CN114292450A - 一种胎橡胶组合物的干法混炼方法、胎面组合物和低滚阻高性能轮胎 - Google Patents
一种胎橡胶组合物的干法混炼方法、胎面组合物和低滚阻高性能轮胎 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于橡胶轮胎新材料制备技术领域,具体涉及一种胎橡胶组合物的干法混炼方法、胎面组合物和低滚阻高性能轮胎。一种胎橡胶组合物的干法混炼方法,该方法包括以下的步骤:a)在搅拌釜中加入白炭黑和白炭黑分散剂,搅拌混合均匀后反应得到改性白炭黑预分散物;b)在密炼机中加入白炭黑预分散物和炭黑母胶,混合均匀后得到胎面胶母炼胶;c)在密炼机中加入胎面胶母炼胶、硫化剂、促进剂和防焦剂混炼均匀后得到胎胎面胶组合物。该方法通过白炭黑预分散改性来改善白炭黑分散和加工性能,可以再与炭黑母胶混炼能够有效的降低白炭黑的Payne效应,降低滞后损失,应用于轮胎胎面胶,在保证轮胎耐磨性能的前提下,降低轮胎滚动阻力,提高轮胎的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于橡胶轮胎新材料制备技术领域,具体涉及一种胎橡胶组合物的干法混炼方法、 胎面组合物和低滚阻高性能轮胎。
背景技术
据文献报道,载重轮胎能降低3%的滚阻,那么其能节约约1%的油耗,且随着近年来,各 种路面的路况日益改善,载重子午线轮胎也开始关注油耗问题,且随着各国轮胎标签法的实 施,对轮胎的滚阻也提出更高的要求。
目前对轮胎胎面胶采用炭黑/白炭黑并用进行降低滚动阻力非常有效,白炭黑能够显著降 低滚阻,同时提高抗湿滑性能,但由于其分散和与橡胶的结合不如炭黑,导致耐磨性能比炭 黑差。白炭黑由于比表面积较大,不易分散,加工性能不好,需要配合硅烷偶联剂,并在加 工时必须严格控制混炼时间和温度,加工工艺非常难控制,尤其白炭黑的硅烷化反应生产的 乙醇在胶料中,导致胶料气孔率大,部件致密性差。
为了提升白炭黑的分散性和耐磨性,怡维怡橡胶研究院有限公司采用湿法混炼溶液/填 料液相连续混炼技术(公开号:CN103113597A,公开日:20130522),公开了一种橡胶母炼胶 的连续式制造方法,其包括如下步骤:步骤1)将填料加入到橡胶溶液中,通过搅拌形成橡胶/ 填料/溶剂混合物;步骤2)将步骤1)中的橡胶/填料/溶剂混合物送入凝聚器中,并在凝聚器中 与氮气、水蒸气、填料水浆和油中的一种或多种流体相接触并混合后凝聚,得到橡胶/填料复 合物与溶剂的混合物;步骤3)脱除溶剂并对所述的混合物进行干燥,得到橡胶/填料母炼胶。
申请人制备的湿法白炭黑母胶(公开号:CN102775654A,公开日:20121114);该方法包 括以下的步骤:
1)浆料制备
甲组分制备:
固含量10%~50%的液态白炭黑,白炭黑以干料计5~120份;
加入白炭黑干料重量的0.5%~8%硅烷偶联剂,0.1%~2.0%稳定剂,0.1%~2.0%防沉剂, 0.1%~2.0%分散剂,搅拌:速度1000~4000rpm,搅拌时间2~10分钟;
乙组分配制:
固体含量20%~70%的天然胶乳,天然胶乳以干料计100份;
加入天然胶乳干料重量0.1%~2.0%的稳定剂,搅拌:转速1000-4000rpm,搅拌1~5分钟;
2)混合
在乙组分高速搅拌中加入甲组分,搅拌速度2000~6000rpm,常温搅拌8~20分钟;
3)凝固、脱水、洗涤
①在经混匀后的混合液中缓慢加入经稀释过的凝固剂,加入量为混合液重量0.01%~1.5% 的凝固剂进行凝固,回收残液;
②凝固后的胶料先用压机将部分凝固液挤压出并回收再利用,再将挤压后的胶料在破胶 机上挤压,挤出凝固液,并作回收,破胶机挤压后的胶料进行破碎,洗涤,离心机脱水,烘 干。
但是两项专利采用的湿法白炭黑或者橡胶溶剂法生产能耗高,而且反应生产的乙醇不易 去除,易导致自燃,其次生产的白炭黑母胶不宜保存,保存过程中,硬度增加太快,且白炭 黑母胶太硬不易与生胶混炼,导致实际生热下降不是很明显。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明的目的是提供一种含白炭黑轮胎橡胶组合物的干法混 炼方法,该方法通过白炭黑预分散改性来改善白炭黑分散和加工性能,可以再与炭黑母胶混 炼能够有效的降低白炭黑的Payne效应,降低滞后损失,应用于轮胎胎面胶,在保证轮胎耐 磨性能的前提下,降低轮胎滚动阻力,提高轮胎的使用寿命。
为了实现上述的目的,本发明采用了以下的技术方案:
一种含白炭黑轮胎橡胶组合物的干法混炼方法,该方法包括以下的步骤:
1)白炭黑预分散物的制备方法:在搅拌釜中,在搅拌过程中,加入白炭黑,白炭黑改性 剂加热到25~90℃,加入搅拌釜中,搅拌反应形成固体混合物;
2)干法制备炭黑母胶:加入生胶、炭黑、炭黑分散剂和其它橡胶加工助剂到混炼设备中, 混炼,排胶,获得干法炭黑母胶;
3)混炼:加入干法炭黑母胶和白炭黑预分散物到混炼设备中,混炼,排胶,得到胎面组 合物的母炼胶;
4)加硫:加入胎面组合物的母炼胶、硫化剂和促进剂和防焦剂到混炼设备中,混炼,排 胶,下片冷却至室温获得含白炭黑轮胎橡胶组合物。
作为进一步改进,所述的白炭黑改性剂为硅烷改性剂和醇类化合物中的一种或多种混合; 作为优选,硅烷改性剂包括双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物、双(三乙氧基丙基硅烷) 二硫化物、3-硫巯基丙基-三乙氧基硅烷、γ-巯丙基-三甲氧基硅烷、3-辛酰基硫代 -1-丙基三乙氧基硅烷、[2-(4-氯甲基苯基)乙基]-三乙氧基硅烷、(3-巯基丙基)- 二[十三烷基聚氧乙烯(5)基]-乙氧基硅烷中的一种或多种混合;醇类化合物丙醇、丁 醇、乙二醇、聚乙二醇及其衍生物中的一种或多种混合;作为优选,硅烷改性剂的用量为白 炭黑质量的5.0-15%,醇类化合物的用量为白炭黑质量的2.0-10%。
作为进一步改进,所述的白炭黑在加入白炭黑改性剂之前先与二苯胍类促进剂混合;作 为优选,二苯胍类促进剂包括1,3-二苯胍和N,N’-二苯基胍中的一种或2种混合;作为优选, 二苯胍类促进剂的用量为白炭黑质量的0.5-5.0%。
作为进一步改进,所述的其中白炭黑比表面积为100~4000m2/kg,中位径0.8~7.8μ m。
作为进一步改进,所述的生胶为天然橡胶、聚丁二烯橡胶、聚苯乙烯-丁二烯橡胶、聚 异戊二烯橡胶、高乙烯基聚丁二烯橡胶、间同1,2-聚丁二烯热塑性弹性体中的一种或多种并 用;作为优选,以生胶为100份计,白炭黑预分散物用量5~60份,炭黑与白炭黑的总用量 为30~80份,其中炭黑与白炭黑预分散物份数比为1:10至10:1。
作为进一步改进,所述的其它橡胶加工助剂包括活性剂、促进剂、防老剂和防护蜡中一 种或多种;作为优选,所述的炭黑分散剂为酰肼类化合物、偶氮化合物、含有多个锚固基团 的高分子型超分散剂中的一种或者多种;作为优选,硫化剂包括硫黄、硫给予体及其功能树 脂交联剂的一种或多种,活性剂包括氧化锌和硬脂酸或硬脂酸锌或其它脂肪酸锌盐,促进剂 包括N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺或N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍类促进剂、六 亚甲基四胺、4,4′-二硫代二吗啉、二硫化二已内酰胺中的一种或多种。
作为进一步改进,所述的步骤2)中,设置密炼机的转子转速为40~55rmp,混炼压力为 4.5~6.5MPa,冷却水温度30~40℃,转子温度为30~40℃,加入生胶、炭黑、炭黑分散剂 和其它橡胶加工助剂,混炼20~40秒提上顶栓,停留10~15秒压上顶栓,混炼至温度135~ 145℃提上顶栓,停留10~15秒压上顶栓,待温度至145~165℃排胶;步骤3)中,启动密炼机,设置密炼机的转子转速为40rmp,混炼压力为5.5MPa,冷却水温度35℃,转子温度为35℃,加入干法炭黑母胶、白炭黑预分散物,混炼35秒后提上顶栓,停留5秒压栓,混炼至 温度为120℃时提上顶栓,停留10秒压上顶栓,待胶料温度为152℃提栓排胶;步骤4)中, 设置密炼机的转子转速为20rmp,混炼压力为5MPa,冷却水温度35℃,转子温度为35℃,加 入胎面组合物的母炼胶,硫化剂和促进剂和防焦剂混炼40秒后提上顶栓,停留5秒压栓,混 炼至温度为80℃时提上顶栓,停留7秒压上顶栓,待胶料温度为113℃提栓排胶。
进一步,本发明还公开了所述的方法获得含白炭黑轮胎橡胶组合物。
进一步,本发明还公开了一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物,该胎面橡胶组合物由如 下重量份的原料采用所述的方法混炼制备得到:
进一步,本发明还公开了一种低滚阻高性能全钢子午线轮胎,该胎面胶采用所述的胎面 胶组合物硫化制备制得。
本发明技术效果:通过白炭黑预分散改性来改善白炭黑分散和加工性能,其中,白炭黑 表面存在大量的硅醇基,通过白炭黑改性剂用于降低白炭黑极性,提高白炭黑与聚合物的相 互作用,其中硅烷类改性剂,含有反应性基团,既能与无机材料表面氧化物生成共价键或氢 键,又能与聚合物形成共价键,从而将白炭黑与聚合物的界面有机地连接起来;其中醇类化 合物改性剂的表面能效低,润湿能力较高,能均匀地分布在被处理聚合物表面,从而提高异 种材料的相容性和分散性,有利于化学反应的进行;二苯胍类促进剂的苯胺会提高硅烷化反 应,其次与白炭黑表面形成氢键,降低白炭黑表面能,且防止白炭黑表面吸附促进剂或者碎 片,提高反应进程;进一步再与炭黑母胶混炼能够有效的降低白炭黑的Payne效应,降低滞 后损失,应用于轮胎胎面胶,保证了轮胎耐磨性能,并降低轮胎滚动阻力,提高轮胎的使用 寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明,但是本发明的范围不受这些实施例的限制。
本发明一种含白炭黑轮胎橡胶组合物的干法混炼方法,其特征在于,该方法包括以下的 步骤:
一、白炭黑预分散物的制备方法如下三种方法之一:
在搅拌釜中,在搅拌过程中,加入白炭黑和1,3-二苯胍,在高压的作用下通过搅拌釜上 方的喷头将白炭黑改性剂双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物、3-硫巯基丙基-三乙氧基硅烷和PEG4000加热到60℃,喷入搅拌釜中,搅拌反应形成固体混合物,搅拌20min后,通 过管道输送,输送到密炼机的上辅机罐中。制得白炭黑预分散物1;其中,以白炭黑为100 份,1,3-二苯胍为2.5份,双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物6.5份,3-硫巯基丙基-三 乙氧基硅烷2.5份,PEG4000为6.0份。
在搅拌釜中,在搅拌过程中,加入白炭黑和1,3-二苯胍,在高压的作用下通过搅拌釜上 方的喷头将白炭黑改性剂3-硫巯基丙基-三乙氧基硅烷和PEG4000加热到60℃,喷入搅拌 釜中,搅拌反应形成固体混合物,搅拌20min后,通过管道输送,输送到密炼机的上辅机罐 中。制得白炭黑预分散物2;其中,以白炭黑为100份,1,3-二苯胍为2.0份,3-硫巯基丙基-三乙氧基硅烷7.5份,PEG4000为4.0份。
在搅拌釜中,在搅拌过程中,加入白炭黑和1,3-二苯胍,在高压的作用下通过搅拌釜上 方的喷头将白炭黑改性剂双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物和PEG4000加热到60℃,喷入 搅拌釜中,搅拌反应形成固体混合物,搅拌20min后,通过管道输送,输送到密炼机的上辅 机罐中。制得白炭黑预分散物3。其中,以白炭黑为100份,1,3-二苯胍为1.0份,(三乙 氧基丙基硅烷)四硫化物11.5份,PEG4000为3.0份。
二、干法制备炭黑母胶:启动密炼机,设置密炼机的转子转速为45rmp,混炼压力为5.5MPa, 冷却水温度35℃,转子温度为35℃,加入生胶、炭黑、炭黑分散剂、活化剂、防老剂、防护 蜡和其它加工助剂,混炼35秒提上顶栓,停留7秒压上顶栓,混炼至温度140℃提上顶栓, 停留10秒压上顶栓,待温度至155℃排胶,此胶为干法炭黑母胶。
三、串联密炼机或低温捏合密炼机混炼:启动密炼机,设置密炼机的转子转速为40rmp, 混炼压力为5.5MPa,冷却水温度35℃,转子温度为35℃,加入干法炭黑母胶、白炭黑预分 散物,混炼35秒后提上顶栓,停留5秒压栓,混炼至温度为120℃时提上顶栓,停留10秒压上顶栓,待胶料温度为152℃提栓排胶,得到胎面组合物的母炼胶。
四、加硫:启动密炼机,设置密炼机的转子转速为20rmp,混炼压力为5MPa,冷却水温 度35℃,转子温度为35℃,加入胎面组合物的母炼胶,硫化剂和促进剂和防焦剂混炼40秒 后提上顶栓,停留5秒压栓,混炼至温度为80℃时提上顶栓,停留7秒压上顶栓,待胶料温度为113℃提栓排胶,下片冷却至室温获得种用于制备低滚阻高性能全钢子午线轮胎胎面胶。
实施例1
一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物组分原料如下重量份组成:天然橡胶100份,硬脂 酸2份,氧化锌3.5份,硫磺1.3份,促进剂NS 2.6份,防老剂4020 1.5份,防老剂RD 1份,防老剂DTPD 0.75,防护蜡1.5份,炭黑N134 10份,炭黑分散剂间苯二甲酰肼0.2份, 白炭黑预分散物1 50份,防焦剂CTP 0.25份。制备方法参照本发明具体实施方式的方法。
实施例2
一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物组分原料如下重量份组成:天然橡胶100份,硬脂 酸2份,氧化锌3.5份,硫磺1.3份,促进剂NS 2.6份,防老剂4020 1.5份,防老剂RD 1份,防老剂DTPD 0.75,防护蜡1.5份,炭黑N134 10份,炭黑分散剂间苯二甲酰肼0.2份, 白炭黑预分散物2 50份,防焦剂CTP 0.25份。制备方法参照本发明具体实施方式的方法。
实施例3
一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物组分原料如下重量份组成:天然橡胶100份,硬脂 酸2份,氧化锌3.5份,硫磺1.3份,促进剂NS 2.6份,防老剂4020 1.5份,防老剂RD 1份,防老剂DTPD 0.75,防护蜡1.5份,炭黑N134 10份,炭黑分散剂间苯二甲酰肼0.2份, 白炭黑预分散物3 50份,防焦剂CTP 0.25份。制备方法参照本发明具体实施方式的方法。
实施例4
一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物组分原料如下重量份组成:天然橡胶85份,溶聚丁 苯15份,硬脂酸2份,氧化锌3.5份,硫磺1.3份,促进剂NS 2.6份,防老剂4020 1.5份, 防老剂RD 1份,防老剂DTPD 0.75,防护蜡1.5份,炭黑N134 10份,炭黑分散剂间苯二甲酰肼0.2份,白炭黑预分散物1 50份,防焦剂CTP 0.25份。制备方法参照本发明具体实施 方式的方法。
实施例5
一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物组分原料如下重量份组成:天然橡胶85份,钕系顺 丁15份,硬脂酸2份,氧化锌3.5份,硫磺1.3份,促进剂NS 2.6份,防老剂4020 1.5份, 防老剂RD 1份,防老剂DTPD 0.75,防护蜡1.5份,炭黑N134 10份,炭黑分散剂间苯二甲酰肼0.2份,白炭黑预分散物1 50份,防焦剂CTP 0.25份。制备方法参照本发明具体实施 方式的方法。
实施例6
一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物组分原料如下重量份组成:天然橡胶100份,硬脂 酸2份,氧化锌3.5份,硫磺1.3份,硫给予体DTDM 0.5phr,硫给予体1,6-双(N,N’—二苯并噻唑氨基甲酰二硫)—己烷0.2份,促进剂NS 1.9份,防老剂4020 1.5份,防老剂RD 1份,防老剂DTPD 0.75,防护蜡1.5份,炭黑N134 30份,炭黑分散剂间苯二甲酰肼0.4份, 白炭黑预分散物1 30份,防焦剂CTP 0.25份。制备方法参照本发明具体实施方式的方法。
对比例1
一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物组分原料如下重量份组成:天然橡胶100份,硬脂 酸2份,氧化锌3.5份,硫磺1.3份,促进剂NS 2.6份,防老剂4020 1.5份,防老剂RD 1份,防老剂DTPD 0.75,防护蜡1.5份,炭黑N134 10份,炭黑分散剂间苯二甲酰肼0.2份, 白炭黑50份,双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物4份、3-硫巯基丙基-三乙氧基硅烷1 份和PEG4000 2份,防焦剂CTP 0.25份。
上述的胎面胶组合物的混炼采用常规的混炼方法,方法如下:
一段母胶:启动密炼机,设置密炼机的转子转速为45rmp,混炼压力为5.5MPa,冷却水 温度35℃,转子温度为35℃,加入生胶、炭黑、炭黑分散剂、白炭黑、白炭黑分散剂,活化剂、防老剂、防护蜡和其它加工助剂,混炼35秒提上顶栓,停留7秒压上顶栓,混炼至温度140℃提上顶栓,停留10秒压上顶栓,待温度至155℃排胶,制得一段母胶。
加硫:启动密炼机,设置密炼机的转子转速为20rmp,混炼压力为5MPa,冷却水温度35℃, 转子温度为35℃,加入胎面组合物的母炼胶,硫化剂和促进剂和防焦剂混炼40秒后提上顶 栓,停留5秒压栓,混炼至温度为80℃时提上顶栓,停留7秒压上顶栓,待胶料温度为113℃ 提栓排胶,下片冷却至室温获得种用于制备低滚阻高性能全钢子午线轮胎胎面胶。
对比例2
一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物组分原料如下重量份组成:天然橡胶85份,溶聚丁 苯15份,硬脂酸2份,氧化锌3.5份,硫磺1.3份,促进剂NS 2.6份,防老剂4020 1.5份, 防老剂RD 1份,防老剂DTPD 0.75,防护蜡1.5份,炭黑N134 10份,炭黑分散剂间苯二甲酰肼0.2份,白炭黑50份,双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物4份、3-硫巯基丙基-三 乙氧基硅烷1份和PEG4000 2份,防焦剂CTP 0.25份。制备方法参照对比例1。
对比例3
一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物组分原料如下重量份组成:天然橡胶85份,钕系顺 丁15份,硬脂酸2份,氧化锌3.5份,硫磺1.3份,促进剂NS 2.6份,防老剂4020 1.5份, 防老剂RD 1份,防老剂DTPD 0.75,防护蜡1.5份,炭黑N134 10份,炭黑分散剂间苯二甲酰肼0.2份,白炭黑50份,双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物4份、3-硫巯基丙基-三 乙氧基硅烷1份和PEG4000 2份,防焦剂CTP 0.25份。制备方法参照对比例1。
对比例4
一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物组分原料如下重量份组成:天然橡胶100份,硬脂 酸2份,氧化锌3.5份,硫磺1.3份,硫给予体DTDM 0.5份,硫给予体1,6-双(N,N’—二苯并噻唑氨基甲酰二硫)—己烷0.2份,促进剂NS 1.9份,防老剂4020 1.5份,防老剂RD 1份,防老剂DTPD 0.75,防护蜡1.5份,炭黑N134 30份,炭黑分散剂间苯二甲酰肼0.4份, 白炭黑30份,双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物2.4份、3-硫巯基丙基-三乙氧基硅 烷0.6份和PEG4000 1.5份,防焦剂CTP 0.25份。制备方法参照对比例1。
在本发明中:
炭黑N134:卡博特(中国)投资有限公司生产。
白炭黑,Newsil HD165MP,确成硅化学股份有限公司。
防老剂4020:江苏圣奥化学科技有限公司生产,商品名为防老剂4020,化学名称为N-(1, 3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺。
防老剂RD:天津科迈化工有限公司生产,商品名为防老剂RD,化学名为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。
防老剂4020:山东圣奥化学科技有限公司生产,商品名为防老剂4020,化学名为N-(1,3- 二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺。
促进剂NS:山东戴瑞克新材料有限公司生产,商品名为NS,化学名为N-叔丁基-2-苯 并噻唑次磺酰胺。
以上内容,本发明所述的一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物及其制备方法,通过对比 例1-3可以看出,加入白炭黑分散剂的组成不同,对降低生热的效果不一致。通过对比1-6 与实施例1,2,3和4,发现采用白炭黑预分散物,耐磨性提升,生热下降;通过对比例1和对比例4可以看出,采用普通混炼工艺,白炭黑替代炭黑虽然生热有大幅度的下降,但是耐磨性同时有大幅度的下降。通过实施例1,4,5和6可以看出,采用预分散的白炭黑耐磨与炭黑相当,生热和损耗因子大幅度的下降。通过实施例和对比例的性能可以看出,本发明制备的一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物及其制备方法,在保证轮胎耐磨性能的前提下,降 低轮胎滚动阻力,提高轮胎的使用寿命。
Claims (10)
1.一种含白炭黑轮胎橡胶组合物的干法混炼方法,其特征在于,该方法包括以下的步骤:
1)白炭黑预分散物的制备方法:在搅拌釜中,在搅拌过程中,加入白炭黑,白炭黑改性剂加热到25~90℃,加入搅拌釜中,搅拌反应形成固体混合物;
2)干法制备炭黑母胶:加入生胶、炭黑、炭黑分散剂和其它橡胶加工助剂到混炼设备中,混炼,排胶,获得干法炭黑母胶;
3)混炼:加入干法炭黑母胶和白炭黑预分散物到混炼设备中,混炼,排胶,得到胎面组合物的母炼胶;
4)加硫:加入胎面组合物的母炼胶、硫化剂和促进剂和防焦剂到混炼设备中,混炼,排胶,下片冷却至室温获得含白炭黑轮胎橡胶组合物。
2.根据权利要求1所述的一种含白炭黑轮胎橡胶组合物的干法混炼方法,其特征在于,白炭黑改性剂为硅烷改性剂和醇类化合物中的一种或多种混合;作为优选,硅烷改性剂包括双 ( 三乙氧基丙基硅烷 ) 四硫化物、双 ( 三乙氧基丙基硅烷 ) 二硫化物、3- 硫巯基丙基 - 三乙氧基硅烷、γ- 巯丙基 - 三甲氧基硅烷、 3- 辛酰基硫代 -1- 丙基三乙氧基硅烷、[2-(4- 氯甲基苯基 ) 乙基 ]- 三乙氧基硅烷、(3- 巯 基丙基 )- 二 [ 十三烷基聚氧乙烯 (5) 基 ]- 乙氧基硅烷中的一种或多种混合;醇类化合物丙醇、丁醇、乙二醇、聚乙二醇及其衍生物中的一种或多种混合;作为优选,硅烷改性剂的用量为白炭黑质量的5.0-15%,醇类化合物的用量为白炭黑质量的2.0-10%。
3.根据权利要求1所述的一种含白炭黑轮胎橡胶组合物的干法混炼方法,其特征在于,白炭黑在加入白炭黑改性剂之前先与二苯胍类促进剂混合;作为优选,二苯胍类促进剂包括1,3-二苯胍和N,N’-二苯基胍中的一种或2种混合;作为优选,二苯胍类促进剂的用量为白炭黑质量的0.5-5.0%。
4.根据权利要求1所述的一种含白炭黑轮胎橡胶组合物的干法混炼方法,其特征在于,其中白炭黑比表面积为 100~4000m2 /kg,中位径0.8~7.8μm。
5.根据权利要求1所述的一种含白炭黑轮胎橡胶组合物的干法混炼方法,其特征在于,生胶为天然橡胶、聚丁二烯橡胶、聚苯乙烯 - 丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、高乙烯基聚丁二烯橡胶、间同1,2-聚丁二烯热塑性弹性体中的一种或多种并用;作为优选,以生胶为100份计,白炭黑预分散物用量5~60份,炭黑与白炭黑的总用量为 30~80份,其中炭黑与白炭黑预分散物份数比为 1 :10 至 10 :1。
6.根据权利要求1所述的一种含白炭黑轮胎橡胶组合物的干法混炼方法,其特征在于,其它橡胶加工助剂包括活性剂、促进剂、防老剂和防护蜡中一种或多种;作为优选,所述的炭黑分散剂为酰肼类化合物、偶氮化合物、含有多个锚固基团的高分子型超分散剂中的一种或者多种;作为优选,硫化剂包括硫黄、硫给予体及其功能树脂交联剂的一种或多种,活性剂包括氧化锌和硬脂酸或硬脂酸锌或其它脂肪酸锌盐,促进剂包括N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺或N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍类促进剂、六亚甲基四胺、4,4′-二硫代二吗啉、二硫化二已内酰胺中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种含白炭黑轮胎橡胶组合物的干法混炼方法,其特征在于,步骤2)中,设置密炼机的转子转速为40~55rmp,混炼压力为4.5~6.5MPa,冷却水温度30~40℃,转子温度为30~40℃,加入生胶、炭黑、炭黑分散剂和其它橡胶加工助剂,混炼20~40秒提上顶栓,停留10~15秒压上顶栓,混炼至温度135~145℃提上顶栓,停留10~15秒压上顶栓,待温度至145~165℃排胶;
步骤3)中,启动密炼机,设置密炼机的转子转速为40rmp,混炼压力为5.5MPa,冷却水温度35℃,转子温度为35℃,加入干法炭黑母胶、白炭黑预分散物,混炼35秒后提上顶栓,停留5秒压栓,混炼至温度为120℃时提上顶栓,停留10秒压上顶栓,待胶料温度为152℃提栓排胶;
步骤4)中,设置密炼机的转子转速为20rmp,混炼压力为5MPa,冷却水温度35℃,转子温度为35℃,加入胎面组合物的母炼胶,硫化剂和促进剂和防焦剂混炼40秒后提上顶栓,停留5秒压栓,混炼至温度为80℃时提上顶栓,停留7秒压上顶栓,待胶料温度为113℃提栓排胶。
8.权利要求1-7任意一项权利要求所述的方法获得含白炭黑轮胎橡胶组合物。
9.一种低滚阻高性能轮胎胎面胶组合物,其特征在于,该胎面橡胶组合物由如下重量份的原料采用权利要求1-7任意一项权利要求所述的方法混炼制备得到:
生胶 100份
活性剂 1~12份
促进剂 0.8~6份
硫化剂 0.8~6份
防老剂 1~5份
防护蜡 0.5~2.5份
炭黑 5~60份
炭黑分散剂 0~5份
白炭黑预分散物 5~60份
防焦剂CTP 0~0.3份
其它加工助剂 0~6份。
10.一种低滚阻高性能全钢子午线轮胎,其特征在于,该胎面胶采用权利要求9所述的胎面胶组合物硫化制备制得。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115141417A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-10-04 | 中策橡胶集团股份有限公司 | 一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎 |
CN115418024A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-12-02 | 中策橡胶集团股份有限公司 | 一种碳纳米管/炭黑聚集体及制备方法和高性能轮胎胎面胶料组合物 |
CN115572415A (zh) * | 2022-10-09 | 2023-01-06 | 山东金宇轮胎有限公司 | 一种低滚阻胶料的制备方法 |
CN115651424A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-31 | 山东阳谷华泰化工股份有限公司 | 一种改性白炭黑的制备方法及所得产品 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103772760A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-05-07 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 一种以天然橡胶/炭黑、合成聚异戊二烯橡胶/白炭黑为母胶的橡胶组合物及其加工工艺 |
CN103849013A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-06-11 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 一种低生热高耐磨橡胶组合物及其制造方法 |
JP2015021111A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 東洋ゴム工業株式会社 | ゴム組成物の製造方法 |
CN105273252A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-27 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 炭黑干法母胶/白炭黑湿法母胶制备胎面胶的方法及应用 |
CN107522924A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-29 | 南通通江橡胶制品有限公司 | 反式聚异戊二烯橡胶并用顺式聚异戊二烯橡胶组合物及其加工工艺 |
-
2022
- 2022-01-04 CN CN202210001024.3A patent/CN114292450B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015021111A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 東洋ゴム工業株式会社 | ゴム組成物の製造方法 |
CN103772760A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-05-07 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 一种以天然橡胶/炭黑、合成聚异戊二烯橡胶/白炭黑为母胶的橡胶组合物及其加工工艺 |
CN103849013A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-06-11 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 一种低生热高耐磨橡胶组合物及其制造方法 |
CN106947122A (zh) * | 2014-01-23 | 2017-07-14 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 一种橡胶组合物的制备方法 |
CN105273252A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-27 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 炭黑干法母胶/白炭黑湿法母胶制备胎面胶的方法及应用 |
CN107522924A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-29 | 南通通江橡胶制品有限公司 | 反式聚异戊二烯橡胶并用顺式聚异戊二烯橡胶组合物及其加工工艺 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115141417A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-10-04 | 中策橡胶集团股份有限公司 | 一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎 |
CN115141417B (zh) * | 2022-08-04 | 2023-05-23 | 中策橡胶集团股份有限公司 | 一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎 |
CN115418024A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-12-02 | 中策橡胶集团股份有限公司 | 一种碳纳米管/炭黑聚集体及制备方法和高性能轮胎胎面胶料组合物 |
CN115572415A (zh) * | 2022-10-09 | 2023-01-06 | 山东金宇轮胎有限公司 | 一种低滚阻胶料的制备方法 |
CN115651424A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-31 | 山东阳谷华泰化工股份有限公司 | 一种改性白炭黑的制备方法及所得产品 |
CN115651424B (zh) * | 2022-10-24 | 2024-01-23 | 山东阳谷华泰化工股份有限公司 | 一种改性白炭黑的制备方法及所得产品 |
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Publication number | Publication date |
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