CN114369296A - 一种电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺，涉及胎面胶技术领域。包括以下重量份数的原料：环氧化天然橡胶30‑40份、反式丁二烯‑异戊二烯共聚橡胶20‑30份、短钢丝纤维10‑20份、炭黑10‑15份、炭黑分散剂1‑3份、促进剂1‑2份、硫化剂1‑2份、防老剂1‑2份、硬脂酸1‑3份、氧化锌2‑3份、芳烃油4‑6份、防护蜡2‑4份、增粘剂2‑4份、硅烷偶联剂2‑4份、煤焦油树脂5‑15份、N‑苯基‑2‑萘胺0.5‑0.8份以及其它助剂1‑10份。该电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺，本发明制备工艺简单，成本及能耗低，可操作性强，非常适合大规模的工业化生产，具有广阔的应用前景，耐磨耗性能优异，表现出高耐磨、低滚动阻力的特点。

Description

一种电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺

技术领域

本发明涉及胎面胶技术领域，具体为一种电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺。

背景技术

随着电动车制造水平的进步以及交通运输的蓬勃发展，人们的生活水平也在逐渐提高，电动车已经成为人们生活不可或缺的必备品，然而，随着科学技术的飞速进步，伴随着高速公路的普及，电动车的行驶速度越来越高，对轮胎的使用条件也越来越苛刻，因此，为了提高电动车行驶过程中的安全性，轮胎的抗湿滑性能和保气保压性能是尤为重要的，胎面胶是轮胎最外层与路面接触而表面印有花纹的一层胶料，胎面胶需要高的拉伸强度、撕裂强度、耐切割性能好、耐磨性能好、以及热稳定性好，才能保证轮胎使用安全。

由于轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，在雨雪比较频繁的地区，因电动车轮胎与路面的摩擦系数减小、附着力大大降低，电动车驱动轮很容易打滑或空转，当遇紧急情况制动时，制动距离会大大延长，高于一般干燥路面的4倍以上，当在冰雪路面上转弯时，很容易造成侧滑及方向跑偏现象，因此轮胎高抓性性能显得更为重要，同时，还要求具备高耐磨性，然而现有的胎面胶难以同时满足上述性能要求，为此，我们提出了一种电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动车轮胎高抓性胎面胶，包括以下重量份数的原料：环氧化天然橡胶30-40份、反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶20-30份、短钢丝纤维10-20份、炭黑10-15份、炭黑分散剂1-3份、促进剂1-2份、硫化剂1-2份、防老剂1-2份、硬脂酸1-3份、氧化锌2-3份、芳烃油4-6份、防护蜡2-4份、增粘剂2-4份、硅烷偶联剂2-4份、煤焦油树脂5-15份、N-苯基-2-萘胺0.5-0.8份以及其它助剂1-10份。

一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，包括以下步骤：

S1、塑练胶制备操作：将环氧化天然橡胶、反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶、短钢丝纤维以及煤焦油树脂放入开炼机中进行密炼操作，密炼结束后获得塑炼胶，备用；

S2、混练操作一：将步骤S1中得到的塑炼胶放入混炼机中，并向混炼机中依次加入炭黑、炭黑分散剂以及N-苯基-2-萘胺，进行混练操作一；

S3、橡胶混合物一的制备：向步骤S2的混炼机中再依次加入硬脂酸、氧化锌、芳烃油以及防护蜡，继续混炼10min后，排胶得到橡胶混合物一；

S4、第一次静置处理：将步骤S3中制备的橡胶混合物一在开炼机上压制成胶片，并将压制的胶片进行静置冷却处理；

S5、橡胶混合物二的制备：将步骤S4中冷却后的胶片重新投入密炼机中，并加入增粘剂、硅烷偶联以及煤焦油树脂，制得所需的橡胶混合物二；

S6、第二次静置处理：将步骤S5中得到的橡胶混合物二在开炼机上压制成胶片，并将压制的胶片进行静置冷却处理；

S7、混练操作二：将步骤S6中冷却后的胶片重新投入密炼机中，并依次加入防老剂和其它助剂，完成混练操作；

S8、硫化操作：将步骤S7中混练操作后的胶片再次在开炼机上压制成薄片，所得薄片在硫化机中进行硫化，并依次加入硫化剂和促进剂，硫化完后将薄片取出，得到具有高抓性的胎面胶。

进一步优化本技术方案，所述步骤S1中开炼机中的密炼时间为20-30min，塑炼的温度为130-150℃，所述步骤S7中的防老剂选自N-苯基-α-苯胺、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-N’-二苯基-对苯二胺中以及苯二胺类橡胶防老剂中的至少一种。

进一步优化本技术方案，所步骤S3中混炼机的混炼温度为140-150℃，混炼压力为1.5-1.7MPa。

进一步优化本技术方案，所述步骤S4中压制的胶片置于空气中冷却8-10h。

进一步优化本技术方案，所述步骤S7中的其它助剂为有为甲苯、环已烷和甲基环已烷中至少一种。

进一步优化本技术方案，所述步骤S5中混炼机的混炼时间为1-1.5min，混炼温度为145-155℃，压力为0.4-0.6MPa。

进一步优化本技术方案，所述胎面胶的硫化条件为：硫化温度130-160℃，硫化压力0.2-20MPa，硫化时间20-30min，所述步骤S5中的增粘剂为胺类增粘剂。

与现有技术相比，本发明提供了一种电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺，具备以下有益效果：

1、该电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺，本发明以环氧化天然橡胶和反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶合成所需的基础胶，短钢丝纤维、炭黑以及硫化剂、促进剂、活化剂、防老剂、其它助剂的添加，能够提高与填料的结合力，增加胎面胶抓地力，降低滚动阻力，同时提高了轮胎的耐磨、耐刺扎性能，其表面强度、抗撕裂性能优异，提高了轮胎行驶安全性，延长了轮胎的使用寿命，降低了报废率。

2、该电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺，本发明制备工艺简单，成本及能耗低，可操作性强，非常适合大规模的工业化生产，具有广阔的应用前景，相比传统轮胎胎面胶，耐磨耗性能优异，表现出高耐磨、低滚动阻力的特点，延长了使用寿命，符合绿色轮胎的要求。

附图说明

图1为本发明提出的一种电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参考图1所示，本发明公开了一种电动车轮胎高抓性胎面胶，包括以下重量份数的原料：环氧化天然橡胶30份、反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶20份、短钢丝纤维10份、炭黑10份、炭黑分散剂1份、促进剂1份、硫化剂1份、防老剂1份、硬脂酸1份、氧化锌2份、芳烃油4份、防护蜡2份、增粘剂2份、硅烷偶联剂2份、煤焦油树脂8份、N-苯基-2-萘胺0.5份以及其它助剂3份。

一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，包括以下步骤：

S1、塑练胶制备操作：将环氧化天然橡胶、反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶、短钢丝纤维以及煤焦油树脂放入开炼机中进行密炼操作，开炼机中的密炼时间为20min，塑炼的温度为130℃，密炼结束后获得塑炼胶，备用；

S2、混练操作一：将步骤S1中得到的塑炼胶放入混炼机中，并向混炼机中依次加入炭黑、炭黑分散剂以及N-苯基-2-萘胺，进行一段混练操作；

S3、橡胶混合物一的制备：向步骤S2的混炼机中再依次加入硬脂酸、氧化锌、芳烃油以及防护蜡，继续混炼10min后，混炼机的混炼温度为140℃，混炼压力为1.5MPa，排胶得到橡胶混合物一；

S4、第一次静置处理：将步骤S3中制备的橡胶混合物一在开炼机上压制成胶片，压制的胶片置于空气中冷却8h，并将压制的胶片进行静置冷却处理；

S5、橡胶混合物二的制备：将步骤S4中冷却后的胶片重新投入密炼机中，并加入增粘剂、硅烷偶联以及煤焦油树脂，所述增粘剂为胺类增粘剂，混炼机的混炼时间为1min，混炼温度为145℃，压力为0.4MPa，制得橡胶混合物二；

S6、第二次静置处理：将步骤S5中得到的橡胶混合物二在开炼机上压制成胶片，并将压制的胶片进行冷却处理；

S7、混练操作二：将步骤S6中冷却后的胶片重新投入密炼机中，并依次加入防老剂和其它助剂，防老剂选自N-苯基-α-苯胺，其它助剂为甲苯，完成混练操作；

S8、硫化操作：将步骤S7中混练操作后的胶片再次在开炼机上压制成薄片，所得薄片在硫化机中进行硫化，并依次加入硫化剂和促进剂，硫化温度130℃，硫化压力10MPa，硫化时间20min，硫化完后将薄片取出，得到具有高抓性的胎面胶。

实施例二：

请参考图1所示，本发明公开了一种电动车轮胎高抓性胎面胶，包括以下重量份数的原料：环氧化天然橡胶35份、反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶25份、短钢丝纤维15份、炭黑13份、炭黑分散剂2份、促进剂1份、硫化剂2份、防老剂2份、硬脂酸2份、氧化锌3份、芳烃油5份、防护蜡4份、增粘剂3份、硅烷偶联剂2份、煤焦油树脂10份、N-苯基-2-萘胺0.7份以及其它助剂6份。

一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，包括以下步骤：

S1、塑练胶制备操作：将环氧化天然橡胶、反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶、短钢丝纤维以及煤焦油树脂放入开炼机中进行密炼操作，开炼机中的密炼时间为20-30min，塑炼的温度为130℃，密炼结束后获得塑炼胶，备用；

S2、混练操作一：将步骤S1中得到的塑炼胶放入混炼机中，并向混炼机中依次加入炭黑、炭黑分散剂以及N-苯基-2-萘胺，进行混练操作一；

S3、橡胶混合物一的制备：向步骤S2的混炼机中再依次加入硬脂酸、氧化锌、芳烃油以及防护蜡，继续混炼10min后，混炼机的混炼温度为150℃，混炼压力为1.5MPa，排胶得到橡胶混合物一；

S4、第一次静置处理：将步骤S3中制备的橡胶混合物一在开炼机上压制成胶片，压制的胶片置于空气中冷却8h，并将压制的胶片进行静置冷却处理；

S5、橡胶混合物二的制备：将步骤S4中冷却后的胶片重新投入密炼机中，并加入增粘剂、硅烷偶联以及煤焦油树脂，增粘剂为胺类增粘剂，混炼机的混炼时间为1min，混炼温度为150℃，压力为0.4MPa，制得橡胶混合物二；

S6、第二次静置处理：将步骤S5中得到的橡胶混合物二在开炼机上压制成胶片，并将压制的胶片进行冷却处理；

S7、混练操作二：将步骤S6中冷却后的胶片重新投入密炼机中，并依次加入防老剂和其它助剂，防老剂为N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺，其它助剂为甲基环已烷，完成混练操作；

S8、硫化操作：将步骤S7中混练操作后的胶片再次在开炼机上压制成薄片，所得薄片在硫化机中进行硫化，并依次加入硫化剂和促进剂，硫化温度140℃，硫化压力3MPa，硫化时间25min，硫化完后将薄片取出，得到具有高抓性的胎面胶。

实施例三：

请参考图1所示，本发明公开了一种电动车轮胎高抓性胎面胶，包括以下重量份数的原料：环氧化天然橡胶35份、反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶25份、短钢丝纤维15份、炭黑14份、炭黑分散剂3份、促进剂1.5份、硫化剂2份、防老剂2份、硬脂酸3份、氧化锌3份、芳烃油6份、防护蜡3份、增粘剂3份、硅烷偶联剂2份、煤焦油树脂5份、N-苯基-2-萘胺0.5份以及其它助剂7份。

一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，包括以下步骤：

S1、塑练胶制备操作：将环氧化天然橡胶、反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶、短钢丝纤维以及煤焦油树脂放入开炼机中进行密炼操作，开炼机中的密炼时间为25min，塑炼的温度为140℃，密炼结束后获得塑炼胶，备用；

S2、混练操作一：将步骤S1中得到的塑炼胶放入混炼机中，并向混炼机中依次加入炭黑、炭黑分散剂以及N-苯基-2-萘胺，进行一段混练操作；

S3、橡胶混合物一的制备：向步骤S2的混炼机中再依次加入硬脂酸、氧化锌、芳烃油以及防护蜡，继续混炼10min后，混炼机的混炼温度为140℃，混炼压力为1.7MPa，排胶得到橡胶混合物一；

S4、第一次静置处理：将步骤S3中制备的橡胶混合物一在开炼机上压制成胶片，压制的胶片置于空气中冷却8h，并将压制的胶片进行静置冷却处理；

S5、橡胶混合物二的制备：将步骤S4中冷却后的胶片重新投入密炼机中，并加入增粘剂、硅烷偶联以及煤焦油树脂，增粘剂为胺类增粘剂，混炼机的混炼时间为1.2min，混炼温度为150℃，压力为0.5MPa，制得橡胶混合物二；

S6、第二次静置处理：将步骤S5中得到的橡胶混合物二在开炼机上压制成胶片，并将压制的胶片进行静置冷却处理；

S7、混练操作二：将步骤S6中冷却后的胶片重新投入密炼机中，并依次加入防老剂和其它助剂，防老剂选自苯二胺类橡胶防老剂，其它助剂为环已烷，完成混练操作；

S8、硫化操作：将步骤S7中混练操作后的胶片再次在开炼机上压制成薄片，所得薄片在硫化机中进行硫化，并依次加入硫化剂和促进剂，硫化温度150℃，硫化压力10MPa，硫化时间25min，所述增粘剂为胺类增粘剂，硫化完后将薄片取出，得到具有高抓性的胎面胶。

判断标准：对实施例一至三以及对比例制备得到的胎面胶进行性质检测，结果如表1所示:

表1 性能检测结果由上表中检测数据可以看出，本发明制得的胎面胶滑动阻力低，抗开裂性能好，具有广阔的应用前景，通过三个实施例对比，效果最佳者为实施例三，因此，选择实施例三为最佳实施例，具体对量的改变，也属于本技术方案保护的范围。

本发明的有益效果：该电动车轮胎高抓性胎面胶及其制备工艺，本发明以环氧化天然橡胶和反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶合成所需的基础胶，短钢丝纤维、炭黑以及硫化剂、促进剂、活化剂、防老剂、其它助剂的添加，能够提高与填料的结合力，增加胎面胶抓地力，降低滚动阻力，同时提高了轮胎的耐磨、耐刺扎性能，其表面强度、抗撕裂性能优异，提高了轮胎行驶安全性，延长了轮胎的使用寿命，降低了报废率；本发明制备工艺简单，成本及能耗低，可操作性强，非常适合大规模的工业化生产，具有广阔的应用前景，相比传统轮胎胎面胶，耐磨耗性能优异，表现出高耐磨、低滚动阻力的特点，延长了使用寿命，符合绿色轮胎的要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种电动车轮胎高抓性胎面胶，其特征在于，包括以下重量份数的原料：环氧化天然橡胶30-40份、反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶20-30份、短钢丝纤维10-20份、炭黑10-15份、炭黑分散剂1-3份、促进剂1-2份、硫化剂1-2份、防老剂1-2份、硬脂酸1-3份、氧化锌2-3份、芳烃油4-6份、防护蜡2-4份、增粘剂2-4份、硅烷偶联剂2-4份、煤焦油树脂5-15份、N-苯基-2-萘胺0.5-0.8份以及其它助剂1-10份。

2.根据权利要求1所述的一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、塑练胶制备操作：将环氧化天然橡胶、反式丁二烯-异戊二烯共聚橡胶、短钢丝纤维以及煤焦油树脂放入开炼机中进行密炼操作，密炼结束后获得塑炼胶，备用；

S2、混练操作一：将步骤S1中得到的塑炼胶放入混炼机中，并向混炼机中依次加入炭黑、炭黑分散剂以及N-苯基-2-萘胺，进行混练操作一；

S3、橡胶混合物一的制备：向步骤S2的混炼机中再依次加入硬脂酸、氧化锌、芳烃油以及防护蜡，继续混炼10min后，排胶得到橡胶混合物一；

S4、第一次静置处理：将步骤S3中制备的橡胶混合物一在开炼机上压制成胶片，并将压制的胶片进行静置冷却处理；

S5、橡胶混合物二的制备：将步骤S4中冷却后的胶片重新投入密炼机中，并加入增粘剂、硅烷偶联以及煤焦油树脂，制得所需的橡胶混合物二；

S6、第二次静置处理：将步骤S5中得到的橡胶混合物二在开炼机上压制成胶片，并将压制的胶片进行静置冷却处理；

S7、混练操作二：将步骤S6中冷却后的胶片重新投入密炼机中，并依次加入防老剂和其它助剂，完成混练操作二；

S8、硫化操作：将步骤S7中混练操作后的胶片再次在开炼机上压制成薄片，所得薄片在硫化机中进行硫化，并依次加入硫化剂和促进剂，硫化完后将薄片取出，得到具有高抓性的胎面胶。

3.根据权利要求1所述的一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中开炼机中的密炼时间为20-30min，塑炼的温度为130-150℃，所述步骤S7中的防老剂选自N-苯基-α-苯胺、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-N’-二苯基-对苯二胺中以及苯二胺类橡胶防老剂中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中混炼机的混炼温度为140-150℃，混炼压力为1.5-1.7MPa。

5.根据权利要求2所述的一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤S4中压制的胶片置于空气中冷却8-10h。

6.根据权利要求2所述的一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤S7中的其它助剂为有为甲苯、环已烷和甲基环已烷中至少一种。

7.根据权利要求2所述的一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤S5中混炼机的混炼时间为1-1.5min，混炼温度为145-155℃，压力为0.4-0.6MPa。

8.根据权利要求2所述的一种电动车轮胎高抓性胎面胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤S8中胎面胶的硫化条件为：硫化温度130-160℃，硫化压力0.2-20MPa，硫化时间20-30min，所述步骤S5中的增粘剂为胺类增粘剂。

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