CN107778567B - 一种无内斜交轮胎专用气密层胶料 - Google Patents

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Abstract

本发明是提供一种无内斜交轮胎专用气密层胶料，本发明胶料中含有丁苯橡胶、天然橡胶、无机增强填料、防老剂、氧化锌、硬脂酸、硫黄、促进剂。其特征在于：由多种材料配制而成，这些材料包括：丁苯橡胶SBR1500、天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂4010NA、防老剂TMQ、橡胶防护蜡、分散剂FS‑200、炭黑N330、炭黑N660、芳烃油、促进剂CZ、促进剂DM、促进剂TMTD、硫黄。本发明提供的胶料主要用于无内斜交轮胎中，使用本发明提供的胶料能降低轮胎的设计成本，同时使轮胎具有良好的气密性，对提高无内斜交轮胎产品的市场竞争力具有重要意义。

Description

一种无内斜交轮胎专用气密层胶料
技术领域
本发明涉及一种轮胎气密层胶料。
它主要是由丁苯橡胶、天然橡胶、无机增强填料及其它配合剂按质量比组合而成。使用这种胶料生产的气密层具有良好的气密性和较低的制造成本，适用于无内斜交轮胎。
背景技术
无内斜交轮胎以其承载高、价格低等特点，在农用、载重和工矿等轮胎类型中占据一席之地，特别是在南美、非洲等地区的出口市场拥有很大潜力。在与同类型的钢丝结构轮胎竞争中，无内斜交轮胎低成本的特点极为关键，因此要求其结构中各部件的设计成本在能保证使用性能的前提下，尽可能的降低。气密层是无内轮胎的关键部件，其胶料配方的设计思路，在目前较为成熟的体系是使用较高含量的卤化丁基胶，该种材料价格昂贵，且主要依赖进口，将其用于斜交轮胎会使后者的性价比优势大幅缩水，丧失竞争力。因此，研究和开发不含卤化丁基胶的气密层胶料配方对于无内斜交轮胎的市场开发具有极为重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮胎气密层胶料，使用这种胶料生产的气密层适用于无内斜交轮胎。
本发明具有以下技术特征：
一、本发明提供的气密层胶料完全使用通用橡胶，不使用同类技术常用的进口卤化丁基胶，且气密性各项测试结果均能满足使用要求。
二、本发明提供的气密层胶料采用以丁苯橡胶（SBR）为主、并用少量天然橡胶（NR）的生胶体系。并用比例是通过变量试验获得，原则上在保证半成品加工性能的前提下，尽量提高气密性更好的丁苯橡胶的用量。
试验结果表明，在同等填料和配合剂条件下，在总计100质量份的并用体系中：
（1）当丁苯橡胶用量达到60份时，胶料的气密性达到最低使用要求；
（2）当丁苯橡胶用量从60份继续增加时，胶料的气密性持续提升；
（3）当丁苯橡胶用量超过85份（亦即天然橡胶用量低于15份）时，胶料半成品粘性降低，成型困难，加工性能受到影响。
经过优选，配方定型为SBR/NR=80/20时，此时胶料气密性良好，且加工顺畅，各项综合性能最佳。
三、丁苯橡胶可选用乳液聚合的松香丁苯SBR1500或SBR1502等，为保证良好的气密性，不建议通过含量换算使用充油丁苯橡胶，如SBR1712等。
本发明的目的通过以下技术方案实现：无内斜交轮胎专用气密层胶料，其特征为 由以下材料按质量比配制而成：
原 材 料 质量配比
天然橡胶 20.0-40.0
丁苯橡胶 60.0-80.0
炭黑 45.0-50.0
芳烃油 5.0-10.0
氧化锌 3.0-5.0
硬脂酸 2.0-4.0
防老剂 3.0-4.0
橡胶防护蜡 1.0-2.0
分散剂 1.5-2.0
促进剂 1.0-2.0
硫化剂 1.8-2.5
本发明的技术原理是：在生胶体系上采用气密性良好的丁苯橡胶为主，并用少量的天然橡胶以改善加工性能；丁苯橡胶与天然橡胶的并用比例通过变量试验优选获得；补强、硫化和防老体系均采用通用橡胶的常规设计，各组分的配比用量均为通过变量试验获得的最佳值。
具体实施方式：
原 材 料 质量配比
丁苯橡胶SBR1500 80.0
天然橡胶 20.0
炭黑N330 20.0
炭黑N660 28.0
芳烃油 8.0
氧化锌 3.8
硬脂酸 3.0
防老剂4010NA 2.0
防老剂TMQ 1.5
橡胶防护蜡RW-391 1.5
分散剂FS-200 2.0
促进剂CZ 1.0
促进剂DM 0.5
促进剂TMTD 0.1
硫黄 2.0
在本实施例中，制造胶料采取以下工艺：
胶料制造分为三段混炼生产，均执行自动混炼工艺。一段胶料配方加入丁苯橡胶SBR1500、天然橡胶、20份炭黑N330、10份N660炭黑、硬脂酸、氧化锌、芳烃油、分散剂FS-200；二段混炼以一段混炼生成的混炼胶作为母胶，然后加入剩余的18份炭黑N660、防老剂4010NA、防老剂TMQ、橡胶防护蜡RW-391；三段混炼以二段混炼生成的混炼胶作为母胶，加入促进剂CZ、DM、TMTD以及硫化剂硫黄于密炼机中再次进行混炼。胶料在GK270N密炼机内进行混炼；胶料在压片机上捣炼5个来回后出片冷却停放。段间胶料停放不少于4个小时后才能进入下一工序。
使用本实施例配方制成的轮胎气密层胶料性能测试数据见下表。
Figure DEST_PATH_102001DEST_PATH_IMAGE002
使用本实施例配方生产的无内斜交轮胎气密层胶料，在炼胶和压出过程中，胶料未发生焦烧现象，压出速度快，生产效率高，胶料表面光滑、致密性好，下工序的成型和硫化工艺均正常，外观正常。胶料经专业机构检验得到的气体渗透系数达到E-14等级，成品轮胎充气1个月的气压保持率在98%以上，满足工程、载重轮胎的一般使用要求，能满足批量性工业化生产和市场推广。

Claims (1)

1.一种轮胎气密层胶料，使用这种胶料生产的气密层适用于无内斜交轮胎，其特征为由以下材料按质量比配制而成：
丁苯橡胶 80.0；天然橡胶 20.0；炭黑N330 20.0；炭黑N660 28.0；芳烃油 8.0；氧化锌3.8；硬脂酸3.0；防老剂4010NA 2.0；防老剂TMQ 1.5；橡胶防护蜡 1.5；分散剂FS-200 2.0；促进剂CZ 1.0；促进剂DM 0.5；促进剂TMTD 0.1；硫黄 2.0。
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