全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，屬于橡膠技術(shù)領(lǐng)域,能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎的綠色化生產(chǎn)，保證橡膠和鋼絲的粘合力。所述全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物由下列重量份的原料制成：天然橡膠80?90，異戊橡膠10?20，炭黑50?59，鈷鹽0.95?1.2，防老劑2?4，硫化劑5?6.5，氧化鋅6.5?8.5，促進(jìn)劑0.6?0.8，防焦劑0.1?0.2，天然橡膠與異戊橡膠之和為100份。本發(fā)明全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物可用于全鋼載重輪胎的胎體。
【專利說明】
全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及橡膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 子午線輪胎與斜交胎相比顯示出巨大優(yōu)越性，在西歐子午線輪胎發(fā)展得最早，發(fā) 展速度也最快。早在1972年法國已經(jīng)幾乎100 %子午化，到1989年末，西歐輪胎市場已經(jīng) 100%子午化。近年來，國內(nèi)輪胎工業(yè)的發(fā)展迅速，在全鋼載重子午線輪胎中胎體是主體部 分，然而，輪胎工業(yè)的迅速發(fā)展也帶來了環(huán)境的污染。傳統(tǒng)的胎體配方通常使用間-甲-白粘 合體系使橡膠和鋼簾線更好的粘合，但間-甲-白體系中的間苯二酚或改性的間苯二酚以及 釋放甲醛的亞甲基給予體等均為有毒性的配合劑，它的使用使得在膠料和半成品生產(chǎn)過程 中會產(chǎn)生對人體有害的氣體，嚴(yán)重威脅職工的身體健康。為實(shí)現(xiàn)輪胎的綠色化生產(chǎn)，首先從 取消污染性原材料入手。為了保護(hù)環(huán)境，不使用毒性原料的同時(shí)提高胎體的抗撕裂性能，保 證橡膠和鋼絲之間的粘合力的橡膠組合物配方至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎的 綠色化生產(chǎn)，不使用甲醛、間苯二酚等，同時(shí)保證膠料與鋼絲的粘合力，設(shè)計(jì)全新的綠色胎 體鋼絲粘合膠料。
[0004] 本發(fā)明的一方面提供了一種全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，由下列重量份的 原料制成:天然橡膠80-90，異戊橡膠10-20，炭黑50-59，鈷鹽0.95-1.2，防老劑2-4，硫化劑 5-6.5，氧化鋅6.5-8.5，促進(jìn)劑0.6-0.8，防焦劑0.1-0.2，天然橡膠與異戊橡膠之和為100 份。
[0005] 優(yōu)選的，所述天然橡膠為標(biāo)膠20#或RSS3#;
[0006] 優(yōu)選的，所述異戊橡膠為人工合成的聚異戊二烯橡膠；
[0007] 優(yōu)選的，所述炭黑為低結(jié)構(gòu)高耐磨爐黑N326
[0008] 優(yōu)選的，所述的鈷鹽為硼?；扖N22.5;
[0009] 優(yōu)選的，所述的防老劑為N-(l，3二甲基丁基）-N苯基對苯二胺與2,2,4_三甲基-1，2-二氫化喹啉二者任意比例并用；
[0010]優(yōu)選的，所述硫化劑為充油不溶性硫磺0T20;
[0011]優(yōu)選的，所述氧化鋅為間接法氧化鋅；
[0012] 優(yōu)選的，所述的促進(jìn)劑為N，N二環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；
[0013] 優(yōu)選的，所述防焦劑為N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺。
[0014] 本發(fā)明的另一方面提供了一種根據(jù)上述技術(shù)方案所述的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保 橡膠組合物的制備方法，膠料混煉分四段混煉，具體步驟如下：
[0015] Sl:在E型捏合型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速42r · rnirT1，加料順序?yàn)?天然橡膠、異戊 橡膠、氧化鋅、炭黑，提栓再混煉，排膠，排膠溫度150-160°C，得到一段母膠，停放12小時(shí)；
[0016] S2:在E型捏合型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速40r · mirT1，膠料順序?yàn)?一段母膠、防老 劑、鈷鹽，提栓再混煉，排膠，排膠溫度140-150°C，得到二段母膠，停放12小時(shí)；
[0017] S3:在E型捏合型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40r · HIirT1;將二段母膠投入密煉機(jī)混 煉，提拴再混煉，排膠，排膠溫度控制在145 tC以下，得到三段母膠，停放8小時(shí)；
[0018] S4:在N型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速20r · mirT1，加料順序:三段母膠、硫化劑、促進(jìn) 劑、防焦劑，提栓再混煉，排膠，排膠溫度95~105°C。
[0019] 本發(fā)明的又一方面提供了一種根據(jù)上述技術(shù)方案所述的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保 橡膠組合物在全鋼載重輪胎中的用途。
[0020] 本發(fā)明提供了一種全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，相比于現(xiàn)有技術(shù)而言，本 發(fā)明所提供的橡膠組合物中選用天然橡膠和異戊橡膠作為主體膠種，取消了有毒性的間苯 二酚或間苯二酚甲醛樹脂或改性的間苯二酚等配合劑的使用，改善車間生產(chǎn)環(huán)境，杜絕膠 煙對職工健康造成不良影響。天然橡膠與部分異戊橡膠并用的同時(shí)硫磺用量大但是由于硫 磺在異戊橡膠中的溶解度更高，并且性能方面與天然橡膠接近，因此能夠在確保膠料物理 機(jī)械性能優(yōu)異的前提下，保證半成品在停放過程中不會出現(xiàn)噴霜的情況，保證成品胎質(zhì)量 的穩(wěn)定性。該橡膠組合物中使用了大量的不溶性硫磺以及鈷含量更高的硼?；?，以提供 優(yōu)異的橡膠與鋼絲間的粘合力。本橡膠組合物不再使用傳統(tǒng)的間甲白粘合體系，采用全新 的鋼簾線和橡膠的高硫粘合體系，所生產(chǎn)的膠料各項(xiàng)性能優(yōu)異尤其是鋼絲粘合力;使用該 橡膠組合物生產(chǎn)的輪胎性能優(yōu)異，質(zhì)量穩(wěn)定。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例的一方面提供了一種全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，由下列重 量份的原料制成:天然橡膠80-90，異戊橡膠10-20，炭黑50-59，鈷鹽0.95-1.2，防老劑2-4， 硫化劑5-6.5，氧化鋅6.5-8.5，促進(jìn)劑0.6-0.8，防焦劑0.1-0.2，天然橡膠與異戊橡膠之和 為100份。
[0023] 在本發(fā)明所提供的上述實(shí)施例中，天然橡膠可以選擇的是標(biāo)膠20#或RSS3#;異戊 橡膠可以是人工合成的聚異戊二烯橡膠;選擇添加天然橡膠與異戊橡膠，能夠杜絕半成品 在停放過程中出現(xiàn)噴霜的情況，保證膠料的工藝粘性及成品胎質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，炭黑可以是低結(jié)構(gòu)高耐磨爐黑N326,本實(shí)施例中選用 的炭黑可適用于各種橡膠，對橡膠具有良好的補(bǔ)強(qiáng)性能，可賦予膠粒更高的拉伸強(qiáng)度、抗撕 裂強(qiáng)度、耐磨性和彈性，主要用于需要高強(qiáng)度、高耐磨的橡膠制品。在具體選用上，可單獨(dú)使 用上述一種炭黑，當(dāng)然，可以理解的是，炭黑種類繁多，本領(lǐng)域技術(shù)人員可利用其它種類炭 黑在實(shí)際使用中進(jìn)行等同替換，但從配方整體性考慮，選用上述所提供的炭黑種類可更好 地協(xié)助本實(shí)施例中的天然橡膠和異戊橡膠在整體上發(fā)揮所期性能。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，鈷鹽可以選擇硼酰化鈷CN22.5,可以選擇的是，硫化劑 可以選擇充油不溶性硫磺0T20,硫化劑使用大量的不溶性硫磺，鈷鹽選擇鈷含量更高的鈷 鹽，通過硼酰化鈷電離出的Co2VCo3+催化S和鋼簾線表面的Cu發(fā)生反應(yīng)生成cUxs，c Uxs可以 在膠料/成品硫化過程中與膠料中的分子鏈發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使橡膠與鋼簾線之間通過CuxS 更好的結(jié)合，從而提供優(yōu)異的橡膠與鋼簾線之間的粘合力。
[0026] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的防老劑可以選擇N-(l，3二甲基丁基）-N苯基 對苯二胺與2，2,4_三甲基-1，2-二氫化喹啉二者以任意比例配合使用，本實(shí)施例中列舉了 防老劑的具體種類，當(dāng)然，所選種類并不局限于上述所列舉的，但凡可實(shí)現(xiàn)等同效果的其它 防老劑種類均可選用。本實(shí)施例中還具體給出當(dāng)選用具體防老劑種類時(shí)所應(yīng)添加的重量 份，如上所述，所應(yīng)添加的具體種類的重量份并不是固定不變的，結(jié)合配制需要，可對上述 所給出的重量份進(jìn)行微調(diào)。
[0027] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，氧化鋅可以選擇間接法氧化鋅，促進(jìn)劑可以選擇N，N二 環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺;防焦劑可以選擇N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺。本實(shí)施例中 具體列出了氧化鋅、促進(jìn)劑和防焦劑的可選擇范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員均可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào) 節(jié)或等同替換使用，但從配方整體性考慮，選用本實(shí)施例所提供的上述組分可更好地協(xié)助 本實(shí)施例中的天然橡膠和異戊橡膠在整體上發(fā)揮所期性能。
[0028] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物可由下列重量份的 原料制成:天然橡膠90份、異戊橡膠10份、炭黑57份、硼?；?.97份、防老劑6PPD 2份、防 老劑RD 0.4份、不溶性硫磺0T20 6.26份、氧化鋅8份、促進(jìn)劑DZ 0.8份、防焦劑0.15份。
[0029] 可以理解的是，本實(shí)施例只列舉了能夠獲得性能更為優(yōu)異的胎體組合物的其中一 種配方，至于更多種的可行性配方，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在上述提供的配方范圍中根據(jù)實(shí)際 情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體的，上述各種物質(zhì)可取該范圍內(nèi)的任意合適的數(shù)值，可精確至小數(shù)點(diǎn)后 兩位數(shù)。
[0030] 本發(fā)明實(shí)施例的另一方面提供了一種根據(jù)上述任一項(xiàng)實(shí)施例所述的全鋼載重輪 胎胎體環(huán)保橡膠組合物的制備方法，包括：
[0031] SI:在E型捏合型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速42r · HIirT1，加料順序?yàn)?天然橡膠、異戊 橡膠、氧化鋅、炭黑，提栓再混煉，排膠，排膠溫度150-160°C，得到一段母膠，停放12小時(shí)； [0032] S2:在E型捏合型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速40r · mirT1，膠料順序?yàn)?一段母膠、防老 劑、鈷鹽粘合劑，提栓再混煉，排膠，排膠溫度140-150°C，得到二段母膠，停放12小時(shí)。
[0033] S3:在E型捏合型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40r · HiirT1;將二段母膠投入密煉機(jī)混 煉，提拴再混煉，排膠，排膠溫度控制在145 tC以下，得到三段母膠，停放8小時(shí)；
[0034] S4:在N型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速20r · mirT1，加料順序:三段母膠、硫化劑、促進(jìn) 劑、防焦劑，提栓再混煉，排膠，排膠溫度95~105°C。
[0035]在上述步驟中，Sl目的是提高橡膠塑煉效果，炭黑、氧化鋅在膠料中初步分散;S2 目的是將其他小藥加入到膠料中，進(jìn)行進(jìn)一步混煉，同時(shí)使得鈷鹽和防老劑在膠料中更好 的分散;S3目的是膠料得到更加充分的混合，降低膠料的門尼粘度;S4終煉過程中，硫化劑 和促進(jìn)劑在較低溫度加入，以免發(fā)生早期硫化，加入防焦劑能夠增加膠料在制備半成品時(shí) 的操作安全性。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例的另一方面提供了一種根據(jù)上述任一項(xiàng)實(shí)施例所述的全鋼載重輪 胎胎體環(huán)保橡膠組合物在用于全鋼載重輪胎中的用途。在鋼絲壓延機(jī)上對全鋼胎體膠料進(jìn) 行了半成品壓延，工藝過程穩(wěn)定，半成品尺寸等方面同正常半成品，工藝粘性也滿足正常生 產(chǎn)。
[0037] 為了更清楚詳細(xì)地介紹本發(fā)明實(shí)施例所提供的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合 物，以下將結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0038] 實(shí)施例1全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物可由下列重量份的原料制成:天然橡 膠90份、異戊橡膠10份、炭黑57份、硼?；?.97份、防老劑6PH) 2份、防老劑RD 0.4份、不 溶性硫磺0T20 6.26份、氧化鋅8份、促進(jìn)劑DZ 0.8份、防焦劑0.15份。
[0039] 實(shí)施例2全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物可由下列重量份的原料制成:天然橡 膠90份、異戊橡膠10份、炭黑50份、硼?；?.95份、防老劑6PPD 1.5份、防老劑RD 0.5份、 不溶性硫磺0T20 5份、氧化鋅6.5份、促進(jìn)劑DZ 0.6份、防焦劑0.1份。
[0040] 實(shí)施例3全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物可由下列重量份的原料制成:天然橡 膠80份、異戊橡膠20份、炭黑59份、硼?；?.2份、防老劑6PH) 2.5份、防老劑RD 1.5份、不 溶性硫磺0T20 6.5份、氧化鋅8.5份、促進(jìn)劑DZ 0.8份、防焦劑0.2份。
[0041 ]性能測試
[0042] 現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)使用的全鋼載重子午胎胎體橡膠組合物的配比為:天然橡膠100 份、炭黑N326 55份、氧化鋅8份、防老劑6PH) 2份、粘合劑RA5份、間苯二酚0.7份、間苯二酚-80 1份、癸酸鈷0.7份、不溶性硫磺4.4份、促進(jìn)劑DZ 1.1份、防焦劑0.1份；
[0043] 采用上述方法分別對上述實(shí)施例1-3所制備得到的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組 合物1-3進(jìn)行性能測試，結(jié)果見表1: LUU4；)」 霍丄
[0046]經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明的組合物生產(chǎn)胎體膠料得到的全鋼載重輪胎，生產(chǎn)的速 度級別為K的315/80R22.5規(guī)格的試驗(yàn)輪胎與使用對比例胎體膠料生產(chǎn)的同規(guī)格的輪胎相 比，室內(nèi)機(jī)床性能明顯占優(yōu)勢，參見表2:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，其特征在于，由下列重量份的原料制成:天然橡 膠80-90，異戊橡膠10-20，炭黑50-59，鈷鹽0.95-1.2，防老劑2-4，硫化劑5-6.5，氧化鋅6.5-8.5，促進(jìn)劑0.6-0.8，防焦劑0.1-0.2，天然橡膠與異戊橡膠之和為100份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，其特征在于，所述天然橡 膠為標(biāo)膠20#或RSS3#;所述異戊橡膠為人工合成的聚異戊二烯橡膠。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，其特征在于，炭黑為低結(jié) 構(gòu)高耐磨爐黑N326。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，其特征在于，所述的鈷鹽 粘合劑為硼?；扖N22.5。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，其特征在于，所述的防老 劑為N- (1，3二甲基丁基）-N苯基對苯二胺與2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉二者任意比例 并用。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，其特征在于，所述硫化劑 為充油不溶性硫磺0T20。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物，其特征在于，所述氧化鋅 為間接法氧化鋅;所述的促進(jìn)劑為N，N二環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺;所述防焦劑為N-環(huán) 己基硫代鄰苯二甲酰亞胺。8. 權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物的制備方法，其特征 在于，膠料混煉分四段混煉，具體步驟如下： S1:在E型捏合型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速42r · mirT1，加料順序?yàn)椋禾烊幌鹉z、異戊橡 膠、氧化鋅、炭黑，提栓再混煉，排膠，排膠溫度150-160°C，得到一段母膠，停放12小時(shí)； S2:在E型捏合型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速40r · mirT1，膠料順序?yàn)?一段母膠、防老劑、 鈷鹽粘合劑，提栓再混煉，排膠，排膠溫度140-150°C，得到二段母膠，停放12小時(shí)； S3:在E型捏合型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40r · mirT1;將二段母膠投入密煉機(jī)混煉， 提拴再混煉，排膠，排膠溫度控制在145 °C以下，得到三段母膠，停放8小時(shí)； S4:在N型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速20r · mirT1，加料順序:三段母膠、硫化劑、促進(jìn)劑、防 焦劑，提栓再混煉，排膠，排膠溫度95~105 °C。9. 權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的全鋼載重輪胎胎體環(huán)保橡膠組合物在全鋼載重輪胎中的 用途。
【文檔編號】C08K3/04GK105860161SQ201610410495
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】安豐永, 王越, 王洋
【申請人】青島雙星輪胎工業(yè)有限公司