含短纖維的子口耐磨膠及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含短纖維的子口耐磨膠及制備方法，其特征是，包括以下步驟：（1）一段母煉：向密煉機中依次加天然橡膠、順丁橡膠、炭黑N375尼龍短纖維、防老劑4020、氧化鋅、硬脂酸和芳烴油進行密煉，得到一段母膠；（2）二段母煉：將一段母膠加入密煉機中進行密煉，得到二段母膠；（3）終煉：將二段母膠、不溶性硫磺和促進劑DZ加入密煉機中進行終煉，得到所述的子口耐磨膠。本發(fā)明所述含短纖維的子口耐磨膠及制備方法，適用于全鋼子午線輪胎子口護膠部位，該配方采用傳統密煉技術進行混煉，尼龍短纖維經過酚醛樹脂膠乳浸漬處理，提高與橡膠的粘合強度。
【專利說明】
含短纖維的子口耐磨膠及制備方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種子口耐磨膠配方，尤其是一種含短纖維的子口耐磨膠及制備方法。
【背景技術】
[0002]輪胎的子口位置與輪輞密切接觸，將車軸的驅動力傳遞到輪胎的各個部件。該位置對于膠料的強度、耐磨性、生熱、抗蠕變性等有重要的要求。承載型的卡車輪胎在高承載的條件下行駛，子口膠與輪輞之間摩擦苛刻，導致膠料溫度升高(溫度可達100°c)，伴隨著膠料的力學強度、耐磨性等均顯著下降。普通子口耐磨膠在高承載的情況下，容易出現子口裂、脫子口等病象，嚴重影響輪胎品質。強壯的子口耐磨膠開發(fā)對于承載型輪胎具有非常重要的意義。
[0003]目前，子口耐磨膠配方的特點主要表現在兩個方面:(I)生膠方面，大量采用順丁橡膠，降低生熱的同時，提高硫化膠的耐磨性;(2)填料方面，通過增大炭黑的用量提高膠料的模量，但是這種方法容易造成膠料加工困難，炭黑的分散性更差，導致硫化膠的物理機械性能下降。
[0004]短纖維是一種具有一定長徑比的纖維材料。與炭黑相比，其顯著特點是高強度、高模量、抗撕裂、耐切割、低生熱等。短纖維能夠補強絕大多數橡膠，其中與碳纖維、玻璃纖維等相比，尼龍纖維對天然橡膠、順丁橡膠的補強更好。將短纖維作為補強材料引入子口耐磨膠的配方設計，能夠顯著的提高硫化膠在低溫和高溫下的強度，減少子口裂、脫子口等病象。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種含短纖維的子口耐磨膠及制備方法，將尼龍短纖維引入到輪胎配方中，利用其優(yōu)異的補強性能，提高子口膠的強度、抗撕裂性能、抗蠕變性能，減少脫子口、子口裂等病象。
[0006]按照本發(fā)明提供的技術方案，所述含短纖維的子口耐磨膠，其特征是，包括以下組份，組份比例按重量份數計:20?50份天然橡膠、50?80份順丁橡膠、50?70份炭黑N375、5?15份尼龍短纖維、I?2份防老劑4020、3?6份不溶性硫磺、2?3份促進劑DZ、2?5份氧化鋅、I?3份硬脂酸和I?3份芳烴油。
[0007]進一步的，所述尼龍短纖維的長度為I?3mm。
[0008]所述含短纖維的子口耐磨膠的制備方法，其特征是，包括以下步驟，組份比例按重量份數計:
(I)一段母煉:向密煉機中依次加入20?50份天然橡膠、50?80份順丁橡膠、50?70份炭黑N375、5?15份尼龍短纖維、I?2份防老劑4020、2?5份氧化鋅、I?3份硬脂酸和I?3份芳烴油，密煉機轉子轉速為45?55轉/分鐘，填充系數為65?75%，上頂栓壓力為0.3?0.5MPa，排膠溫度為150?165°C，煉膠時間為50?200秒，得到一段母膠； (2)二段母煉:將一段母膠加入密煉機中，保持填充系數為65?75%，密煉子轉子轉速45?55轉/分鐘，上頂栓壓力為0.3?0.5MPa，排膠溫度為150?165°C，煉膠時間為50?150秒，得到二段母膠；
(3)終煉:將二段母膠、3?6份不溶性硫磺和2?3份促進劑DZ加入密煉機中進行終煉，保持填充系數為65?75%，密煉機轉子轉速為25?45轉/分鐘，上頂栓壓力為0.3?0.5MPa，排膠溫度為90?110°C，煉膠時間為50?130秒，得到所述的子口耐磨膠。
[0009]進一步的，所述尼龍短纖維經浸膠和干燥預處理后裁斷至所需長度。
[0010]進一步的，所述浸膠步驟具體為:將尼龍短纖維浸漬于膠乳中，浸漬時間為10?20分鐘;所述膠乳采用間苯二酚-甲醛-膠乳溶液，膠乳固含量為10?20%。
[0011]進一步的，所述間苯二酚-甲醛-膠乳溶液包括以下組份，組份比例按重量份數計:11份間苯二酚、15份質量百分濃度為37%甲醛溶液、49份固含量41%的丁苯膠乳、195份固含量41%的丁吡膠乳、0.3份質量百分濃度10%的氫氧化鈉和76份軟水。
[0012]進一步的，所述干燥步驟具體為:將浸膠后的尼龍短纖維在150?250°C進行干燥，干燥時間為15?30分鐘。
[0013]本發(fā)明所述含短纖維的子口耐磨膠及制備方法，適用于全鋼子午線輪胎子口護膠部位，該配方采用傳統密煉技術進行混煉，尼龍短纖維經過酚醛樹脂膠乳浸漬處理，提高與橡膠的粘合強度。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0015]實施例一:一種含短纖維的子口耐磨膠的制備方法，包括以下步驟，組份比例按重量份數計:
(1)尼龍短纖維經浸膠和干燥預處理后裁斷至I?3mm；
所述浸膠步驟具體為:將尼龍短纖維浸漬于膠乳中，浸漬時間為10分鐘;所述膠乳采用間苯二酚-甲醛-膠乳溶液，膠乳固含量為10?20%;所述間苯二酚-甲醛-膠乳溶液包括以下組份，組份比例按重量份數計:11份間苯二酚、15份質量百分濃度為37%甲醛溶液、49份固含量41%的丁苯膠乳、195份固含量41%的丁 R比膠乳、0.3份質量百分濃度10%的氫氧化鈉和76份軟水；
所述干燥步驟具體為:將浸膠后的尼龍短纖維在150°C進行干燥，干燥時間為30分鐘；
(2)—段母煉:向密煉機中依次加入20份天然橡膠、50份順丁橡膠、50份炭黑N375、5份尼龍短纖維、I份防老劑4020、2份氧化鋅、I份硬脂酸和I份芳烴油，密煉機轉子轉速為45轉/分鐘，填充系數為65%，上頂栓壓力為0.3MPa，排膠溫度為150°C，煉膠時間為200秒，得到一段母膠；
(3)二段母煉:將一段母膠加入密煉機中，保持填充系數為65%，密煉子轉子轉速45轉/分鐘，上頂栓壓力為0.3MPa，排膠溫度為150 °C，煉膠時間為150秒，得到二段母膠；
(4)終煉:將二段母膠、3份不溶性硫磺和2份促進劑DZ加入密煉機中進行終煉，保持填充系數為65%，密煉機轉子轉速為25轉/分鐘，上頂栓壓力為0.3MPa，排膠溫度為90°C，煉膠時間為130秒，得到所述的子口耐磨膠。
[0016]實施例二:一種含短纖維的子口耐磨膠的制備方法，包括以下步驟，組份比例按重量份數計:
(1)尼龍短纖維經浸膠和干燥預處理后裁斷至I?3mm；
所述浸膠步驟具體為:將尼龍短纖維浸漬于膠乳中，浸漬時間為20分鐘;所述膠乳采用間苯二酚-甲醛-膠乳溶液，膠乳固含量為10?20%;所述間苯二酚-甲醛-膠乳溶液包括以下組份，組份比例按重量份數計:11份間苯二酚、15份質量百分濃度為37%甲醛溶液、49份固含量41%的丁苯膠乳、195份固含量41%的丁 R比膠乳、0.3份質量百分濃度10%的氫氧化鈉和76份軟水；
所述干燥步驟具體為:將浸膠后的尼龍短纖維在250°C進行干燥，干燥時間為15分鐘；
(2)—段母煉:向密煉機中依次加入50份天然橡膠、80份順丁橡膠、70份炭黑N375、15份尼龍短纖維、2份防老劑4020、5份氧化鋅、3份硬脂酸和3份芳烴油，密煉機轉子轉速為55轉/分鐘，填充系數為75%，上頂栓壓力為0.5MPa，排膠溫度為165 V，煉膠時間為50秒，得到一段母膠；
(3)二段母煉:將一段母膠加入密煉機中，保持填充系數為75%，密煉子轉子轉速55轉/分鐘，上頂栓壓力為0.5MPa，排膠溫度為165°C，煉膠時間為50秒，得到二段母膠；
(4)終煉:將二段母膠、6份不溶性硫磺和3份促進劑DZ加入密煉機中進行終煉，保持填充系數為75%，密煉機轉子轉速為45轉/分鐘，上頂栓壓力為0.5MPa，排膠溫度為110°C，煉膠時間為50秒，得到所述的子口耐磨膠。
[0017]實施例三:一種含短纖維的子口耐磨膠的制備方法，包括以下步驟，組份比例按重量份數計:
(1)尼龍短纖維經浸膠和干燥預處理后裁斷至I?3mm；
所述浸膠步驟具體為:將尼龍短纖維浸漬于膠乳中，浸漬時間為15分鐘;所述膠乳采用間苯二酚-甲醛-膠乳溶液，膠乳固含量為10?20%;所述間苯二酚-甲醛-膠乳溶液包括以下組份，組份比例按重量份數計:11份間苯二酚、15份質量百分濃度為37%甲醛溶液、49份固含量41%的丁苯膠乳、195份固含量41%的丁 R比膠乳、0.3份質量百分濃度10%的氫氧化鈉和76份軟水；
所述干燥步驟具體為:將浸膠后的尼龍短纖維在200°C進行干燥，干燥時間為20分鐘；
(2)—段母煉:向密煉機中依次加入30份天然橡膠、60份順丁橡膠、60份炭黑N375、10份尼龍短纖維、1.5份防老劑4020、4份氧化鋅、2份硬脂酸和2份芳烴油，密煉機轉子轉速為50轉/分鐘，填充系數為70%，上頂栓壓力為0.4MPa，排膠溫度為160 °C，煉膠時間為100秒，得到一段母膠；
(3)二段母煉:將一段母膠加入密煉機中，保持填充系數為70%，密煉子轉子轉速50轉/分鐘，上頂栓壓力為0.4MPa，排膠溫度為160°C，煉膠時間為100秒，得到二段母膠；
(4)終煉:將二段母膠、4份不溶性硫磺和2.5份促進劑DZ加入密煉機中進行終煉，保持填充系數為70%，密煉機轉子轉速為40轉/分鐘，上頂栓壓力為0.4MPa，排膠溫度為100°C，煉膠時間為100秒，得到所述的子口耐磨膠。
[0018]本發(fā)明所述含短纖維的子口耐磨膠的配方中含有膠乳處理過的尼龍短纖維，尼龍短纖維對橡膠的補強性好，能夠顯著地提高子口膠的強度、抗撕裂和抗蠕變性，降低承載型子午胎子口裂、脫子口等病象。
【主權項】
1.一種含短纖維的子口耐磨膠，其特征是，包括以下組份，組份比例按重量份數計:20?50份天然橡膠、50?80份順丁橡膠、50?70份炭黑N375、5?15份尼龍短纖維、I?2份防老劑4020、3?6份不溶性硫磺、2?3份促進劑DZ、2?5份氧化鋅、I?3份硬脂酸和I?3份芳烴油。2.如權利要求1所述的含短纖維的子口耐磨膠，其特征是:所述尼龍短纖維的長度為I?3 mmD3.—種含短纖維的子口耐磨膠的制備方法，其特征是，包括以下步驟，組份比例按重量份數計: (1)一段母煉:向密煉機中依次加入20?50份天然橡膠、50?80份順丁橡膠、50?70份炭黑N375、5?15份尼龍短纖維、I?2份防老劑4020、2?5份氧化鋅、I?3份硬脂酸和I?3份芳烴油，密煉機轉子轉速為45?55轉/分鐘，填充系數為65?75%，上頂栓壓力為0.3?0.5MPa，排膠溫度為150?165°C，煉膠時間為50?200秒，得到一段母膠； (2)二段母煉:將一段母膠加入密煉機中，保持填充系數為65?75%，密煉子轉子轉速45?55轉/分鐘，上頂栓壓力為0.3?0.5MPa，排膠溫度為150?165°C，煉膠時間為50?150秒，得到二段母膠； (3)終煉:將二段母膠、3?6份不溶性硫磺和2?3份促進劑DZ加入密煉機中進行終煉，保持填充系數為65?75%，密煉機轉子轉速為25?45轉/分鐘，上頂栓壓力為0.3?0.5MPa，排膠溫度為90?110°C，煉膠時間為50?130秒，得到所述的子口耐磨膠。4.如權利要求3所述的含短纖維的子口耐磨膠的制備方法，其特征是:所述尼龍短纖維經浸膠和干燥預處理后裁斷至所需長度。5.如權利要求4所述的含短纖維的子口耐磨膠的制備方法，其特征是:所述浸膠步驟具體為:將尼龍短纖維浸漬于膠乳中，浸漬時間為10?20分鐘;所述膠乳采用間苯二酚-甲醛-膠乳溶液，膠乳固含量為10?20%。6.如權利要求5所述的含短纖維的子口耐磨膠的制備方法，其特征是:所述間苯二酚-甲醛-膠乳溶液包括以下組份，組份比例按重量份數計:11份間苯二酚、15份質量百分濃度為37%甲醛溶液、49份固含量41%的丁苯膠乳、195份固含量41%的丁吡膠乳、0.3份質量百分濃度10%的氫氧化鈉和76份軟水。7.如權利要求4所述的含短纖維的子口耐磨膠的制備方法，其特征是:所述干燥步驟具體為:將浸膠后的尼龍短纖維在150?250 0C進行干燥，干燥時間為15?30分鐘。
【文檔編號】D06M15/693GK105924696SQ201610359772
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】趙江華, 朱健鵬, 蔣紅梅, 崔玉葉
【申請人】江蘇通用科技股份有限公司