應用反式異戊橡膠tpi的輪胎一次法煉膠工藝的製作方法
2023-05-13 13:18:46 1
專利名稱：應用反式異戊橡膠tpi的輪胎一次法煉膠工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用反式異戊橡膠TPI的輪胎一次法煉膠工藝，屬於高分子材料和生產自動化技術領域。
背景技術：
應用於礦山開採、航空或港口運輸等戶外特殊場地的全鋼載重輪胎，因使用環境惡劣和載荷較重的特點，通常會導致接觸地面的胎面膠部分產生較大的徑向形變，局部應力點過於集中，因此要求胎面膠的膠料必須具備耐磨、生熱低、耐熱、並且具有相當的硬度、 抗撕裂性。為滿足上述膠料的改性設計，現有的改進措施是在膠料配方中採用一定比例的反式異戊橡膠TPI成分以部分地取代天然橡膠，從而提高膠料的耐磨性、降低使用時的生熱程度。如後附圖1所示的現有輪胎膠料的密煉工藝流程，為達到煉製膠料充分分散的目的，一般採用一段或兩段母煉、最後才是終煉階段。當向配方中添加反式異戊橡膠TPI與天然橡膠並用時，混煉膠在60°c以上是柔軟的，但在常溫下呈現挺性過大、不易變形的特質。 從而在煉製下一段膠料時，供膠機不能使用，通常的做法是採用人力將混煉膠切割成塊，再搬運到皮帶秤上，這樣既增加不必要的中間環節、費時費力而導致生產成本的提高。
發明內容
本發明所述應用反式異戊橡膠TPI的輪胎一次法煉膠工藝，在於解決上述問題而在膠料配方中使用反式異戊橡膠TPI的情況下，採用一次法混煉工藝，膠料分階段投入、不間斷地混煉直至煉出終煉膠。本發明的目的在於，採用一次法混煉工藝，即將一段母煉或二段母煉、終煉工藝階段取消，省去混煉膠的稱量和搬運過程，以實現節省人力，提高生產效率的目的。為實現上述發明目的，所述應用反式異戊橡膠TPI的輪胎一次法煉膠工藝包括按質量配比比例，在膠料配方中添加5% 15%的反式異戊橡膠TPI，以代替部分天然橡膠。在密煉工藝過程中，將反式異戊橡膠TPI和天然橡膠一併投入到密煉機中，膠料配方中的炭黑、氧化鋅、硬脂酸和防老劑均在密煉機中投入；當密煉機中的混煉溫度達到160 165°C時，膠料排出至後續第一臺開煉機中以進行降溫處理；膠料溫度降到80 115°C時，膠料轉入後續第二開煉機組中的一臺開煉機中，採用包輥並添加硫黃、促進劑和防焦劑再進行混煉，然後出片成終煉膠，完成混煉。上述膠料的組份配方中，按質量配比關係來劃分含有以下主要成分天然橡膠，40% 60%，天然橡膠可選擇SMR20、SIR20或SCR5，其具有拉伸強度高、抗撕裂性好和生熱低等特點，但其不耐熱、易於老化；
反式異戊橡膠TPI，5% 15%，在配方中部分地取代天然橡膠；碳黑N234，23% 35%，碳黑N234是補強劑，能提高膠料的硬度、強度、耐磨性能， 以降低成本；氧化鋅，0.5% 2. 5% ；硬脂酸，0. 1.0%，氧化鋅、硬脂酸是硫化活性劑，能提高膠料的硫化活性而
提高交聯密度；防老劑 6PPD，0. 3% 1. 0% ；防老劑RD，0. 3% 1. 5%，防老劑6PPD和防老劑RD能夠提高膠料的耐熱性能和耐屈撓龜裂性能，以有效地防止老化；硫磺，0.5% 1. 5% ； 促進劑TBBS，0. 2 % 0. 5 %，促進劑TBBS和硫磺組成硫化系統，使膠料由線型大分子交聯變成立體網狀高彈性膠料；防焦劑CTP，0. 0. 2%，防焦劑CTP可延遲焦燒時間，保證膠料的加工安全；微晶蠟，0. 0. 2%。雖然，反式異戊橡膠TPI與天然橡膠具有相同的組份，其分子鏈中的雙鍵結構為反式構型，因此反式異戊橡膠TPI具有較好的柔順性。添加反式異戊橡膠TPI後在常溫(如30°C左右時)時，膠料的挺性較大而不易變形，而採用上述一次法煉膠工藝，膠料分階段投入、不間斷地混煉直至煉出終煉膠。綜上所述，本發明應用反式異戊橡膠TPI的輪胎一次法煉膠工藝具有的優點是， 採用一次法混煉工藝而將一段母煉或二段母煉、終煉工藝階段取消，省去了混煉膠單獨進行稱量和搬運的過程，能夠有效地節省人力、工時，從而提高生產效率。
結合下述附圖進一步對本發明進行說明。圖1是現有輪胎膠料的密煉工藝流程示意圖；圖2是本發明所述的一次法煉膠工藝流程示意具體實施例方式實施例1，如圖2所示，應用輪胎一次法煉膠工藝的膠料配方中，按質量配比比例含有如下主要成分天然橡膠，54%;反式異戊橡膠TPI，15% ；碳黑N234，23%;氧化鋅，2.5%;硬脂酸，1.0%;防老劑6PPD，1.0% ；防老劑RD，1.3%;硫磺，1.3%;促進劑TBBS，0. 5% ；
防焦劑CTP，0.2%;微晶蠟，0.2%。所採取的一次法煉膠工藝，是將反式異戊橡膠TPI和天然橡膠一併投入到密煉機中，膠料配方中的炭黑、氧化鋅、硬脂酸和防老劑均在密煉機中投入；當密煉機中的混煉溫度達到160 165°C時，膠料排出至後續第一臺開煉機中以進行降溫處理；膠料溫度降到80 115°C時，膠料轉入後續第二開煉機組中的一臺開煉機中，採用包輥並添加硫黃、促進劑和防焦劑再進行混煉，然後出片成終煉膠，完成混煉。其中，密煉機可採用F270型密煉機，開煉機採用沈時規格，滾筒為鑽孔式冷卻，冷卻水溫度控制在25 士 5°C。第一臺開煉機可以沒有翻膠輥，第二開煉機組中的開煉機必須具備翻膠輥。溫度檢測使用針式溫度計，將膠料取下打卷壓實，將溫度計探針刺入5 10mm，待溫度顯示穩定後讀數。所述一次法煉膠工藝的實施步驟如下使用F270型橡膠密煉機，控制其轉子速度40rpm，上頂拴風壓Ag/cm3，密煉機冷卻水溫度在30°C 40°C之間；加料順序為，將反式異戊橡膠TPI與天然橡膠一起投入密煉機中並壓栓20秒，再提栓投入配方中的炭黑、氧化鋅、硬脂酸和防老劑，壓栓繼續煉製60秒；提栓清掃後壓30秒，控制膠料溫度達到160°C 165°C以將膠料排出至第一臺開煉機中進行降溫處理，膠料在第一臺開煉機上運行3 6分鐘；當膠料溫度降到80 115°C時，轉入第二開煉機組中並聯的一臺開煉機中，採用包輥並添加硫黃、促進劑和防焦劑。粉料吃盡後，運用翻膠輥進行連續左右翻膠混煉17分鐘；出片成終煉膠，控制膠片厚度在5 8mm之間，完成混煉。為說明本實施例的技術特點，建立如下內容的對比實驗。設定採用如上一次法煉膠工藝的膠料A，採用如下傳統混煉工藝的膠料B 膠料B的實施過程是，使用F270橡膠密煉機，密煉機轉子速度40rpm，上頂拴風壓Ag/cm3，密煉機冷卻水溫度控制在30°C 40°C之間。加料順序是，在膠料溫度達到160°C 165°C時，卸出膠料到SSGJ-300/743雙螺杆擠出壓片機，冷卻後做成母煉膠待用；將母煉膠採用人工切割成500 X 500mm的膠塊；再用人力將膠料搬運到皮帶秤上進行稱量，並第二次加入密煉機中； 密煉機轉子速度20rpm，上頂拴風壓^g/cm3，密煉機冷卻水溫度在20°C 30°C之間；繼續按如下順序加料母煉膠、硫磺、促進劑、防焦劑，投入到密煉機壓栓50秒，提栓再壓栓煉40秒；膠料溫度達到95°C 105°C時，卸出膠料至22英寸開煉機中，繼續翻煉冷卻膠料， 下片冷卻至室溫完成胎面膠的製作。
通過上述2種生產工藝後，膠料A無需進行母煉膠的人工稱量，而膠料B則需要進行母煉膠人工稱量時間約7分鐘/車，因此膠料A的生產效率明顯高於膠料B的。
權利要求
1.一種應用反式異戊橡膠TPI的輪胎一次法煉膠工藝，其特徵在於按質量配比比例， 在膠料配方中添加5% 15%的反式異戊橡膠TPI，以代替部分天然橡膠；在密煉工藝過程中，將反式異戊橡膠TPI和天然橡膠一併投入到密煉機中，膠料配方中的炭黑、氧化鋅、硬脂酸和防老劑均在密煉機中投入；當密煉機中的混煉溫度達到160 165°C時，膠料排出至後續第一臺開煉機中以進行降溫處理；膠料溫度降到80 115°C時，膠料轉入後續第二開煉機組中的一臺開煉機中，採用包輥並添加硫黃、促進劑和防焦劑再進行混煉，然後出片成終煉膠，完成混煉。
2.根據權利要求1所述的應用反式異戊橡膠TPI的輪胎一次法煉膠工藝，其特徵在於 所述煉膠工藝的實施步驟是，使用F270型橡膠密煉機，控制其轉子速度40rpm，上頂拴風壓Ag/cm3，密煉機冷卻水溫度在30°C 40°C之間；加料順序為，將反式異戊橡膠TPI與天然橡膠一起投入密煉機中並壓栓20秒，再提栓投入配方中的炭黑、氧化鋅、硬脂酸和防老劑，壓栓繼續煉製60秒；提栓清掃後壓30秒，控制膠料溫度達到160°C 165°C以將膠料排出至第一臺開煉機中進行降溫處理，膠料在第一臺開煉機上運行3 6分鐘；當膠料溫度降到80 115°C時，轉入第二開煉機組中並聯的一臺開煉機中，採用包輥並添加硫黃、促進劑和防焦劑。粉料吃盡後，運用翻膠輥進行連續左右翻膠混煉17分鐘； 出片成終煉膠，控制膠片厚度在5 8mm之間，完成混煉。
全文摘要
本發明應用反式異戊橡膠TPI的輪胎一次法煉膠工藝，在膠料配方中使用反式異戊橡膠TPI的情況下，採用一次法混煉工藝，膠料分階段投入、不間斷地混煉直至煉出終煉膠。一次法煉膠工藝包括按質量配比比例，在膠料配方中添加5％～15％的反式異戊橡膠TPI，以代替部分天然橡膠。在密煉工藝過程中，將反式異戊橡膠TPI和天然橡膠一併投入到密煉機中，膠料配方中的炭黑、氧化鋅、硬脂酸和防老劑均在密煉機中投入；當密煉機中的混煉溫度達到160～165℃時，膠料排出至後續第一臺開煉機中以進行降溫處理。
文檔編號B29B7/00GK102294762SQ20101021700
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月23日 優先權日2010年6月23日
發明者宋建軍, 徐靜, 王寶金, 王斐 申請人:賽輪股份有限公司