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

一种防滑车用轮胎橡胶及其生产工艺
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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