CN106117648A - 一种防滑车用轮胎橡胶及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种防滑车用轮胎橡胶及其生产工艺,涉及橡胶材料领域,由以下重量份的成分组成:天然橡胶40‑55份、丁苯橡胶5‑10份、四氢呋喃3‑5份、矿物油1‑5份、钛酸偶联剂5‑10份、硅酸铝2‑7份、炭黑5‑9份、二氧化硅2‑4份、醋酸乙酯1‑4份、氧化锌0.5‑1.5份、聚乙二醇1‑2份、二甘醇二苯甲酸酯2‑6份、苯甲酸钠3‑9份、环氧树脂6‑10份、硫化剂2‑3份、甲基丙烯酸锌3‑7份、防老剂0.5‑2份、发泡剂0.5‑2份、微晶蜡3‑9份。本发明提供的防滑车用轮胎橡胶具有良好防滑性、强度高、耐热性、耐低温性能好。
Description
技术领域
本发明属于橡胶材料领域,具体地说涉及一种防滑车用轮胎橡胶及其生产工艺。
背景技术
橡胶是一种具有高弹性的高分子化合物,分为天然橡胶与合成橡胶两种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成;合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。目前合成橡胶的产量已经远远超出了天然橡胶。在各个领域有着广泛地应用。
随着汽车的普及化,汽车制造技术不断发展,尤其是对轮胎的发展提出了更高的要求。轮胎是汽车的重要部件之一,它直接与路面接触,和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击,保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性;保证车轮和路面有良好的附着性,提高汽车的牵引性、制动性和通过性;承受着汽车的重量,轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。
在行车安全中,轮胎的防滑能力起到了很重要的作用。但现有技术中用于汽车轮胎的橡胶材料大多强度高、耐高温、耐低温性能好,但是防滑性能有所欠缺。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种防滑车用轮胎橡胶及其生产工艺,以提供一种具有良好防滑性、强度高、耐热性、耐低温性能好的汽车轮胎用橡胶。
为达到上述目的,本发明所采取的技术方案为:
一种防滑车用轮胎橡胶,由以下重量份的成分组成:天然橡胶40-55份、丁苯橡胶5-10份、四氢呋喃3-5份、矿物油1-5份、钛酸偶联剂5-10份、硅酸铝2-7份、炭黑5-9份、二氧化硅2-4份、醋酸乙酯1-4份、氧化锌0.5-1.5份、聚乙二醇1-2份、二甘醇二苯甲酸酯2-6份、苯甲酸钠3-9份、环氧树脂6-10份、硫化剂2-3份、甲基丙烯酸锌3-7份、防老剂0.5-2份、发泡剂0.5-2份、微晶蜡3-9份。
优选地,在本发明的较佳实施例中,所述硫化剂为硫磺和硫化剂PDM的混合物。
优选地,在本发明的较佳实施例中,所述防老剂为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、N-苯基-α-苯胺或对二苯胺中的任意两种防老剂的混合物。
优选地,在本发明的较佳实施例中,所述任意两种防老剂的混合物的混合比例为1:1-3。
优选地,在本发明的较佳实施例中,所述发泡剂为有机发泡剂,所述有机发泡剂为偶氮二异丁腈或尿素中的任意一种。
另外,本发明还提供了一种防滑车用轮胎橡胶的生产工艺,包括以下步骤:
(1)将所述天然橡胶、所述丁苯橡胶加入密炼机中,混炼5-10min,加热至70-80℃,再加入所述矿物油、所述四氢呋喃和所述钛酸偶联剂,继续混炼2-5min,至混合均匀,得浆液;
(2)将所述浆液以10-15℃/h速度升温至140-150℃,依次加入所述醋酸乙酯、所述二甘醇二苯甲酸酯、所述苯甲酸钠、所述环氧树脂和所述聚乙二醇,混合炼制30-40min,炼制过程中不断搅拌,所述密练机转速为50-60r/min,得到混合液;
(3)维持所述混合液温度在140-150℃,加入所述氧化锌、所述微晶蜡,搅拌均匀得半固体;
(4)待所述半固体降温至85-90℃,依次加入所述炭黑、所述二氧化硅、所述硅酸铝、所述发泡剂和所述防老剂,混合炼制5-10min后,冷却至35-40℃;加入所述硫化剂和所述甲基丙烯酸锌在70-85℃下硫化3-6小时,冷却至15-25℃。
优选地,在本发明的较佳实施例中,本工艺生产出的橡胶用于生产的是子午线轮胎。
相对于现有技术,本发明的有益效果:本发明提供了一种具有良好防滑性、强度高、耐热性、耐低温性能好的汽车轮胎用橡胶。通过添加炭黑和硅酸铝、二甘醇二苯甲酸酯,使得合成的橡胶拉伸性能很好。硫化过程中橡胶的长条分子链与硫原子产生横向键结,使得合成橡胶的拉伸性能得到加强。将二氧化硅作为碳黑的部分替代物融入到轮胎胎面中,硅有助于在不降低轮胎抓地力(尤其是在湿滑路面上)和耐磨性的前提下,降低滚动阻力。甲基丙烯酸锌是橡胶助硫化剂和耐热填加剂。具有耐酸、碱、耐油、耐腐蚀、耐高温的性能,与橡胶体结合可获得盐***联键,提高硫化胶的强度,改善高低温性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1:
本发明的实施例1提供了一种防滑车用轮胎橡胶,由以下重量份的成分组成:天然橡胶40份、丁苯橡胶5份、四氢呋喃3份、矿物油1份、钛酸偶联剂5份、硅酸铝2份、炭黑5份、二氧化硅2份、醋酸乙酯1份、氧化锌0.5份、聚乙二醇1份、二甘醇二苯甲酸酯2份、苯甲酸钠3份、环氧树脂6份、硫化剂2份、甲基丙烯酸锌3份、防老剂0.5份、发泡剂0.5份、微晶蜡3份。
硫化剂为硫磺和硫化剂PDM的混合物。
防老剂为N-苯基-α-苯胺与对二苯胺的混合物。
N-苯基-α-苯胺与对二苯胺的混合比例为1:1。
发泡剂为有机发泡剂,有机发泡剂为偶氮二异丁腈。
另外,本实施例还提供了一种防滑车用轮胎橡胶的生产工艺,包括以下步骤:
(1)将天然橡胶、丁苯橡胶加入密炼机中,混炼5min,加热至70℃,再加入矿物油、四氢呋喃和钛酸偶联剂,继续混炼2min,至混合均匀,得浆液;
(2)将浆液以10℃/h速度升温至140℃,依次加入醋酸乙酯、二甘醇二苯甲酸酯、苯甲酸钠、环氧树脂和聚乙二醇,混合炼制30min,炼制过程中不断搅拌,所述密练机转速为50r/min,得到混合液;
(3)维持混合液温度在140℃,加入氧化锌、微晶蜡,搅拌均匀得半固体;
(4)待半固体降温至85℃,依次加入炭黑、二氧化硅、硅酸铝、发泡剂和防老剂,混合炼制5min后,冷却至35℃;加入硫化剂和甲基丙烯酸锌在70℃下硫化3小时,冷却至15℃。
本工艺生产出的橡胶用于生产的是子午线轮胎。
实施例2:
本发明的实施例2提供了一种防滑车用轮胎橡胶,由以下重量份的成分组成:天然橡胶55份、丁苯橡胶10份、四氢呋喃5份、矿物油5份、钛酸偶联剂10份、硅酸铝7份、炭黑9份、二氧化硅2-4份、醋酸乙酯4份、氧化锌1.5份、聚乙二醇2份、二甘醇二苯甲酸酯6份、苯甲酸钠9份、环氧树脂10份、硫化剂3份、甲基丙烯酸锌7份、防老剂2份、发泡剂2份、微晶蜡9份。
硫化剂为硫磺和硫化剂PDM的混合物。
防老剂为N-苯基-α-苯胺与对二苯胺的混合物。
N-苯基-α-苯胺与对二苯胺的混合比例为1: 3。
发泡剂为有机发泡剂,有机发泡剂为偶氮二异丁腈。
另外,本实施例还提供了一种防滑车用轮胎橡胶的生产工艺,包括以下步骤:
(1)将天然橡胶、丁苯橡胶加入密炼机中,混炼10min,加热至80℃,再加入矿物油、四氢呋喃和钛酸偶联剂,继续混炼5min,至混合均匀,得浆液;
(2)将浆液以15℃/h速度升温至150℃,依次加入醋酸乙酯、二甘醇二苯甲酸酯、苯甲酸钠、环氧树脂和聚乙二醇,混合炼制40min,炼制过程中不断搅拌,所述密练机转速为60r/min,得到混合液;
(3)维持混合液温度在150℃,加入氧化锌、微晶蜡,搅拌均匀得半固体;
(4)待半固体降温至90℃,依次加入炭黑、二氧化硅、硅酸铝、发泡剂和防老剂,混合炼制10min后,冷却至40℃;加入硫化剂和甲基丙烯酸锌在85℃下硫化6小时,冷却至25℃。
本工艺生产出的橡胶用于生产的是子午线轮胎。
实施例3:
本发明的实施例3提供了一种防滑车用轮胎橡胶,由以下重量份的成分组成:天然橡胶47份、丁苯橡胶7份、四氢呋喃4份、矿物油3份、钛酸偶联剂7份、硅酸铝4份、炭黑7份、二氧化硅2-4份、醋酸乙酯2.5份、氧化锌1份、聚乙二醇1.5份、二甘醇二苯甲酸酯4份、苯甲酸钠6份、环氧树脂8份、硫化剂2.5份、甲基丙烯酸锌5份、防老剂1.2份、发泡剂1.2份、微晶蜡6份。
硫化剂为硫磺和硫化剂PDM的混合物。
防老剂为N-苯基-α-苯胺与对二苯胺的混合物。
N-苯基-α-苯胺与对二苯胺的混合比例为1:2。
发泡剂为有机发泡剂,有机发泡剂为偶氮二异丁腈。
另外,本实施例还提供了一种防滑车用轮胎橡胶的生产工艺,包括以下步骤:
(1)将天然橡胶、丁苯橡胶加入密炼机中,混炼7.5min,加热至75℃,再加入矿物油、四氢呋喃和钛酸偶联剂,继续混炼3.5min,至混合均匀,得浆液;
(2)将浆液以12.5℃/h速度升温至145℃,依次加入醋酸乙酯、二甘醇二苯甲酸酯、苯甲酸钠、环氧树脂和聚乙二醇,混合炼制35min,炼制过程中不断搅拌,所述密练机转速为55r/min,得到混合液;
(3)维持混合液温度在145℃,加入氧化锌、微晶蜡,搅拌均匀得半固体;
(4)待半固体降温至87℃,依次加入炭黑、二氧化硅、硅酸铝、发泡剂和防老剂,混合炼制7.5min后,冷却至37℃;加入硫化剂和甲基丙烯酸锌在77℃下硫化4.5小时,冷却至20℃。
本工艺生产出的橡胶用于生产的是子午线轮胎。
对实施例1-3所得的产品的强度和拉伸能力进行可靠度测试,发现实施例1-3制得的产品的撕裂强度、拉伸度分别如下:
实施例 | 撕裂强度,KN/M | 拉伸度MPa |
实施例1 | 58.7 | 30 |
实施例2 | 65.2 | 26 |
实施例3 | 63.1 | 33 |
Claims (7)
1.一种防滑车用轮胎橡胶,其特征在于,由以下重量份的成分组成:天然橡胶40-55份、丁苯橡胶5-10份、四氢呋喃3-5份、矿物油1-5份、钛酸偶联剂5-10份、硅酸铝2-7份、炭黑5-9份、二氧化硅2-4份、醋酸乙酯1-4份、氧化锌0.5-1.5份、聚乙二醇1-2份、二甘醇二苯甲酸酯2-6份、苯甲酸钠3-9份、环氧树脂6-10份、硫化剂2-3份、甲基丙烯酸锌3-7份、防老剂0.5-2份、发泡剂0.5-2份、微晶蜡3-9份。
2.根据权利要求1所述的防滑车用轮胎橡胶,其特征在于:所述硫化剂为硫磺和硫化剂PDM的混合物。
3.根据权利要求1所述的防滑车用轮胎橡胶,其特征在于:所述防老剂为6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、N-苯基-α-苯胺或对二苯胺中的任意两种防老剂的混合物。
4.根据权利要求1所述的防滑车用轮胎橡胶,其特征在于:所述任意两种防老剂的混合物的混合比例为1:1-3。
5.根据权利要求1所述的防滑车用轮胎橡胶,其特征在于:所述发泡剂为有机发泡剂,所述有机发泡剂为偶氮二异丁腈或尿素中的任意一种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的防滑车用轮胎橡胶的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将所述天然橡胶、所述丁苯橡胶加入密炼机中,混炼5-10min,加热至70-80℃,再加入所述矿物油、所述四氢呋喃和所述钛酸偶联剂,继续混炼2-5min,至混合均匀,得浆液;
(2)将所述浆液以10-15℃/h速度升温至140-150℃,依次加入所述醋酸乙酯、所述二甘醇二苯甲酸酯、所述苯甲酸钠、所述环氧树脂和所述聚乙二醇,混合炼制30-40min,炼制过程中不断搅拌,所述密练机转速为50-60r/min,得到混合液;
(3)维持所述混合液温度在140-150℃,加入所述氧化锌、所述微晶蜡,搅拌均匀得半固体;
(4)待所述半固体降温至85-90℃,依次加入所述炭黑、所述二氧化硅所述硅酸铝、所述发泡剂和所述防老剂,混合炼制5-10min后,冷却至35-40℃;加入所述硫化剂和所述甲基丙烯酸锌在70-85℃下硫化3-6小时,冷却至15-25℃。
7.根据权利要求6所述的防滑车用轮胎橡胶生产工艺,其特征在于:本工艺生产出的橡胶用于生产的是子午线轮胎。
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