CN104512024B - 一种轮胎增强胶片的制备方法 - Google Patents
一种轮胎增强胶片的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104512024B CN104512024B CN201310447731.6A CN201310447731A CN104512024B CN 104512024 B CN104512024 B CN 104512024B CN 201310447731 A CN201310447731 A CN 201310447731A CN 104512024 B CN104512024 B CN 104512024B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- extruder
- centrifugal force
- film
- extrusion molding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims abstract description 4
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000012802 nanoclay Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims abstract description 4
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 abstract description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 5
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- 230000002579 anti-swelling effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种轮胎增强胶片的制备方法，包括以下步骤：按配比混合，天然橡胶100份、炭黑20份、氧化锌5份、硬脂酸2份、硅烷偶联剂2份、促进剂1份、硫磺1份、高芳油5份、防老剂2份、微晶防护蜡1份、纳米粘土5份、短纤维1份；将物料放入密炼机中，压坨混炼到100度保持50s排胶，制成混炼胶；将混炼胶放入挤出机中挤出成型，控制挤出温度保持在75度，在挤出成型过程中挤出机通过机头高速旋转产生离心力将混炼胶经过流道在离心力和挤出压力的共同作用下挤出成型制成胶片。本发明通过机头高速旋转产生离心力进行离心取向使短纤维规则的分布于胶片中，提高胶片的高硬度、耐刺穿、耐切割、耐撕裂、耐负荷疲劳等增强性能。
Description
技术领域
本发明属于轮胎制备领域，特别涉及一种轮胎增强胶片的制备方法。
背景技术
轮胎由胶片硫化压膜制成，在胶片中加入短纤维，可将短纤维的刚性和橡胶的柔性结合在一起，使胶片不仅保持了橡胶原有的高弹性，而且显著提高了模量，并赋予制品以高硬度、高模量、耐刺穿、耐撕裂、耐切割、耐负荷疲劳、低压缩形变、低生热、抗溶胀和抗蠕变等一系列的优良性能，可作为轮胎的增强体系。但是，含有短纤维的胎面胶制备过程中，不仅要采用炼、挤出成型、硫化定型三大关键性工艺，还要通过挤出成型实现短纤维在橡胶基体中的规则取向。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种轮胎增强胶片的制备方法。
本发明采用的技术方案包括以下内容：
一种轮胎增强胶片的制备方法，其包括以下步骤：
（1）按以下重量份配比混合：天然橡胶100份、炭黑20份、氧化锌5份、硬脂酸2份、硅烷偶联剂2份、促进剂1份、硫磺1份、高芳油5份、防老剂2份、微晶防护蜡1份、纳米粘土5份、短纤维1份；
（2）将步骤（1）中配好的物料放入密炼机中，压坨混炼到100度保持50s排胶，制成混炼胶；
（3）将步骤（2）中制得的混炼胶放入挤出机中挤出成型，控制挤出温度保持在75度，在挤出成型过程中挤出机通过机头高速旋转产生离心力将混炼胶经过流道在离心力和挤出压力的共同作用下挤出成型制成胶片。
所述步骤（3）中的挤出机包括机头体、蜗轮套、型芯套、蜗杆轴、蜗杆、电机，机头体通过螺栓将法兰与挤出机机筒固定连接，蜗轮套由安装在机头体的轴承支撑，蜗轮套由蜗杆驱动，蜗杆轴在与机头体接触的两端安装有轴承，电机与蜗杆轴通过联轴器连接，型芯套通过螺钉固定在蜗轮套的一侧端面，型芯套中间围拢的空间形成流道。
所述电机采用永磁同步电机，所述电机与转速调节器连接，转速调节器与安装在挤出机机筒外侧的转速调节旋钮连接。
本发明的有益效果：（1）利用电机驱动蜗轮-蜗杆及离心取向机头旋转，速度可控，在保证挤出稳定的前提下实现内部短纤维径向取向；（2）挤出机置的蜗轮套、型芯套单独分开设计，方便安装、固定和分离；（3）实现胶片中短纤维产生径向取向，提高产品的耐磨性，提高复合材料的力学性能，有效改善胶片的高硬度、耐刺穿、耐切割、耐撕裂、耐负荷疲劳等性能，由此制成的胶片具备增强体系的性能。
附图说明
图1为挤出机的挤出流道结构示意图。
图2为挤出机的动态离心机构运动原理图。
其中：1-机头体 2-蜗轮套 3-型芯套6-隔离套筒 7-挤出机机筒 8-密封端盖 9-蜗杆轴 10-轴承 11-联轴器 12-电机 13-固定支座。
具体实施方式
下面对照附图并结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种轮胎增强胶片的制备方法，其包括以下步骤：
（1）按以下重量份配比混合：天然橡胶100份、炭黑20份、氧化锌5份、硬脂酸2份、硅烷偶联剂2份、促进剂1份、硫磺1份、高芳油5份、防老剂2份、微晶防护蜡1份、纳米粘土5份、短纤维1份；
（2）将步骤（1）中配好的物料放入密炼机中，压坨混炼到100度保持50s排胶，制成混炼胶；
（3）将步骤（2）中制得的混炼胶放入挤出机中挤出成型，控制挤出温度保持在75度，在挤出成型过程中挤出机通过机头高速旋转产生离心力将混炼胶经过流道在离心力和挤出压力的共同作用下挤出成型制成胶片。
所述电机采用永磁同步电机，所述电机与转速调节器连接，转速调节器与安装在挤出机机筒外侧的转速调节旋钮连接。
如图1、2所示，所述步骤（3）中的挤出机包括机头体、蜗轮套、型芯套、蜗杆轴、蜗杆、电机，机头体1通过法兰与挤出机机筒7固定连接，在机头体1内部，采用蜗轮-蜗杆传动***，电,12与蜗杆轴9通过联轴器11连接，即通过电机12驱动蜗杆轴9，再由蜗杆轴9驱动蜗轮套2，蜗杆轴9在与机头体1接触的两端安装有轴承10，两侧分别安装密封端盖8加以密封。在蜗轮套2内部即离心取向机头的流道，型芯套3通过螺钉固定在蜗轮套2的左侧端面。蜗轮套2右侧安装有隔离套筒6，对挤出过程中少数泄露在流道外的物料进行密封。电机12固定在可左右移动的固定支座13上。整个离心取向机头在电机12的驱动下旋转产生离心力，在离心力的作用下短纤维在混炼胶中产生径向取向。其中电机采用体积较小的永磁同步电机。
使用时，胶料从挤出机机筒7进入机头，蜗杆轴9在电机12驱动下高速旋转并带动蜗轮套9旋转，从而实现组成内部流道屏障部件的整体旋转，同时，在挤出压力下胶料呈现环流挤出，在离心力作用下内部纤维呈现规则取向排布，在型芯套3的锥形渐变路径下稳定挤出有梯度的实心功能材料。采用环流动态离心取向技术，离心力作用使短纤维在橡胶中径向取向，从而提高其各项力学性能。
此发明可对机头旋转速度与离心力进行调控，对于不同纤维取向的离心力与动态机头所需转速之间的关系可由以下公式得出：
该装置中离心力F的大小取决于离心机头的角速度(ω，r/min)和流道距离机头中心轴的距离(r，mm)。它们的关系是：F离心力＝mω²r；
为方便起见，F常用相对离心力也就是地心引力的倍数表示。
RCF=F离心力／F重力= mωr/mg= ωr/g
=
= =
= 1.118r
所以个g
式中：RCF―相对离心力，g（g＝9.80m/s²）；r―离心旋转半径，mm；n―转速，r/min。
由公式可知,在流道边缘处离心力最大,所以成型管材可利用较大的离心力使短纤维等产生径向取向。由公式知，在流道中心处离心力为零，随着半径的增大，离心力越来越大，这样从内到外取向程度越来越大，至边缘处达到最大，从而可成型梯度功能复合材料。
上述公式变形后，在已知r和RCF的值时可以用来确定不同离心力作用下动态机头所需要的转速n（r/min）：
。
Claims (2)
1.一种轮胎增强胶片的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)按以下重量份配比混合：天然橡胶100份、炭黑20份、氧化锌5份、硬脂酸2份、硅烷偶联剂2份、促进剂1份、硫磺1份、高芳油5份、防老剂2份、微晶防护蜡1份、纳米粘土5份、短纤维1份；
(2)将步骤(1)中配好的物料放入密炼机中，压坨混炼到100度保持50s排胶，制成混炼胶；
(3)将步骤(2)中制得的混炼胶放入挤出机中挤出成型，控制挤出温度保持在75度，在挤出成型过程中挤出机通过机头高速旋转产生离心力将混炼胶经过流道在离心力和挤出压力的共同作用下挤出成型制成胶片；
所述步骤(3)中的挤出机包括机头体、蜗轮套、型芯套、蜗杆轴、蜗杆、电机，机头体通过螺栓将法兰与挤出机机筒固定连接，蜗轮套由安装在机头体的轴承支撑，蜗轮套由蜗杆驱动，蜗杆轴在与机头体接触的两端安装有轴承，电机与蜗杆轴通过联轴器连接，型芯套通过螺钉固定在蜗轮套的一侧端面，型芯套中间围拢的空间形成流道。
2.根据权利要求1所述一种轮胎增强胶片的制备方法，其特征在于，所述电机采用永磁同步电机，所述电机与转速调节器连接，转速调节器与安装在挤出机机筒外侧的转速调节旋钮连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310447731.6A CN104512024B (zh) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | 一种轮胎增强胶片的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310447731.6A CN104512024B (zh) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | 一种轮胎增强胶片的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104512024A CN104512024A (zh) | 2015-04-15 |
| CN104512024B true CN104512024B (zh) | 2018-01-05 |
Family
ID=52788169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310447731.6A Active CN104512024B (zh) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | 一种轮胎增强胶片的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104512024B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106188677A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-12-07 | 三角轮胎股份有限公司 | 含改性纳米粘土的全钢雪地轮胎胎面组合物 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2485125Y (zh) * | 2001-07-09 | 2002-04-10 | 成都市金牛七星新技术应用研究所 | 旋转机头 |
| CN101200626A (zh) * | 2007-11-01 | 2008-06-18 | 中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 | 航空轮胎用尼龙/芳纶复合帘线挂胶的配方 |
| CN101735492A (zh) * | 2010-01-22 | 2010-06-16 | 中国化工橡胶桂林有限公司 | 工程轮胎胎面胶 |
| CN102746536A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-24 | 中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 | 一种低生热航空轮胎胎面胶的配方 |
-
2013
- 2013-09-27 CN CN201310447731.6A patent/CN104512024B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2485125Y (zh) * | 2001-07-09 | 2002-04-10 | 成都市金牛七星新技术应用研究所 | 旋转机头 |
| CN101200626A (zh) * | 2007-11-01 | 2008-06-18 | 中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 | 航空轮胎用尼龙/芳纶复合帘线挂胶的配方 |
| CN101735492A (zh) * | 2010-01-22 | 2010-06-16 | 中国化工橡胶桂林有限公司 | 工程轮胎胎面胶 |
| CN102746536A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-24 | 中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 | 一种低生热航空轮胎胎面胶的配方 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104512024A (zh) | 2015-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104512026A (zh) | 一种载重轮胎胎面胶的制备方法 | |
| CN103781613A (zh) | 带有行星心轴和止推环的行星式轧制挤压机 | |
| CN104512024B (zh) | 一种轮胎增强胶片的制备方法 | |
| CN105670062A (zh) | 一种高抗湿滑、低滚动阻力、耐磨的高性能轮胎胎面胶材料 | |
| CN103572422B (zh) | 用于自由端纺纱设备的支撑盘支承装置 | |
| CN104277414B (zh) | 含有苯乙炔侧基的聚醚醚酮聚合物碳纤维复合材料及其制备方法 | |
| CN103457378B (zh) | 一种peek转子及其制备方法 | |
| CN205951248U (zh) | 一种双螺杆挤出机 | |
| CN105817022B (zh) | 一种电动滑板车 | |
| CN110396227A (zh) | 耐疲劳橡胶的制备方法 | |
| CN104512025B (zh) | 一种耐磨空心管材的挤出成型方法 | |
| CN103770312B (zh) | 一种异径不等间隙螺槽容积变化的串联式磨盘挤出机 | |
| CN109575587A (zh) | 一种表观油亮低吸水增强尼龙材料及其制备方法 | |
| CN203496251U (zh) | 一种高分子材料动态离心取向挤出装置 | |
| CN107359776A (zh) | 磁力差速驱动*** | |
| CN207166289U (zh) | 双直驱丝杆模组 | |
| Zhang et al. | Investigation on radial orientation of short fiber/rubber composite materials during Extrusion | |
| CN108832734A (zh) | 一种塑封定子组件 | |
| CN109438979A (zh) | 一种高光滑工程塑料合金及其制备方法 | |
| Liu et al. | New Polymeric Products: Fundamentals, Forming Methods and Applications | |
| CN107011551A (zh) | 一种具有高抗湿滑性的改性硅化合物/胎面胶复合材料及其制备方法 | |
| CN106883559A (zh) | 一种高刚度碳纤维复合材料用树脂基体的制备方法 | |
| CN104512014B (zh) | 一种注塑成型机的合模机构 | |
| CN202569561U (zh) | 可调节桨距角的玩具直升机桨叶安装结构 | |
| CN206344320U (zh) | 一种用于塑料生产的混料装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yang Gaolin Inventor before: Song Bo |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20171102 Address after: Qingdao City, Shandong province 266033 Taiwan Liu Road No. 138 B Applicant after: Yang Gaolin Address before: Nan Shu Zhen graphite new materials industry in Laixi city of Shandong Province, Qingdao City area 266613 Applicant before: QINGDAO LANNONG GRAIN AND AGRICULTURAL PRODUCTS RESEARCH & DEVELOPMENT CO.,LTD. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190916 Address after: 261500 Renhe Industrial Park, Gaomi City Town, Gaomi City, Shandong Patentee after: SHANDONG ZHENTAI GROUP CO.,LTD. Address before: Qingdao City, Shandong province 266033 Taiwan Liu Road No. 138 B Patentee before: Yang Gaolin |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 18, Chang'an Avenue, Jiangzhuang Town, Gaomi, Weifang, Shandong 261000 Patentee after: Shandong Zhentai Group Co.,Ltd. Address before: 261500 Renhe Industrial Park, Jiangzhuang Town, Gaomi City, Weifang City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG ZHENTAI GROUP CO.,LTD. |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A preparation method for tire reinforcement film Effective date of registration: 20231127 Granted publication date: 20180105 Pledgee: China Construction Bank Corporation Gaomi sub branch Pledgor: Shandong Zhentai Group Co.,Ltd. Registration number: Y2023980067681 |