CN102294762B

CN102294762B - 应用反式异戊橡胶tpi的轮胎一次法炼胶工艺

Info

Publication number: CN102294762B
Application number: CN201010217004.7A
Authority: CN
Inventors: 王斐; 宋建军; 徐静; 王宝金
Original assignee: SAILUN CO Ltd
Current assignee: Sailun Jinyu Group Co Ltd
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: CN102294762A

Abstract

本发明应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺，在胶料配方中使用反式异戊橡胶TPI的情况下，采用一次法混炼工艺，胶料分阶段投入、不间断地混炼直至炼出终炼胶。一次法炼胶工艺包括按质量配比比例，在胶料配方中添加5％～15％的反式异戊橡胶TPI，以代替部分天然橡胶。在密炼工艺过程中，将反式异戊橡胶TPI和天然橡胶一并投入到密炼机中，胶料配方中的炭黑、氧化锌、硬脂酸和防老剂均在密炼机中投入；当密炼机中的混炼温度达到160～165℃时，胶料排出至后续第一台开炼机中以进行降温处理。

Description

应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺

技术领域

本发明涉及一种应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺，属于高分子材料和生产自动化技术领域。

背景技术

应用于矿山开采、航空或港口运输等户外特殊场地的全钢载重轮胎，因使用环境恶劣和载荷较重的特点，通常会导致接触地面的胎面胶部分产生较大的径向形变，局部应力点过于集中，因此要求胎面胶的胶料必须具备耐磨、生热低、耐热、并且具有相当的硬度、抗撕裂性。

为满足上述胶料的改性设计，现有的改进措施是在胶料配方中采用一定比例的反式异戊橡胶TPI成分以部分地取代天然橡胶，从而提高胶料的耐磨性、降低使用时的生热程度。

如后附图1所示的现有轮胎胶料的密炼工艺流程，为达到炼制胶料充分分散的目的，一般采用一段或两段母炼、最后才是终炼阶段。当向配方中添加反式异戊橡胶TPI与天然橡胶并用时，混炼胶在60℃以上是柔软的，但在常温下呈现挺性过大、不易变形的特质。从而在炼制下一段胶料时，供胶机不能使用，通常的做法是采用人力将混炼胶切割成块，再搬运到皮带秤上，这样既增加不必要的中间环节、费时费力而导致生产成本的提高。

发明内容

本发明所述应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺，在于解决上述问题而在胶料配方中使用反式异戊橡胶TPI的情况下，采用一次法混炼工艺，胶料分阶段投入、不间断地混炼直至炼出终炼胶。

本发明的目的在于，采用一次法混炼工艺，即将一段母炼或二段母炼、终炼工艺阶段取消，省去混炼胶的称量和搬运过程，以实现节省人力，提高生产效率的目的。

为实现上述发明目的，所述应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺包括：

按质量配比比例，在胶料配方中添加5％～15％的反式异戊橡胶TPI，以代替部分天然橡胶。

在密炼工艺过程中，将反式异戊橡胶TPI和天然橡胶一并投入到密炼机中，胶料配方中的炭黑、氧化锌、硬脂酸和防老剂均在密炼机中投入；

当密炼机中的混炼温度达到160～165℃时，胶料排出至后续第一台开炼机中以进行降温处理；

胶料温度降到80～115℃时，胶料转入后续第二开炼机组中的一台开炼机中，采用包辊并添加硫黄、促进剂和防焦剂再进行混炼，然后出片成终炼胶，完成混炼。

上述胶料的组份配方中，按质量配比关系来划分含有以下主要成分：

天然橡胶，40％～60％，天然橡胶可选择SMR20、SIR20或SCR5，其具有拉伸强度高、抗撕裂性好和生热低等特点，但其不耐热、易于老化；

反式异戊橡胶TPI，5％～15％，在配方中部分地取代天然橡胶；

碳黑N234，23％～35％，碳黑N234是补强剂，能提高胶料的硬度、强度、耐磨性能，以降低成本；

氧化锌，0.5％～2.5％；

硬脂酸，0.1％～1.0％，氧化锌、硬脂酸是硫化活性剂，能提高胶料的硫化活性而提高交联密度；

防老剂6PPD，0.3％～1.0％；

防老剂RD，0.3％～1.5％，防老剂6PPD和防老剂RD能够提高胶料的耐热性能和耐屈挠龟裂性能，以有效地防止老化；

硫磺，0.5％～1.5％；

促进剂TBBS，0.2％～0.5％，促进剂TBBS和硫磺组成硫化***，使胶料由线型大分子交联变成立体网状高弹性胶料；

防焦剂CTP，0.1％～0.2％，防焦剂CTP可延迟焦烧时间，保证胶料的加工安全；

微晶蜡，0.1％～0.2％。

虽然，反式异戊橡胶TPI与天然橡胶具有相同的组份，其分子链中的双键结构为反式构型，因此反式异戊橡胶TPI具有较好的柔顺性。

添加反式异戊橡胶TPI后在常温(如30℃左右时)时，胶料的挺性较大而不易变形，而采用上述一次法炼胶工艺，胶料分阶段投入、不间断地混炼直至炼出终炼胶。

综上所述，本发明应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺具有的优点是，采用一次法混炼工艺而将一段母炼或二段母炼、终炼工艺阶段取消，省去了混炼胶单独进行称量和搬运的过程，能够有效地节省人力、工时，从而提高生产效率。

附图说明

结合下述附图进一步对本发明进行说明。

图1是现有轮胎胶料的密炼工艺流程示意图；

图2是本发明所述的一次法炼胶工艺流程示意图；

具体实施方式

实施例1，如图2所示，应用轮胎一次法炼胶工艺的胶料配方中，按质量配比比例含有如下主要成分：

天然橡胶，54％；

反式异戊橡胶TPI，15％；

碳黑N234，23％；

氧化锌，2.5％；

硬脂酸，1.0％；

防老剂6PPD，1.0％；

防老剂RD，1.3％；

硫磺，1.3％；

促进剂TBBS，0.5％；

防焦剂CTP，0.2％；

微晶蜡，0.2％。

所采取的一次法炼胶工艺，是将反式异戊橡胶TPI和天然橡胶一并投入到密炼机中，胶料配方中的炭黑、氧化锌、硬脂酸和防老剂均在密炼机中投入；

其中，密炼机可采用F270型密炼机，开炼机采用26时规格，滚筒为钻孔式冷却，冷却水温度控制在25±5℃。

第一台开炼机可以没有翻胶辊，第二开炼机组中的开炼机必须具备翻胶辊。

温度检测使用针式温度计，将胶料取下打卷压实，将温度计探针刺入5～10mm，待温度显示稳定后读数。

所述一次法炼胶工艺的实施步骤如下：

使用F270型橡胶密炼机，控制其转子速度40rpm，上顶拴风压7kg/cm³，密炼机冷却水温度在30℃～40℃之间；

加料顺序为，将反式异戊橡胶TPI与天然橡胶一起投入密炼机中并压栓20秒，再提栓投入配方中的炭黑、氧化锌、硬脂酸和防老剂，压栓继续炼制60秒；

提栓清扫后压30秒，控制胶料温度达到160℃～165℃以将胶料排出至第一台开炼机中进行降温处理，胶料在第一台开炼机上运行3～6分钟；

当胶料温度降到80～115℃时，转入第二开炼机组中并联的一台开炼机中，采用包辊并添加硫黄、促进剂和防焦剂。粉料吃尽后，运用翻胶辊进行连续左右翻胶混炼17分钟；

出片成终炼胶，控制胶片厚度在5～8mm之间，完成混炼。

为说明本实施例的技术特点，建立如下内容的对比实验。

设定采用如上一次法炼胶工艺的胶料A，采用如下传统混炼工艺的胶料B：

胶料B的实施过程是，

使用F270橡胶密炼机，密炼机转子速度40rpm，上顶拴风压7kg/cm³，密炼机冷却水温度控制在30℃～40℃之间。

加料顺序是，在胶料温度达到160℃～165℃时，卸出胶料到SSGJ-300/743双螺杆挤出压片机，冷却后做成母炼胶待用；

将母炼胶采用人工切割成500×500mm的胶块；

再用人力将胶料搬运到皮带秤上进行称量，并第二次加入密炼机中；

密炼机转子速度20rpm，上顶拴风压5kg/cm³，密炼机冷却水温度在20℃～30℃之间；

继续按如下顺序加料：母炼胶、硫磺、促进剂、防焦剂，投入到密炼机压栓50秒，提栓再压栓炼40秒；

胶料温度达到95℃～105℃时，卸出胶料至22英寸开炼机中，继续翻炼冷却胶料，下片冷却至室温完成胎面胶的制作。

通过上述2种生产工艺后，胶料A无需进行母炼胶的人工称量，而胶料B则需要进行母炼胶人工称量时间约7分钟/车，因此胶料A的生产效率明显高于胶料B的。

Claims

1.一种应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺，按质量配比比例，在胶料配方中添加5％～15％的反式异戊橡胶TPI，以代替部分天然橡胶；

胶料温度降到80～115℃时，胶料转入后续第二开炼机组中的一台开炼机中，采用包辊并添加硫黄、促进剂和防焦剂再进行混炼，然后出片成终炼胶，完成混炼，其特征在于：所述炼胶工艺的实施步骤是，

使用F270型橡胶密炼机，控制其转子速度40rpm，上顶拴风压7kg／cm²，密炼机冷却水温度在30℃～40℃之间；

当胶料温度降到80～115℃时，转入第二开炼机组中并联的一台开炼机中，采用包辊并添加硫黄、促进剂和防焦剂，粉料吃尽后，运用翻胶辊进行连续左右翻胶混炼17分钟；

出片成终炼胶，控制胶片厚度在5～8mm之间，完成混炼。