本發(fā)明涉及橡膠，具體涉及一種輪胎胎肩墊膠用橡膠組合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、輪胎的胎肩墊膠處于胎面的下方，帶束層外側(cè)，胎體上方，被胎側(cè)所包裹，主要起到緩沖輪胎內(nèi)部應(yīng)力，從而延長(zhǎng)輪胎使用壽命的作用。由于胎肩墊膠所處位置散熱率低并且處于輪胎最厚的位置，因此該部件需要具備足夠的耐熱氧老化性能和回彈性能。同時(shí)，胎肩墊膠處于過渡位置，因此最薄厚度一般越小越好，不能超過0.5mm。

2、目前現(xiàn)有的胎肩墊膠中，一般以白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑復(fù)配作為成分從而獲得高回彈性能，但白炭黑的引入增加產(chǎn)品制備時(shí)的混煉段數(shù)，并且制備過程中半成品的收縮幅度大，尺寸穩(wěn)定性差，停放期間最薄厚度可能會(huì)超過1mm，并且容易出現(xiàn)破邊問題，需要延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，生產(chǎn)效率遠(yuǎn)低于常規(guī)的炭黑體系胎肩墊膠產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供了一種橡膠組合物，該產(chǎn)品在橡膠基體通過特定的反式聚辛烯橡膠作為增容劑，復(fù)配特定吸碘值和吸油值的炭黑，同時(shí)引入不溶性硫黃和硫黃給予體，在各成分協(xié)同作用下，不僅可以實(shí)現(xiàn)理想的高回彈性、力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)耐熱氧老化性能好，綜合性能優(yōu)異。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、一種橡膠組合物，包括以下重量份的制備原料：

4、天然橡膠100份、反式聚辛烯橡膠5～20份、炭黑a17～35份、炭黑b?7～25份、不溶性硫黃1.6～2.4份、硫黃給予體0.45～1.35份以及促進(jìn)劑1～2份；

5、所述炭黑a的吸碘值為60～87g/kg，dbp吸油值為67～107×10-5m3/kg；

6、所述炭黑b的吸碘值為32～59g/kg，dbp吸油值為85～127×10-5m3/kg。

7、本發(fā)明所述橡膠組合物在制備時(shí)與現(xiàn)有產(chǎn)品不同的是并沒有采用白炭黑+硅烷偶聯(lián)劑的配方體系達(dá)到高回彈性能，而是在天然橡膠為基體的基礎(chǔ)上，首先以反式聚辛烯橡膠作為增容劑，該成分可以在天然橡膠加工時(shí)基于其結(jié)晶性和高比例的環(huán)狀大分子結(jié)構(gòu)使得產(chǎn)品具有理想的高抗張力和彈性，同時(shí)引入兩種不同吸碘值/吸油值的炭黑復(fù)配作為補(bǔ)強(qiáng)填料，同時(shí)復(fù)配一定比例的不溶性硫黃和硫黃給予體，為產(chǎn)品提供一定的剛性強(qiáng)度和抗屈撓性，同時(shí)尺寸穩(wěn)定性顯著提升，而選擇這兩種特定的炭黑復(fù)配還能保障產(chǎn)品在熱氧老化后的各項(xiàng)力學(xué)性能均保持在較高水平，若選擇不合適的炭黑或者使用單一炭黑配方，則可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品無法獲得理想的基礎(chǔ)性能、尺寸穩(wěn)定性以及耐熱氧老化性能。

8、同時(shí)，發(fā)明人經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，所述特殊的配方體系僅僅適用于天然橡膠基體樹脂，若將其替換為諸如丁苯橡膠等不合適的橡膠主體時(shí)，制備的產(chǎn)品不僅力學(xué)性能和彈性性能較差，并且在熱氧老化后的性能保持率也會(huì)相對(duì)較低，加工時(shí)的尺寸穩(wěn)定性也無法得到保障；另一方面，反式聚辛烯橡膠具有顯著的增韌作用，引入過多必然會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的剛韌性失衡，并且該成分耐熱氧老化性相對(duì)較弱，反而會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的耐熱氧老化性能變差，因此需要調(diào)整其添加量在特定范圍。

9、優(yōu)選地，所述天然橡膠根據(jù)astm?d1646標(biāo)準(zhǔn)下的門尼粘度≥70mu。

10、優(yōu)選地，所述反式聚辛烯橡膠的相對(duì)分子量為120000～150000，熔點(diǎn)為50～58℃。

11、更優(yōu)選地，所述反式聚辛烯橡膠根據(jù)iso?1133在190℃、2.16kg負(fù)荷下的熔體粘度為15～20m3/10min。

12、反式聚辛烯橡膠是一種環(huán)狀分子纏繞在線性橡膠分子所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，因此在引入天然橡膠后不僅親和性好，同時(shí)具有較高的變形抵抗性，使得產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高回彈性，同時(shí)該組分交聯(lián)活性高，無需引入額外的交聯(lián)劑即可實(shí)現(xiàn)高程度、高均勻度的交聯(lián)。

13、優(yōu)選地，所述促進(jìn)劑包括噻唑類促進(jìn)劑、次磺酰胺類促進(jìn)劑、秋蘭姆類促進(jìn)劑中的至少一種。

14、優(yōu)選地，所述炭黑a和炭黑b的質(zhì)量之比為(1～3)：1。

15、發(fā)明人經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高吸碘值/吸油值的炭黑與低吸碘值/吸油值的炭黑除了在和橡膠結(jié)合時(shí)的結(jié)合程度及均勻度有所關(guān)聯(lián)外，其對(duì)于產(chǎn)品的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性乃至耐熱氧老化性能均有影響，當(dāng)兩者炭黑維持在上述優(yōu)選水平時(shí)，產(chǎn)品不僅可以實(shí)現(xiàn)最佳的剛韌性能平衡，并且在熱氧老化后的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能均可維持在更高水準(zhǔn)。

16、優(yōu)選地，所述不溶性硫黃和硫黃給予體的質(zhì)量之比為(2～3)：1。

17、更優(yōu)選地，所述硫黃給予體為二硫化二己內(nèi)酰胺。

18、在本發(fā)明所述橡膠組合物中，不溶性硫黃和硫黃給予體需配合使用，而在硫黃總量不變(也即不溶性硫黃和硫磺給予體的總量不變)的情況下，兩者的比例變化會(huì)對(duì)產(chǎn)品的力學(xué)性能尤其是拉伸強(qiáng)度大小以及其在熱氧老化后的拉伸強(qiáng)度保持率有所影響，當(dāng)優(yōu)選兩者比例在上述范圍時(shí)，產(chǎn)品不僅可保持較高的本征拉伸強(qiáng)度，同時(shí)在熱氧老化后拉伸強(qiáng)度保持率可保持在更高水平。

19、優(yōu)選地，所述不溶性硫黃的充油量為15～33％。

20、發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，采用不同充油量的不溶性硫黃在和硫黃給予體復(fù)配時(shí)制備的產(chǎn)品的性能也有所不同，在拉伸強(qiáng)度、抗屈撓性能方面，如果充油量過低，所述不溶性硫黃作為原料制備的產(chǎn)品性能會(huì)有所降低。

21、優(yōu)選地，所述橡膠組合物的制備原料還包括加工助劑，所述加工助劑包括硬脂酸1～3份、氧化鋅4～8份、增粘樹脂1～4份、防老劑2～4份以及防焦劑0.1～0.4份。

22、更優(yōu)選地，所述防老劑為胺類防老劑和喹啉類防老劑的混合物。

23、更優(yōu)選地，所述防老劑為n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基對(duì)苯二胺和2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉的混合物，兩者的質(zhì)量之比為(0.5～1.5)：1。

24、本發(fā)明的另一目的在于提供所述橡膠組合物的制備方法，包括以下步驟：

25、(1)將天然橡膠、反式聚辛烯橡膠和硬脂酸、氧化鋅、增粘樹脂、防老劑在密煉機(jī)中混合并壓陀10～30s處理，隨后加入炭黑并壓陀混煉至120～135℃，提陀保持10～30s，并再次壓陀混煉至155～165℃，擠出壓片，得一段混煉膠；

26、(2)將一段混煉膠在密煉機(jī)中壓陀混煉至120～135℃，提陀保持10～30s，并再次壓陀混煉至145～155℃，擠出壓片，得二段混煉膠；

27、(3)將二段混煉膠和不溶性硫黃、硫黃給予體、促進(jìn)劑和防焦劑在密煉機(jī)中混合并壓陀30～60s后提陀保持10～30s，隨后二次壓陀30～60s并二次提陀10～30s，最后壓陀混煉至95～105℃，擠出壓片，即得所述橡膠組合物。

28、優(yōu)選地，所述各混煉段的間隔時(shí)間為3～24h。

29、本發(fā)明所述橡膠組合物的制備方法操作步驟簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；可a(chǎn)。

30、本發(fā)明的再一目的在于提供一種輪胎胎肩墊膠，包括本發(fā)明所述橡膠組合物。

31、本發(fā)明所述橡膠組合物具有理想的使用性能，其中在使用性能方面，抗張積(即拉伸強(qiáng)度與扯斷伸長(zhǎng)率的乘積)可達(dá)到14000以上，撕裂強(qiáng)度高達(dá)67kn/m以上，力學(xué)性能好，彈性高(回彈率達(dá)到60％以上)，生熱率低，抗屈撓性能好，屈撓次數(shù)達(dá)到10萬次/3級(jí)，加工尺寸穩(wěn)定性好，并且具有良好的耐熱氧老化性，各性能指標(biāo)在產(chǎn)品熱氧老化后保持率均較高。

32、本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明提供了一種橡膠組合物，該產(chǎn)品在橡膠基體通過特定的反式聚辛烯橡膠作為增容劑，復(fù)配特定吸碘值和吸油值的炭黑，同時(shí)引入不溶性硫黃和硫黃給予體，在各成分協(xié)同作用下，不僅可以實(shí)現(xiàn)理想的高回彈性、力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)耐熱氧老化性能好，綜合性能優(yōu)異。