的機械剪切作用，所有從設計上和實際輪胎使用損壞分析上表明該部位對輪胎 使用性能具有的顯著影響。眾所周知，複合三角膠[由軟三角膠(在上面)和硬三角膠(在下 面)組成]處於剛性(即模量)極高的胎體鋼絲簾線、鋼絲圈以及柔軟的胎側之間的三角區 域，直接或間接與它們接觸，從輪胎性能上要求模量從極高的鋼絲圈與胎體鋼絲簾線/鋼 包過渡到柔軟的(即模量很低)胎側部位。所以保證其部件尺寸符合設計要求、工藝穩定性 以及成型定位精度等都應重點考慮。

發明內容
為了解決全鋼載重子午胎三角膠芯尺寸符合設計要求、工藝穩定性以及成型定位 精度等技術缺陷，本發明的第一個目的是提供一種含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合 物，本發明的第二個目的是提供一種上述含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物的製備 方法，本發明的第三個目的是一種上述含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物的應用。 採用了本發明的含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物可以在結構不變的前提下，保證 硬三角膠膠料主要物理機械性能性能、部件尺寸穩定性、工藝粘性不降低前提下，降低壓出 升溫高、提高生產效率、降低工藝損耗等。為了實現上述的第一個目的，本發明採用了以下的技術方案
含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物，該組合物由以下的組分按重量份數混煉構
成
天然橡膠 85 97液體異戊二烯橡膠3 15炭黑65 75;
硫化劑和硫化促進劑4 8 ；其它加工助劑。作為優選，所述的天然橡膠為9(Γ97份，液體異戊二烯橡膠3 10份。作為優選，所述的其它加工助劑包括工藝油、液體橡膠或增粘樹脂中的一種或多 種以及活化劑、防老劑和補強樹脂。作為再優選，所述的工藝油採用高芳烴油，按重量份數高芳烴油為0 2份，增粘 樹脂採用koresin超級增粘樹脂或叔丁基酚醛增粘樹脂，增粘樹脂為0 2份。作為優選，所述的活化劑採用硬脂酸和氧化鋅，硬脂酸為1 4份，氧化鋅為3 8份，防老劑為1 3份，補強樹脂為5 15份。作為優選，所述的其它加工助劑還包括防焦劑，防焦劑為0 0. 2份。作為優選，所述的硫化劑採用不溶性硫磺，不溶性硫磺為3 6份，硫化促進劑為 2. 0 4. 0份，其中硫化促進劑包括橡膠促進劑HMT，橡膠促進劑HMT為0. 5 1. 5份。本發明中生膠主要選擇天然橡膠，因其綜合性能好(強力高、生熱低、工藝粘性好 等);同時加入少量液體異戊橡膠(一般在3 lOphr)，液體異戊橡膠具有與天然橡膠分子相 同的單體，即同屬於不飽和橡膠，所以可以用常規硫磺硫化體系硫化，保證與天然橡膠相近 的膠料物理機械性能，又因其分子量較小呈現液體的特性又具有增塑劑/增粘劑的作用， 明顯改善加工工藝性能——提高炭黑等填料的分散、降低加工過程中的生熱、提高成型部 件粘著性等；如果液體異戊橡膠用量過多會使膠料物理機械性能下降明顯。炭黑一般選用 HAF系列，如65 75phrN375，保證膠料強力、模量和炭黑分散性。因液體異戊橡膠具有增 塑劑/增粘劑的作用，所以工藝油(高芳烴油較好)和增粘樹脂類增塑劑/增粘劑可以取消 或減量加入，即保證膠料的物理機械性能損失較少，又能保證加工中的高分散、低生熱和好 的粘著性。為了實現上述的第二個目的，本發明採用了以下的技術方案
一種上述的含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物的混煉方法，該方法包括以下的 步驟
(1)第一段混煉加入天然橡膠、液體異戊二烯橡膠壓坨保持10 30s，再加入659Γ75% 炭黑壓坨混煉到120 130°C，加入其它加工助劑壓坨混煉到150 170°C排膠，開煉機上 薄通兩次出片；
(2)第二段混煉加入一段混煉膠和餘下的填充補強材料壓坨保持40 50s，提坨清 掃，再壓坨混煉到150 160°C排膠，開煉機上薄通兩次出片；
(3)第三段混煉加入二段混煉膠和硫化劑以及促進劑壓坨保持40 50sec，提坨清 掃，再壓坨保持20 40s，提坨清掃，再壓坨混煉到100 110°C排膠，開煉機上薄通兩次出 片。作為進一步的改進，上述各段混煉膠料間隔加工時間不小於4小時。保證膠料充 分鬆弛和分散，有利於後續加工操作。本發明中配方填充補強材料用量較大，使用不少於三段工藝生產；因加入液體異 戊橡膠，天然橡膠可以不塑煉，既保證膠料的強伸性能又能保證填料的分散；其它配料最好 在炭黑加入後再加入，既保證炭黑的分散、與橡膠的充分結合又可以防止被炭黑吸附影響 其使用效果。為了實現上述的第三個目的，本發明採用了以下的技術方案全鋼工程胎，該輪胎的硬三角膠採用上述任一一個技術方案所述的含液體異戊二烯橡 膠的輪胎三角膠組合物。本發明由於採用了上述的技術方案，配方與通用配方在加工性能中門尼粘度相 當，可以充分保證部件的挺性防止加工過程中的變形；並且焦燒時間較長可以保證膠料具 有更高的加工安全性。在物理機械性能上差異不大，但其壓縮生熱較低——延緩輪胎熱累 積破壞，耐老化性能保持率較高——提高使用壽命，高溫性能保持率較高——保證輪胎運 行過程中生熱導致該部位膠料性能下降而影響輪胎使用性能。同時配方成本也有所降低。 採用本發明的全鋼載重子子午線輪胎可以在結構不變的前提下，保證硬三角膠膠料主要物 理機械性能性能、部件尺寸穩定性、工藝粘性不降低前提下，降低壓出升溫高、提高生產效 率、降低工藝損耗等。
具體實施例方式下面結合通用硬三角配方和實施例對本發明進行詳細的說明。
權利要求
1.含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物，其特徵在於該組合物由以下的組分按重 量份數混煉構成天然橡膠 85 97液體異戊二烯橡膠3 15炭黑65 75;硫化劑和硫化促進劑4 8 ；其它加工助劑。
2.根據權利要求1所述的含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物，其特徵在於天 然橡膠為9(Γ97份，液體異戊二烯橡膠3 10份。
3.根據權利要求1或2所述的含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物，其特徵在於 其它加工助劑包括工藝油、液體橡膠或增粘樹脂中的一種或多種以及活化劑、防老劑和補 強樹脂。
4.根據權利要求3所述的含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物，其特徵在於工 藝油採用高芳烴油，按重量份數高芳烴油為0 2份，增粘樹脂採用koresin超級增粘樹脂 或叔丁基酚醛增粘樹脂，增粘樹脂為0 2份。
5.根據權利要求3所述的含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物，其特徵在於活 化劑採用硬脂酸和氧化鋅，硬脂酸為1 4份，氧化鋅為3 8份，防老劑為1 3份，補強 樹脂為5 15份。
6.根據權利要求1或2所述的含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物，其特徵在於 其它加工助劑還包括防焦劑，防焦劑為0 0. 2份。
7.根據權利要求1或2所述的含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物，其特徵在於 硫化劑採用不溶性硫磺，不溶性硫磺為3 6份，硫化促進劑為2. 0 4. 0份，其中硫化促 進劑包括橡膠促進劑HMT，橡膠促進劑HMT為0. 5 1. 5份。
8.—種權利要求1或2所述的含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物的混煉方法， 其特徵在於該方法包括以下的步驟(1)第一段混煉加入天然橡膠、液體異戊二烯橡膠壓坨保持10 30s，再加入659Γ75% 炭黑壓坨混煉到120 130°C，加入其它加工助劑壓坨混煉到150 170°C排膠，開煉機上 薄通兩次出片；(2)第二段混煉加入一段混煉膠和餘下的填充補強材料壓坨保持40 50s，提坨清 掃，再壓坨混煉到150 160°C排膠，開煉機上薄通兩次出片；(3)第三段混煉加入二段混煉膠和硫化劑以及促進劑壓坨保持40 50sec，提坨清 掃，再壓坨保持20 40s，提坨清掃，再壓坨混煉到100 110°C排膠，開煉機上薄通兩次出 片。
9.根據權利要求8所述的含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物的混煉方法，其特 徵在於各段混煉膠料間隔加工時間不小於4小時。
10.全鋼工程胎，其特徵在於該輪胎的胎硬三角膠採用權利要求1或2所述的含液體 異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物。
全文摘要
本發明涉及輪胎製造領域，尤其涉及輪胎三角膠組合物及其製備方法和應用。含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物，該組合物由以下的組分按重量份數混煉構成天然橡膠85~97、液體異戊二烯橡膠3~15、炭黑65~75、硫化劑和硫化促進劑4～8；其它加工助劑。本發明可以充分保證部件的挺性防止加工過程中的變形；並且焦燒時間較長可以保證膠料具有更高的加工安全性。採用本發明的全鋼載重子子午線輪胎可以在結構不變的前提下，保證硬三角膠膠料主要物理機械性能、部件尺寸穩定性、工藝粘性不降低的前提下，降低壓出升溫高、提高生產效率、降低工藝損耗等。
文檔編號C08K13/02GK102134336SQ20111006238
公開日2011年7月27日 申請日期2011年3月16日 優先權日2011年3月16日
發明者吳來春, 宋江紅, 張春生, 沈建農, 王學瑞, 蘇忠鐵 申請人:杭州中策橡膠有限公司