一種汽車輪胎胎面膠的製作方法

2023-06-08 13:30:56 1

一種汽車輪胎胎面膠的製作方法
【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面膠。汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的胎面膠包括下述的組分：天然橡膠、丁苯橡膠、聚丁二烯橡膠、溴化丁基橡膠、硬脂酸、硫磺、炭黑、石蠟、古馬隆樹脂、六線油、氧化鋅、松焦油、ISAF、促進劑DM、促進劑CZ、防老劑、高耐磨爐黑、瓦斯炭黑。本發明的有益效果在於，採用上述重量份數所組成的配方，輪胎耐磨、抗老化性好，抗溼滑性好，天然橡膠的耐老化性比丁苯橡膠差，因此，將天然橡膠與丁苯橡膠相結合，再加入了防老劑，提高了橡膠的防老化性能。
【專利說明】一種汽車輪胎胎面膠
【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面膠。
【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，雖有胎面膠但無花紋。
[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，大規模用於補強胎面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]胎面是輪胎與路面直接接觸的部位，承受著輪胎最苛刻的外應力作用，經常出現的損壞形式為胎面磨光、刺扎損壞、花紋崩花及裂口，導致胎體爆破，影響輪胎的使用壽命，因此，胎面膠應具有優越的耐磨性，較高的拉伸強度和撕裂強度、良好的耐老化、耐屈撓、耐熱、抗刺扎和抗花紋溝裂口等性能。
[0009]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。

【發明內容】

[0010]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
汽車輪胎胎面膠。
[0011]本發明汽車輪胎胎面膠是通過下述的技術方案來實現的:
汽車輪胎胎面膠，該胎面膠包括下述重量份數的組分:
天然橡膠10-80丁苯橡膠10-60
聚丁二烯橡膠10-40溴化丁基橡膠10-30
硬脂酸1-4硫磺1-2
炭黑1-30石蠟1-3
操作油0-10古馬隆樹脂1-4
六線油1-15氧化鋅1-8
松焦油 1-4ISAF1-30
促進劑DM1-4促進劑CZ1-4 防老劑1-10高耐磨爐黑1-20
瓦斯炭黑1-20。
優選的，上述的胎面膠包括下述重量份數的組分:
天然橡膠20-70丁苯橡膠20-50
聚丁二烯橡膠15-35溴化丁基橡膠15-25
硬脂酸1-3硫磺1-2
炭黑1-25石蠟1-3
六線油1-12氧化鋅1-6
松焦油 1-4ISAF1-30
促進劑DM1-4促進劑CZ1-4
防老劑1-8高耐磨爐黑1-15
瓦斯炭黑1_15古馬隆樹脂1_4
操作油0-10。
更優選的，上述的胎面膠包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2
防老劑7高耐磨爐黑10
瓦斯炭黑10古馬隆樹脂2
操作油0-10。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、對苯二胺類中的至少一種。
[0012]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。
[0013]胎面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。
[0014]以上的天然橡膠為煙膠片、白縐膠片、顆粒膠、膠清縐片、氯化天然橡膠、氫氯化天然橡膠、環氧化天然橡膠、銀菊膠、古塔波膠、巴拉塔膠、杜仲膠、齊葛耳膠、吉爾通膠中的至少一種。
[0015]作為本發明的一種改進，汽車輪胎胎面膠包括下述重量份數的組分:
銀菊膠50丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2` 2，2，4-三甲基I，2-二氫化喹聚合體7 高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2
瓦斯炭黑10。
作為本發明的一種改進，汽車輪胎胎面膠包括下述重量份數的組分:
煙片膠50丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2
N-苯基-α -苯胺7古馬隆樹脂2
高耐磨爐黑10 瓦斯炭黑10。
汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
煙片膠50高溫乳聚丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ22，2，4-三甲基I，2-二氫化喹聚合體7 高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2
瓦斯炭黑10。
[0016]胎面膠要求膠料的耐磨、耐刺扎、抗溼滑性能好，並且耐空氣、耐臭氧、耐日光老化以及耐屈撓龜裂性好，滯後損失小。
本發明的有益效果在於，採用上述重量份數所組成的配方，輪胎耐磨、抗老化性好，抗溼滑性好，天然橡膠的耐老化性比丁苯橡膠差，因此，將天然橡膠與丁苯橡膠相結合，再加入了防老劑，提高了橡膠的防老化性能。
【具體實施方式】
[0017]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。
[0018]實施例1 汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2
2，2，4-三甲基I，2-二氫化喹聚合體7 高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2
瓦斯炭黑10。
上述的實施例1的配方所製得的輪胎，其性能參數如下:
IiS[μ
麵膠性能I.邵氏硬度ATl

300%定伸應力/IPa19.1
拉伸強度/!Pa32
拉斷伸長率/?490
I OOtI!, 24h熱空氣老邵氏硬度A69
化後拉伸強度/IPa29
拉斷伸長率/Ii420
對比例I汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠90溴化丁基橡膠40
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2
2，2，4-三甲基I，2-二氫化喹聚合體7 高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2
瓦斯炭黑10。
對比例I與實施例1的區別在於，對比例I中，沒加丁苯橡膠和聚丁二烯橡膠，其餘完全相同，以天然橡膠和溴化丁基橡膠補足以上缺少的兩種橡膠。
[0019]比較實施例1和對比例I中的兩種方案下的胎面膠的性能，如下:
實施例1對比例I
6-- 的 tan5.0.1510.132 阿克隆磨耗量cm-;O- 040.08
實施例2
汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠10丁苯橡膠10
聚丁二烯橡膠10溴化丁基橡膠10
硬脂酸I硫磺I
炭黑I石臘I
六線油I氧化鋅I
松焦油IISAFl
促進劑DMl促進劑CZl 2，2，4-三甲基I，2-二氫化喹聚合體I
高耐磨爐黑I古馬隆樹脂I 瓦斯炭黑I。
實施例3
汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠80丁苯橡膠60
聚丁二烯橡膠40溴化丁基橡膠30
硬脂酸4硫磺2
炭黑30石臘3
六線油15氧化鋅8
松焦油4ISAF30
促進劑DM4促進劑CZ42，2，4-三甲基I，2-二氫化喹聚合體10 高耐磨爐黑20古馬隆樹脂4
瓦斯炭黑20。
實施例4
汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
銀菊膠50丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2
2，2，4-三甲基I，2-二氫化喹聚合體7 高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2
瓦斯炭黑10。` 本實施例中的胎面膠的製備方法與傳統的胎面膠膠料製備方法相同，製備後得到的膠料，其性能測試數據與普通的胎面膠相比較，如下:
指標數值
胎面膠性能那氏硬度A72
300%定伸應力/!Pa 18.9
拉伸強度/!Pa31
拉斷伸長率/I534
IOOiC, 24h熱空氣老邵氏硬度A70
化後拉伸強度/!Pa28
拉斷伸長率/%418
實施例5
汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
煙片膠50丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ22，2，4-三甲基I，2-二氫化喹聚合體7高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2
瓦斯炭黑10。
實施例6
汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
煙片膠50高溫乳聚丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2
2，2，4-三甲基I，2-二 氫化喹聚合體7
高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2
瓦斯炭黑10。
實施例7
汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2
6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2 二氫化喹啉7高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2
瓦斯炭黑10。
實施例8
汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
天然橡膠50丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
炭黑20石蠟2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2
N-苯基-N』 -異丙基-對苯二胺7高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2
瓦斯炭黑10。實施例9
汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
環氧化天然橡膠50丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
白炭黑20石臘2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2
N-苯基-N』 -異丙基-對苯二胺7 高耐磨爐黑10氮化矽1-4
氫氧化鋁8古馬隆樹脂2
瓦斯炭黑10。
經檢測，本實施例中的胎面膠膠料80周耐磨耗(Pico) /cm3為0.0008-0.0012 ；
將環氧化天然橡膠與上述的各`組分配合，輪胎的抓著力強，防滑性能好；
300%定伸應力達到了 32.2Mpa ;拉伸強度為34.3 ;扯斷伸長率為589% ；
撕裂強度69 /KN.m-1 ;從以上的檢測數據中可以看出，本實施例中的胎面膠其耐磨性好，而且撕裂強度大，即抗撕裂能力強。
[0020]對比例2
老化性能測試按照GB/T3511《硫化橡膠或熱塑性橡膠直接自然氣候老化試驗方法》對比例2與實施例9的區別在，對比例2中，不含氫氧化鋁、氮化矽，各原料的重量份數如下:
汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分:
環氧化天然橡膠50丁苯橡膠40
聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20
硬脂酸2硫磺2
白炭黑20石臘2
六線油8氧化鋅2
松焦油3ISAF20
促進劑DM2促進劑CZ2
N-苯基-N』 -異丙基-對苯二胺7 高耐磨爐黑10瓦斯炭黑10
古馬隆樹脂2。
實施例9對比例2
60*C ^tanS0—1590J41
P5[克隆磨耗畺0—015OjW
從以上表格中的數據可以看出，實施例9的耐磨性和抗溼滑性要優於對比例2，氫氧化鋁和氮化矽的加入，可以和其餘的組分協同作用，提高胎面膠的抗溼滑性和耐磨性，白炭黑粉末與氫氧化鋁粉末、氮化矽結合，氫氧化鋁粉末、氮化矽的加入，和白炭黑協同作用，或者是氫氧化鋁粉末、的加入，增加氮化矽了膠料表面的粗糙度，特別是氮化矽這種硬物質的加入，從而有利於提高膠料的抗溼滑性能。但是氮化矽和氫氧化鋁粉末的用量不能超出一定的範圍，否則會影響膠料 的黏合性能，從而影響膠料的其它方面的性能。
【權利要求】
1.汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的胎面膠包括下述重量份數的組分: 天然橡膠10-80丁苯橡膠10-60 聚丁二烯橡膠10-40溴化丁基橡膠10-30 硬脂酸1-4硫磺1-2 炭黑1-30石蠟1-3 操作油0-10古馬隆樹脂1-4 六線油1-15氧化鋅1-8 松焦油 1-4ISAF1-30 促進劑DM1-4促進劑CZ1-4 防老劑1-10高耐磨爐黑1-20 瓦斯炭黑1-20。
2.如權利要求1所述的汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的胎面膠包括下述重量份數的組分: 天然橡膠20-70丁苯橡膠20-50 聚丁二烯橡膠15-35溴化丁基橡膠15-25 硬脂酸1-3硫磺1-2 炭黑1-25石蠟1-3 操作油0-8古馬隆樹脂1-4 六線油1-12氧化鋅1-6 松焦油 1-4ISAF1-30 促進劑DM1-4促進劑CZ1-4 防老劑1-8高耐磨爐黑1-15 瓦斯炭黑1-15。
3.如權利要求1所述的汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的胎面膠包括下述重量份數的組分: 天然橡膠50丁苯橡膠40 聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20 硬脂酸2硫磺2 炭黑20石蠟2 六線油8氧化鋅2 松焦油3ISAF20 促進劑DM2促進劑CZ2 防老劑7高耐磨爐黑10 瓦斯炭黑10古馬隆樹脂2。
4.如權利要求1所述的汽車輪胎胎面膠，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、對苯二胺類中的至少一種。
5.如權利要求3所述的汽車輪胎胎面膠，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所述的汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的胎面膠還包括石油樹脂或RX-80石油樹脂、P.A-90橡膠增粘樹脂、P.A-1OO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所述的汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的天然橡膠為煙膠片、白縐膠片、顆粒膠、膠清縐片、氯化天然橡膠、氫氯化天然橡膠、環氧化天然橡膠、銀菊膠、古塔波膠、巴拉塔膠、杜仲膠、齊葛耳膠、吉爾通膠中的至少一種。
8.如權利要求1所述的汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的胎面膠包括下述重量份數的組分: 銀菊膠50丁苯橡膠40 聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20 硬脂酸2硫磺2 炭黑20石蠟2 六線油8氧化鋅2 松焦油3ISAF20 促進劑DM2促進劑CZ2 .2，2，4-三甲基I，2-二氫化喹聚合體7 高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2 瓦斯炭黑10。
9.如權利要求1所述的汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的胎面膠包括下述重量份數的組分: 煙片膠50丁苯橡膠40 聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20 硬脂酸2硫磺2 炭黑20石蠟2 六線油8氧化鋅2 松焦油3ISAF20 促進劑DM2促進劑CZ2 N-苯基-α -苯胺7古馬隆樹脂2 高耐磨爐黑10 瓦斯炭黑10。
10.如權利要求1所述的汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的汽車輪胎胎面膠，其特徵在於，所述的胎面膠包括下述重量份數的組分: 煙片膠50高溫乳聚丁苯橡膠40 聚丁二烯橡膠20溴化丁基橡膠20 硬脂酸2硫磺2 炭黑20石蠟2 六線油8氧化鋅2 松焦油3ISAF20促進劑DM2促進劑CZ22，2，4-三甲基I，2-二氫化喹聚合體7高耐磨爐黑10古馬隆樹脂2瓦斯炭 黑10。
【文檔編號】B60C1/00GK103483627SQ201310335244
【公開日】2014年1月1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