CN101538378B - 高耐磨全钢胎面合成胶 - Google Patents

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本发明涉及轮胎橡胶领域中的一种高耐磨全钢胎面合成胶。其技术方案是:由下列重量份的原料组成:70份天然胶,25-35份顺丁胶,3-5份氧化锌,1.5-2.5份硬脂酸,2-5份防老剂,1-2份防护蜡,1.5-3份均匀剂,1-2份硅烷偶联剂,50-60份高耐磨炉黑,4-6份白炭黑,1-2份硫磺,1-2份硫化促进剂,0.5-1份抗硫化返原剂,0.2-0.5份防焦剂。本发明的磨耗性能指标为0.15~0.16cm3/1.61km,国家标准要求是≤0.40cm3/1.61km,远远高出国家标准。同时,此配方胶料加工过程中,炼胶出好的胶片均匀性好,下道工序使用出胎面半成品部件过程中,生热低。

Description

高耐磨全钢胎面合成胶
技术领域
本发明涉及轮胎橡胶领域中的一种高耐磨全钢胎面合成胶。
背景技术
目前,全钢丝子午线轮胎的胎面胶配置主要包括天然胶、顺丁胶、丁苯胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、均匀剂、高耐磨炉黑、硫磺和防焦剂等。为了提高其耐磨性能,目前解决的方案主要包括1、大比例增加胎面胶中顺丁胶的含量;2、使用超耐磨炉黑;3、并用天然胶、顺丁胶与丁苯胶。据以上胎面胶配方设计思路,设计出的胎面胶其劣势有这几个方面:①大比例增加配方中顺丁胶的含量,其目的是利用顺丁胶耐磨的特性,来提高胎面胶的耐磨性,可是由于顺丁胶自补强性差、分子间作用力小、内聚能低等特点,使得胎面胶的耐刺扎性能较差,同时使得胎面胶易产生崩花掉块的毛病,特别是在胎面胶使用后期。②使用超耐磨炉黑(如使用N115)的目的是利用超耐磨炉黑对橡胶优良的补强作用来提高胎面胶的耐磨性。可是随之而来的问题是,由于超耐磨炉黑粒子细,在炼胶过程中不易在胶料中分散,会造成胶料的不均匀,降低胶料性能;同时,由于这种细粒子炉黑的存在,使得胎面胶在半成品加工过程中生热高、操作困难,给生产工艺带来麻烦。成品轮胎在使用过程中滚动阻力大、生热多,不仅影响轮胎的使用寿命而且会耗费大量的燃油,直接增加运输成本。③使用三种橡胶并用(NR、SBR、BR)的胎面胶,同样存在轮胎使用过程中生热多的弊病,而且由于胎面胶中使用的合成橡胶较多,使胶料的粘合能力下降,易造成胎面与胎体脱开的问题,同样会影响轮胎的使用寿命。
发明内容
本发明提出的一种高耐磨全钢胎面合成胶,其目的目的就是针对现有技术存在的缺陷,进行综合研究、分析和实验,采用几种方法并用的模式,在保证胎面胶的加工性能和其它使用性能的前提下,大幅度提高胎面胶的耐磨性。
其技术方案是:由下列重量份的原料组成:70份天然胶,25-35份顺丁胶,3-5份氧化锌,1.5-2.5份硬脂酸,2-5份防老剂,1-2份防护蜡,1.5-3份均匀剂,1-2份硅烷偶联剂,50-60份高耐磨炉黑,4-6份白炭黑,1-2份硫磺,1-2份硫化促进剂,0.5-1份抗硫化返原剂,0.2-0.5份防焦剂。
其中硬脂酸包括十八碳酸、十八酸、十八烷酸和十八碳烷酸的一种;防老剂为1-2份RD型防老剂和1-3份4020型防老剂;均匀剂为A-78型均匀剂;增粘树脂为C5型增粘树脂;硅烷偶联剂为Si-69型硅烷偶联剂;高耐磨炉黑为N234型高结构中超耐磨炉黑;抗硫化返原剂为XY900型抗硫化返原剂;防焦剂为CTP型防焦剂。
本发明的的特点为:
1、使用天然橡胶与顺丁橡胶并用。控制顺丁胶的用量不超过30份,提高胎面胶的耐磨性。
2、采用白炭黑、Si-69平衡体系。在炼胶过程中Si-69对白炭黑进行了改性,同时由于白炭黑的存在,可以适当减少炭黑的用量,在提高胎面胶定伸应力的同时减少胎面胶的生热。
3、在配方中使用新材料抗硫化返原剂XY-900。一方面可以减少轮胎硫化过程中,胎面胶在模具中长时间硫化条件下而产生的硫化交联键断裂;另一方面,在轮胎使用过程中,因滚动生热造成的硫化交联键断裂,可以在抗硫化返原剂XY-900帮助下,得以补偿。保持胶料的交联密度和物理性能稳定,有效提高制品的耐老化性能和抗变形能力。
4、低硫高促硫化体系的配合使用。在降低顺丁橡胶交联密度进而减小轮胎使用过程中崩花掉块风险的同时,可以提高胎面胶的定伸应力,保证胎面胶与胎体的整体结合性能。
通过以上几个方面的配合,此配方的磨耗性能指标为0.15~0.16cm3/1.61km,国家标准要求是≤0.40cm3/1.61km,远远高出国家标准。同时,此配方胶料加工过程中,炼胶出好的胶片均匀性好,下道工序使用出胎面半成品部件过程中,生热低。
为了全面检测此配方的使用性能,对使用此配方生产的胎面胶为胎面的轮胎进行了装车试验。使用此轮胎的车辆,为载重20吨的载重汽车,使用于后驱动轮,行驶里程已超过4万公里,表面花纹磨损不超过6mm,花纹块表面正常,没有出现崩花掉块的现象。
此配方现已经在车间批量生产,目前所有的全钢丝子午线轮胎胎面均使用此配方,市场反馈情况良好。
具体实施方式
实施例1,原料为重量份:70份天然胶,35份顺丁胶,3份氧化锌,2.2份硬脂酸,1份RD型防老剂和2份4020型防老剂,1份防护蜡,2份A-78型均匀剂,1-2份Si-69型硅烷偶联剂,55份高结构中超耐磨炉黑,5份白炭黑,1.5份硫磺,1份硫化促进剂,0.6份抗硫化返原剂,0.25份防焦剂。
实施例2,原料为重量份:70份天然胶,30份顺丁胶,4份氧化锌,2.5份硬脂酸,1.5份RD型防老剂和2份4020型防老剂,1.5份防护蜡,3份A-78型均匀剂,2份Si-69型硅烷偶联剂,50份高结构中超耐磨炉黑,6份白炭黑,1.2份硫磺,1.6份NS型硫化促进剂,0.5份XY900型抗硫化返原剂,0.3份CTP型防焦剂。
上述仅仅列举出2个具体实施列,实验证明在本方案的比例范围内的任意组合,均能取得预期的效果。

Claims (2)

1.一种高耐磨全钢胎面合成胶,其特征是:由下列重量份的原料组成:70份天然胶,25-35份顺丁胶,3-5份氧化锌,1.5-2.5份硬脂酸,2-5份防老剂,1-2份防护蜡,1.5-3份均匀剂,1-2份硅烷偶联剂,50-60份高耐磨炉黑,4-6份白炭黑,1-2份硫磺,1-2份硫化促进剂,0.5-1份抗硫化返原剂,0.2-0.5份防焦剂。
2.根据权利要求1所述的高耐磨全钢胎面合成胶,其特征是:防老剂为1-2份RD型防老剂和1-3份4020型防老剂;均匀剂为A-78型均匀剂;增粘树脂为C5型增粘树脂;硅烷偶联剂为Si-69型硅烷偶联剂;高耐磨炉黑为N234型高结构中超耐磨炉黑;硫化促进剂为NS型硫化促进剂;抗硫化返原剂为XY900型抗硫化返原剂;防焦剂为CTP型防焦剂。
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