CN113667195A - 一种高耐磨轮胎胎面胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高耐磨轮胎胎面胶及其制备方法,属于轮胎技术领域。该高耐磨轮胎胎面胶包括以下制备原料:反式结构含量≥98%的改性高反式1,4‑聚异戊二烯30‑60份,顺丁橡胶20‑30份,丁苯橡胶15‑40份,液体橡胶10‑20份,硫磺2‑4份,硫化促进剂1‑2份,过氧化物交联剂2‑4份,酚醛补强树脂2‑6份,高耐磨炭黑10‑15份,白炭黑2‑6份,氧化锌2‑5份,硬脂酸1‑3份,硅烷偶联剂3‑7份,防老剂1‑3份。本发明的有益效果为:本发明的轮胎胎面胶耐磨性非常优异且回弹性好。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域,尤其涉及一种高耐磨轮胎胎面胶及其制备方法。
背景技术
反式聚异戊二烯与异戊橡胶结构相反,在性能上也有很大差异。主要表现在顺式异构体在室温下是非结晶型聚合物, 具有低硬度和低拉伸强度,而反式异构体则在低于60℃时即迅速结晶, 成为具有高硬度和高拉伸强度的结晶型聚合物。
反式聚异戊二烯具有极好的耐臭氧性,在特定条件下优于异戊橡胶30余倍。因此,适用于高尔夫球外壳,其高强度及渗水率低的特点常用于海底电缆***、辊筒外形、压辊外层、帘布层胶带、TPI薄膜、导电材料,还可作为具有热致形变记忆功能的形状记忆材料,广泛用于医疗器械、体育用品、泡沫座垫等发泡制品、光信息记录介质及报警器热敏元件等。
随着汽车保有量的大幅增长,车用能源消耗日益增大,汽车行业的节能减排显得尤为紧迫而重要。近几年 “绿色轮胎”因具有弹性好,滚动阻力小,抗湿滑和高耐磨的性能而被广泛关注,汽车市场对“绿色轮胎”的需求也越来越迫切。而使用反式聚异戊二烯能大大提高轮胎胎面的耐磨性,轮胎使用寿命长,且能降低轮胎受压时的形变,并能降低轮胎的滚动阻力。但是,高反式1,4-聚异戊二烯在温度低于60℃时迅速结晶,导致其需交联密度达到临界值,只有将其结晶受阻后才能成为柔软的弹性体,这一特点阻碍了高反式1, 4-聚异戊二烯的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高耐磨的轮胎胎面胶。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
本发明提供了一种高耐磨轮胎胎面胶,所述高耐磨轮胎胎面胶包括以下制备原料:反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯30-60份,顺丁橡胶20-30份,丁苯橡胶15-40份,液体橡胶10-20份,硫磺2-4份,硫化促进剂1-2份,过氧化物交联剂2-4份,酚醛补强树脂2-6份,高耐磨炭黑10-15份,白炭黑2-6份,氧化锌2-5份,硬脂酸1-3份,硅烷偶联剂3-7份,防老剂1-3份。
优选地,所述高耐磨轮胎胎面胶的制备方法如下:
(1)将反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入液体橡胶和硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量2-5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将顺丁橡胶,丁苯橡胶混炼20秒后加入酚醛补强树脂,高耐磨炭黑,白炭黑,氧化锌,硬脂酸,硅烷偶联剂,防老剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入硫化促进剂,过氧化物交联剂混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶。
优选地,所述液体橡胶为顺式异戊二烯橡胶,所述硫磺为不溶性硫磺,所述硫化促进剂为TBBS,所述过氧化物交联剂为DCP,所述酚醛补强树脂为205树脂,所述高耐磨炭黑为N375炭黑或N339炭黑,所述硅烷偶联剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,所述防老剂为4010NA。
优选地,所述高耐磨轮胎胎面胶由以下重量份原料制成:反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯60份,液体橡胶15份,顺丁橡胶25份,丁苯橡胶20份,不溶性硫磺1.5份,TBBS 1.5份,DCP3份,205树脂5份,N339炭黑或N375炭黑15份,白炭黑6份,氧化锌3份,硬脂酸2份,双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物5份,4010NA 1份。
优选地,所述顺式异戊二烯橡胶分子量为30000-60000。
优选地,所述反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯的改性方法按以下步骤进行:
第一步,将N330炭黑和受阻胺系化合物(A)和2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
第二步,反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将第一步中制备的混合物缓慢添入至一定量反式结构含量≥98%的高反式1,4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中。
优选地,所述N330炭黑与所述受阻胺系化合物(A)的质量比为2:1;所述N330炭黑与所述2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠的质量比为1:1;所述反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯与所述N330炭黑的质量比为30:1,所述胺系化合物(A): 2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物。
除此之外,本发明提供了一种高耐磨轮胎胎面胶的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将30-60份反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入10-20份液体橡胶和 2-4份 硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量2-5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将20-30份 顺丁橡胶,15-40份丁苯橡胶混炼20秒后加入2-6份酚醛补强树脂,10-15份高耐磨炭黑,2-6份白炭黑,2-5份氧化锌,1-3份硬脂酸,3-7份硅烷偶联剂,1-3份防老剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入1-2份硫化促进剂和2-4份过氧化物交联剂混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶。
优选地,所述液体橡胶为顺式异戊二烯橡胶,所述硫磺为不溶性硫磺,所述硫化促进剂为TBBS,所述过氧化物交联剂为DCP,所述酚醛补强树脂为205树脂,所述高耐磨炭黑为N375炭黑或N339炭黑,所述硅烷偶联剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,所述防老剂为4010NA。
优选地,所述反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯的改性方法按以下步骤进行:
第一步,将N330炭黑和受阻胺系化合物(A)和2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
第二步,反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将第一步中制备的混合物缓慢添入至一定量反式结构含量≥98%的高反式1,4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中;
所述N330炭黑与所述受阻胺系化合物(A)的质量比为2:1;所述N330炭黑与所述2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠的质量比为1:1;所述反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯与所述N330炭黑的质量比为30:1,所述胺系化合物(A): 2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物。
本发明的有益效果为:本发明的轮胎胎面胶耐磨性非常优异且回弹性好。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,对本方案进行阐述。
实施例1
1.制备反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯:
(1)将2份N330炭黑和1份受阻胺系化合物(A)和2份2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
(2)60份反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将(1)中制备的混合物缓慢添入至反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中;
2.制备高耐磨轮胎胎面胶
(1)将60份反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入15份液体橡胶和 1.5份不溶性硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将25份 顺丁橡胶,20份丁苯橡胶混炼20秒后加入5份205树脂,15份N339炭黑, 6份白炭黑,3份氧化锌,2份硬脂酸,5份双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,1份4010NA进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入1.5份TBBS和3份DCP混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶A。
实施例2
1.制备反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯:
(1)将2份N330炭黑和1份受阻胺系化合物(A)和2份2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
(2)60份反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将(1)中制备的混合物缓慢添入至反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中;
2.制备高耐磨轮胎胎面胶
(1)将30份反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入10份液体橡胶和 2份不溶性硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量2-5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将20份 顺丁橡胶,15份丁苯橡胶混炼20秒后加入2份205树脂,10份N339炭黑,2份白炭黑,2份氧化锌,1份硬脂酸,3份双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,1份4010NA进行混炼,混炼时间1分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入1份TBBS和2份DCP混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶B。
实施例3
1.制备反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯:
(1)将2份N330炭黑和1份受阻胺系化合物(A)和2份2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
(2)60份反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将(1)中制备的混合物缓慢添入至反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中;
2.制备高耐磨轮胎胎面胶
(1)将50份反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入15份液体橡胶和 1.5份 硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将25份 顺丁橡胶,20份丁苯橡胶混炼20秒后加入5份205树脂,15份N339炭黑, 6份白炭黑,3份氧化锌,2份硬脂酸,5份双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,1份4010NA进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入1.5份TBBS和3份DCP混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶C。
实施例4
1.制备反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯:
(1)将2份N330炭黑和1份受阻胺系化合物(A)和2份2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
(2)60份反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将(1)中制备的混合物缓慢添入至反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中;
2.制备高耐磨轮胎胎面胶
(1)将60份反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入20份液体橡胶和 1.5份 硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将25份 顺丁橡胶,20份丁苯橡胶混炼20秒后加入5份205树脂,15份N339炭黑, 6份白炭黑,3份氧化锌,2份硬脂酸,5份双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,1份4010NA进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入1-2份TBBS和2-4份DCP混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶D。
实施例5
1.制备反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯:
(1)将2份N330炭黑和1份受阻胺系化合物(A)和2份2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
(2)60份反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将(1)中制备的混合物缓慢添入至反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中;
2.制备高耐磨轮胎胎面胶
(1)将60份反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入15份液体橡胶和 2份 硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将20份 顺丁橡胶,15份丁苯橡胶混炼20秒后加入2份205树脂,10份N339炭黑, 2份白炭黑,2份氧化锌,1份硬脂酸,3份双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,1份4010NA进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入1份TBBS和2份DCP混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶E。
实施例6
1.制备反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯:
(1)将2份N330炭黑和1份受阻胺系化合物(A)和2份2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
(2)60份反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将(1)中制备的混合物缓慢添入至反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中;
2.制备高耐磨轮胎胎面胶
(1)将60份反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入15份液体橡胶和 4份 硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将30份 顺丁橡胶,40份丁苯橡胶混炼20秒后加入6份205树脂,15份N339炭黑, 6份白炭黑,5份氧化锌,3份硬脂酸,7份双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,3份4010NA进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入2份TBBS和4份DCP混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶F。
实施例7
1.制备反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯:
(1)将2份N330炭黑和1份受阻胺系化合物(A)和2份2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
(2)60份反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将(1)中制备的混合物缓慢添入至反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中;
2.制备高耐磨轮胎胎面胶
(1)将60份反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入15份液体橡胶和 4份 硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将30份 顺丁橡胶,40份丁苯橡胶混炼20秒后加入6份205树脂,15份N375炭黑, 6份白炭黑,5份氧化锌,3份硬脂酸,7份双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,3份4010NA进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入2份TBBS和4份DCP混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶G。
实施例8
(1)将40份反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入20份液体橡胶和 4份 硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将30份 顺丁橡胶,40份丁苯橡胶混炼20秒后加入6份205树脂,15份N375炭黑, 6份白炭黑,5份氧化锌,3份硬脂酸,7份双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,3份4010NA进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入2份TBBS和4份DCP混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶H。
实验例
对胎面胶A-D分别按照以下国家标准进行测试:
回弹性:GB/T1681-2009 硫化橡胶回弹性的测定;
阿克隆耐磨性能:GB/T1689-2014硫化橡胶耐磨性能的测定(用阿克隆磨耗机);
测试所得的结果如下:
胎面胶A | 胎面胶B | 胎面胶C | 胎面胶D | |
回弹性 | 38 | 45 | 35 | 40 |
阿克隆耐磨性能 | 0.05 | 0.12 | 0.09 | 0.05 |
从上述的结果可以看出,实施例1所得到的胎面胶A具有最优的回弹性和耐磨性。
Claims (10)
1.一种高耐磨轮胎胎面胶,其特征在于,所述高耐磨轮胎胎面胶包括以下制备原料:反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯30-60份,顺丁橡胶20-30份,丁苯橡胶15-40份,液体橡胶10-20份,硫磺2-4份,硫化促进剂1-2份,过氧化物交联剂2-4份,酚醛补强树脂2-6份,高耐磨炭黑10-15份,白炭黑2-6份,氧化锌2-5份,硬脂酸1-3份,硅烷偶联剂3-7份,防老剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨轮胎胎面胶,其特征在于,所述高耐磨轮胎胎面胶的制备方法如下:
(1)将反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入液体橡胶和硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量2-5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将顺丁橡胶,丁苯橡胶混炼20秒后加入酚醛补强树脂,高耐磨炭黑,白炭黑,氧化锌,硬脂酸,硅烷偶联剂,防老剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入硫化促进剂,过氧化物交联剂混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶。
3. 根据权利要求2所述的一种高耐磨轮胎胎面胶,其特征在于,所述液体橡胶为顺式异戊二烯橡胶,所述硫磺为不溶性硫磺,所述硫化促进剂为TBBS,所述过氧化物交联剂为DCP,所述酚醛补强树脂为205树脂,所述高耐磨炭黑为N375炭黑或N339炭黑,所述硅烷偶联剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,所述防老剂为4010NA。
4.根据权利要求2所述的一种高耐磨轮胎胎面胶,其特征在于,所述高耐磨轮胎胎面胶由以下重量份原料制成:反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯60份,液体橡胶15份,顺丁橡胶25份,丁苯橡胶20份,不溶性硫磺1.5份,TBBS 1.5份,DCP3份,205树脂5份,N339炭黑或N375炭黑15份,白炭黑6份,氧化锌3份,硬脂酸2份,双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物5份,4010NA 1份。
5.根据权利要求3所述的一种高耐磨轮胎胎面胶,其特在于,所述顺式异戊二烯橡胶分子量为30000-60000。
6.根据权利要求2所述的一种高耐磨轮胎胎面胶,其特征在于,所述反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯的改性方法按以下步骤进行:
第一步,将N330炭黑和受阻胺系化合物(A)和2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
第二步,反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将第一步中制备的混合物缓慢添入至一定量反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述N330炭黑与所述受阻胺系化合物(A)的质量比为2:1;所述N330炭黑与所述2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠的质量比为1:1;所述反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯与所述N330炭黑的质量比为30:1。
8.一种高耐磨轮胎胎面胶的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将30-60份反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯在60℃下预热2小时;
(2)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为10rpm,加入预热后的反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯混炼20秒,提高转子转速至30rpm,加入10-20份液体橡胶和 2-4份 硫磺混炼1-3分钟,混炼温度保持在130-150℃,排料后马上下片在固含量2-5%的硬脂酸钠水溶液中冷却后得到低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶;
(3)设定密炼机初始温度为80℃,转子转速为60rpm,将20-30份 顺丁橡胶,15-40份丁苯橡胶混炼20秒后加入2-6份酚醛补强树脂,10-15份高耐磨炭黑,2-6份白炭黑,2-5份氧化锌,1-3份硬脂酸,3-7份硅烷偶联剂,1-3份防老剂进行混炼,混炼时间1-2分钟,混炼温度150-160℃;
(4)降低密炼机转速为30rpm,降低温度至90-100℃,加入低结晶度高反式1, 4-聚异戊二烯橡胶母胶继续混炼1分钟,控制密炼室温度<130℃,下片冷却停放4-8小时;
(5)设定密炼机转速为30rpm,温度为60℃,加入1-2份硫化促进剂和2-4份过氧化物交联剂混炼1分钟,排胶温度控制在120-130℃,得到混炼胶;
(6)将混炼胶在开炼上薄通打三角包5遍,下片得到胎面胶。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述液体橡胶为顺式异戊二烯橡胶,所述硫磺为不溶性硫磺,所述硫化促进剂为TBBS,所述过氧化物交联剂为DCP,所述酚醛补强树脂为205树脂,所述高耐磨炭黑为N375炭黑或N339炭黑,所述硅烷偶联剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基] 四硫化物,所述防老剂为4010NA。
10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述反式结构含量≥98%的改性高反式1, 4-聚异戊二烯的改性方法按以下步骤进行:
第一步,将N330炭黑和受阻胺系化合物(A)和2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠按照比例混合均匀;
第二步,反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯处于熔融状态时,在惰性气体保护下,将第一步中制备的混合物缓慢添入至一定量反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中,并缓慢搅拌,使所述混合物均匀分散于熔融状态下反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯中;
所述N330炭黑与所述受阻胺系化合物(A)的质量比为2:1;所述N330炭黑与所述2,2-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠的质量比为1:1;所述反式结构含量≥98%的高反式1, 4-聚异戊二烯与所述N330炭黑的质量比为30:1。
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