CN118290658A - 轮胎胎面用橡胶加工改性母胶和轮胎胎面胶及其制备方法 - Google Patents
轮胎胎面用橡胶加工改性母胶和轮胎胎面胶及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118290658A CN118290658A CN202310013179.3A CN202310013179A CN118290658A CN 118290658 A CN118290658 A CN 118290658A CN 202310013179 A CN202310013179 A CN 202310013179A CN 118290658 A CN118290658 A CN 118290658A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rubber
- weight
- parts
- tire tread
- processing modified
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 102
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 238000010057 rubber processing Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 34
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims abstract description 17
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims abstract description 16
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims abstract description 16
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 8
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- -1 naphthene hydrocarbon Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 6
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010077 mastication Methods 0.000 claims description 2
- 230000018984 mastication Effects 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 34
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 32
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 30
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 15
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 13
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 11
- 229920006978 SSBR Polymers 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 7
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 7
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 6
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- HNWAHFPYJHAAJE-UHFFFAOYSA-N n-tert-butyl-1,3-benzothiazole-2-sulfonamide Chemical compound C1=CC=C2SC(S(=O)(=O)NC(C)(C)C)=NC2=C1 HNWAHFPYJHAAJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CBXRMKZFYQISIV-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n,1-n',1-n',2-n,2-n,2-n',2-n'-octamethylethene-1,1,2,2-tetramine Chemical compound CN(C)C(N(C)C)=C(N(C)C)N(C)C CBXRMKZFYQISIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 4
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 4
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 4
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 description 3
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 3
- IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)-2-methylpropan-2-amine Chemical compound C1=CC=C2SC(SNC(C)(C)C)=NC2=C1 IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000487918 Acacia argyrodendron Species 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 1
- 229920001030 Polyethylene Glycol 4000 Polymers 0.000 description 1
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 description 1
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000010074 rubber mixing Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- 229920003212 trans-1,4-polyisoprene Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及橡胶技术领域，公开了一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶和轮胎胎面胶及其制备方法。所述橡胶加工改性母胶含有改性剂、过氧化苯甲酰、基体材料、芳烃油和白油；其中，所述基体材料为溶液聚合型苯乙烯‑丁二烯橡胶和/或乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物。本发明能够改善马来酸系单体在高粘度橡胶基体相容性和分散性，降低改性剂气味，且对环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，具体地，涉及一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶和轮胎胎面胶及其制备方法。
背景技术
近年来，绿色轮胎的动态滞后损失性能决定了轮胎的分类定级，也会导致橡胶的强度和耐磨性下降，造成轮胎的早期损害，还会增加轮胎的滚动阻力，增加燃油消耗和二氧化碳的排放量。
CN102382338A公开了一种异戊橡胶共混物及其制备方法，包括以下原料：异戊橡胶60-100重量份；反式-1,4-聚异戊二烯5-50重量份；增强填料5-100重量份；原位接枝改性助剂1-25重量份；配合橡胶0-40重量份；第一添加剂0-25重量份。该现有技术采用的原位接枝改性助剂在与增强填料发生化学反应的同时，与橡胶分子链上的双键等官能团进行接枝反应，大大提高了有机高分子和增强填料间的界面结合力和增强填料在橡胶中的分散水平，从而提高了异戊橡胶共混物的抗疲劳性能。
CN103881161A公开了一种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，并具体公开了橡胶总量以100质量份计，其中合成反式聚异戊二烯(TPI)与合成顺式聚异戊二烯(IR)的总量为5-60质量份，其中，TPI为1-60质量份，IR为0-55质量份；天然橡胶40-95质量份、白炭黑5-90质量份、炭黑5-990质量份；母胶工艺包括：将合成反式聚异戊二烯或者合成反式聚异戊二烯与合成顺式聚异戊二烯橡胶的组合物(TPI与IR组合物)与白炭黑、偶联剂混炼为白炭黑木胶；将天然橡胶与炭黑混炼为炭黑母胶；终炼胶工艺：将所述炭黑母胶、白炭黑木胶、防老剂、活性剂、促进剂、硫化剂混炼制成橡胶组合物。该现有技术的橡胶组合物及工艺制备的胶料具有提高耐磨降低生热的特点，可以应用于橡胶制品中，特别是汽车轮胎中，降低滚动阻力，降低生热。
然而，上述现有技术提供的橡胶仍然不能满足轮胎胎面胶需要的强度、降低生热、提高湿滑性能的要求。
CN107955232A公开了一种马来酸系单体的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法，其中，所述马来酸系单体选自马来酸、马来酸酐和马来酸二烷基酯中的至少一种。该发明能够更好地发挥基体改性剂在基体橡胶与白炭黑中的桥梁作用，有利于白炭黑充分与橡胶基体相互作用，能够更好地提高通过进一步硫化制得的硫化橡胶的强度，降低硫化橡胶的生热，提高硫化橡胶胶料的抗湿滑性。但是由于马来酸系单体有刺激性气味、与高粘度橡胶基体相容性差，分散性差、投料不准确等缺点，使其应用受到了一定的限制。
因此，有必要提供一种性能改进的橡胶。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的橡胶仍然不能满足轮胎胎面胶需要的强度、降低生热、提高湿滑性能的要求的问题，提供一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶和轮胎胎面胶及其制备方法。本发明能够改善马来酸系单体在高粘度橡胶基体相容性和分散性，降低改性剂气味，且对环境友好。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶，其中，所述橡胶加工改性母胶含有改性剂、过氧化苯甲酰、基体材料、芳烃油和白油；
其中，所述基体材料为溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
本发明第二方面提供了一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将基体材料进行塑炼，得到塑炼后的基体；
(2)将芳烃油、白油、过氧化苯甲酰、改性剂和所述塑炼后的基体进行混炼；出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶。
本发明第三方面提供了一种由前述所述的制备方法制备得到的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶。
本发明第四方面提供了一种轮胎胎面胶，其中，所述轮胎胎面胶包括基础橡胶和前述所述的橡胶加工改性母胶。
本发明第五方面提供了一种前述所述的轮胎胎面胶的制备方法，其中，所述的制备方法包括：
(1)将基础橡胶和橡胶加工改性母胶进行混炼，得到混炼胶坯；
(2)将所述混炼胶坯进行硫化，得到轮胎胎面胶。
通过上述技术方案，本发明能够改善马来酸系单体在高粘度橡胶基体相容性和分散性，降低改性剂气味；以及对环境友好；另外，称量方便，投料准确，提升批次质量稳定性。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述，本发明第一方面提供了一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶，其中，所述橡胶加工改性母胶含有改性剂、过氧化苯甲酰、基体材料、芳烃油和白油；
其中，所述基体材料为溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
在本发明中，基体材料溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶，型号为SSBR。
在本发明中，基体材料乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，型号为EVA。
根据本发明，所述溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶中苯乙烯含量为10-30重量份，乙烯基含量40-70重量份，门尼粘度55-75；优选地，苯乙烯含量为20-25重量份，乙烯基含量55-65重量份，门尼粘度60-70。
根据本发明，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中乙烯基醋酸盐(VA)含量30-40重量份，优选为33-37重量份；在本发明中，乙烯基醋酸盐(VA)含量过高则会导致EVA粘度高，负载的改性剂在橡胶基体中分散性差缺陷，乙烯基醋酸盐(VA)含量过低则会导致EVA熔点高，加工工艺受限缺陷。
根据本发明，在2.16kg，190℃条件下熔融指数40-60g/10min，优选为45-55g/10min。在本发明中，熔融指数过高则会导致流动性差，改性助剂分散性差缺陷，熔融指数过低则会导致对改性助剂的包覆性较差缺陷。
根据本发明，所述的改性剂为马来酸系单体；优选地，所述马来酸系单体选自马来酸、马来酸酐和马来酸二烷基酯中的至少一种。
根据本发明，所述环保芳烃油中芳烃、环烷烃和链烷烃中碳原子数分别占所述环保芳烃油分子碳原子总数的20-30％、40-50％和20-40％。
根据本发明，以所述橡胶加工改性母胶的总重量为基准，所述改性剂的含量为55-65重量份，所述过氧化苯甲酰的含量为2-6重量份，所述基体材料的含量为25-35重量份，所述芳烃油的含量为2-6重量份，所述白油的含量为1-3重量份；优选情况下，以所述橡胶加工改性母胶的总重量为基准，所述改性剂的含量为58-62重量份，所述过氧化苯甲酰的含量为3-5重量份，所述基体材料的含量为28-32重量份，所述芳烃油的含量为3-5重量份，所述白油的含量为1.5-2.5重量份；更优选情况下，以所述橡胶加工改性母胶的总重量为基准，所述改性剂的含量为60重量份，所述过氧化苯甲酰的含量为4重量份，所述基体材料的含量为30重量份，所述芳烃油的含量为4重量份，所述白油的含量为2重量份。另外，在本发明中，各个组分的总量为100。
本发明第二方面提供了一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将基体材料进行塑炼，得到塑炼后的基体；
(2)将芳烃油、白油、过氧化苯甲酰、改性剂和所述塑炼后的基体进行混炼；出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶。
根据本发明，在步骤(1)中，所述塑炼的条件包括：温度为60-80℃，转速为60-80rpm，时间为0.5-2min；优选地，温度为70-75℃，转速为70-75rpm，时间为1-1.5min。
根据本发明，在步骤(1)中，所述混炼的条件包括：温度为60-80℃，混炼时间为2-6min；优选地，温度为73-78℃，混炼时间为4-5min。
根据本发明的一种优选的具体实施方式，所述轮胎胎面用橡胶加工改性母胶的制备方法包括：
(1)将密炼机加热至60-80℃，转速为60-80rpm，将基体材料SSBR和EVA投入密炼机中进行塑炼，时间为0.5-2min；
(2)将芳烃油、白油、过氧化苯甲酰、改性剂加入密炼机中，与塑炼后的基体进行混炼，混炼时间为2-6min；出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶。
本发明第三方面提供了一种由前述所述的制备方法制备得到的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶。
本发明第四方面提供了一种轮胎胎面胶，其中，所述轮胎胎面胶包括基础橡胶和前述所述的橡胶加工改性母胶。
根据本发明，相对于100重量份的基础橡胶，所述橡胶加工改性母胶的用量为0.5-5重量份，优选地，所述橡胶加工改性母胶的用量为1 -3重量份。
本发明第五方面提供了一种前述所述的轮胎胎面胶的制备方法，其中，所述的制备方法包括：
(1)将基础橡胶和橡胶加工改性母胶进行混炼，得到混炼胶坯；
(2)将所述混炼胶坯进行硫化，得到轮胎胎面胶。
根据本发明的另一种优选的具体实施方式，该轮胎胎面胶的制备方法包括：
将基础橡胶在橡胶加工改性母胶存在下进行混炼，得到混炼胶坯，将该混炼胶坯进行硫化得到轮胎胎面胶。
本发明提供的橡胶加工方法相对于现有的橡胶加工方法的主要改进在于使用本发明提供的上述橡胶加工改性母胶，因此所述混炼和硫化的具体工艺条件和操作均可参照现有技术进行。例如，具体地，所述橡胶加工方法可以包括，首先将基础橡胶与本发明的橡胶加工改性母胶进行第一混炼，混合的时间可以为1-5分钟，温度可以为60-100℃；然后白炭黑、炭黑、活性剂、软化剂、防老剂加入到密炼机中进行混合，混合的时间可以为5-10分钟，温度可以为80-160℃，混炼完成后放置至室温至少4个小时以上，然后将硫化剂、促进剂加入到以上混合物中，混炼的时间可以为3-7分钟，温度不超过130℃，得到混炼胶坯，随后将得到的混炼胶坯进行平板硫化，平板硫化的温度可以为140-170℃，平板硫化的时间可以为30-40分钟，从而得到硫化橡胶。
本发明中，所述基础橡胶可以为轮胎胎面胶常规的各种需要进行硫化加工的橡胶，可以包括但不限于：天然橡胶和/或合成橡胶，所述合成橡胶可以包括但不限于：丁二烯橡胶和/或丁苯橡胶。
所述白炭黑可以为现有的各种能够用作橡胶补强用的沉淀法白炭黑，可以包括但不限制于：白炭黑200MP、1165MP、165GR、115GR，所述白炭黑的含量可以在较大的范围内进行选择；具体地，相对于100重量份的基础橡胶，所述炭黑的含量可以为40-100重量份。
所述炭黑可以为现有的各种能够用作橡胶添加剂的炭黑，可以包括但不限制于：炭黑N550、N774和N330，所述炭黑的含量可以在较大的范围内进行选择；具体地，相对于100重量份的基础橡胶，所述炭黑的含量可以为0-70重量份。
所述活性剂的种类和用量也为本领域技术人员所公知，所述活性剂可以为氧化锌和/或硬脂酸；具体地，相对于100重量份的天然橡胶与合成橡胶，所述活性剂的含量可以为2-10重量份。
所述软化剂为芳烃油、石蜡油、环烷油、石油树脂和聚乙二醇中的至少一种。其中，所述聚乙二醇的重均分子量为3000-5000使得复合材料具有较好的加工性能以及物理机械性能。所述芳烃油例如可以为芳烃油TDAE V500，所述聚乙二醇例如可以为聚乙二醇PEG4000。
所述防老剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂和苯并咪唑类防老剂中的至少一种。例如，所述防老剂为防老剂4020。
所述促进剂为次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和胍类促进剂中的至少一种。所述促进剂可以为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)、二苯胍(促进剂D)。
优选地，所述硫化剂为硫磺和/或硫磺给予体。所述硫磺给予体是指能够提供硫磺的物质。所述硫磺包括不溶性硫磺、可溶性硫磺和充油硫磺中的至少一种。例如，所述硫化剂为普通硫磺S、充油不溶性硫磺IS等。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例制备硫化橡胶的设备情况见表1。
实施例和对比例制得的硫化橡胶的测试仪器见表2，测试条件见表3。
以下实施例和对比例中的组分用量均为重量份，每重量份代表1g。
表1
| 序号 | 设备名称 | 型号 | 生产厂家 |
| 1 | 密炼机 | BR1600 | 美国法雷尔公司 |
| 2 | 平板硫化机 | XLB-D400*400*2 | 上海第一橡胶机械厂 |
表2
表3
制备例1
该制备例用于说明本发明的橡胶加工改性母胶及其制备方法。
将密炼机加热至60℃，转速为80rpm，将25重量份的SSBR(苯乙烯含量10％，乙烯基含量40％，门尼粘度55)和5重量份EVA(VA含量40％，熔融指数60g/10min)投入密炼机中塑炼0.5min；然后将60重量份改性剂、4重量份过氧化苯甲酰、4重量份芳烃油(芳烃、环烷烃和链烷烃中碳原子数分别占分子碳原子总数的20％、40％、40％)、2重量份白油加入密炼机中，与塑炼后的基体进行混炼，混炼时间为6min；出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶X1。
制备例2
该制备例用于说明本发明的橡胶加工改性母胶及其制备方法。
将密炼机加热至70℃，转速为70rpm，将25重量份的SSBR(苯乙烯含量20％，乙烯基含量70％，门尼粘度75)和5重量份EVA(VA含量30％，熔融指数40g/10min)投入密炼机中塑炼1min；然后将60重量份改性剂、4重量份过氧化苯甲酰、4重量份芳烃油(芳烃、环烷烃和链烷烃中碳原子数分别占分子碳原子总数的30％、50％、20％)、2重量份白油加入密炼机中，与塑炼后的基体进行混炼，混炼时间为4min；出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶X2。
制备例3
该制备例用于说明本发明的橡胶加工改性母胶及其制备方法。
将密炼机加热至80℃，转速为60rpm，将25重量份的SSBR(苯乙烯含量25％，乙烯基含量55％，门尼粘度65)和5重量份EVA(VA含量33％，熔融指数45g/10min)投入密炼机中塑炼2min；然后将60重量份改性剂、4重量份过氧化苯甲酰、4重量份芳烃油(芳烃、环烷烃和链烷烃中碳原子数分别占分子碳原子总数的25％、45％、30％)、2重量份白油加入密炼机中，与塑炼后的基体进行混炼，混炼时间为2min；出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶X3。
制备例4
该制备例用于说明本发明的橡胶加工改性母胶及其制备方法。
将密炼机加热至80℃，转速为60rpm，将25重量份的SSBR(苯乙烯含量16％，乙烯基含量10％，门尼粘度70)和5重量份EVA(VA含量28％，熔融指数25g/10min)投入密炼机中塑炼2min；然后将60重量份改性剂、4重量份过氧化苯甲酰、4重量份芳烃油(芳烃、环烷烃和链烷烃中碳原子数分别占分子碳原子总数的44％、28％、28％)、2重量份白油加入密炼机中，与塑炼后的基体进行混炼，混炼时间为2min；出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶X4。
制备例5
按照与制备例1相同的方法制备橡胶加工改性母胶，所不同之处在于：SSBR(苯乙烯含量38％，乙烯基含量38％，门尼粘度78)。
出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶DX1。
制备例6
按照与制备例1相同的方法制备橡胶加工改性母胶，所不同之处在于：EVA(VA含量15％，熔融指数8g/10min)。
出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶DX2。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的轮胎胎面胶加工方法。
将85重量份的溶聚丁苯橡胶橡胶(燕山石化产品，SSBR2636)和15重量份的顺丁橡胶(燕山石化产品，BR9000)与3重量份的橡胶加工改性母胶X1加入到密炼机中，在70℃下混合3分钟；然后加入60重量份白炭黑(法国罗地亚公司，165GR)、15重量份炭黑(东莞市齐德利化工科技有限公司，N330)、3重量份氧化锌(潍坊恒丰化工有限公司)、2重量份硬脂酸(潍坊恒丰化工有限公司)、10重量分芳烃油(新达洋(宁波)有限公司，TDAE V500)、3重量份防老剂(江苏圣奥化学科技有限公司，4020)加入到密炼机中进行混合，混合7分钟，混炼完成后放置至室温5个小时，然后将2重量份硫磺(潍坊中恒化工有限公司)、3重量份TBBS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)加入到一段母胶中，在60℃下混炼5分钟得到混炼胶坯，随后将得到的混炼胶坯进行平板硫化，硫化温度为160℃、硫化压力为10MPa、硫化时间为40min，制得硫化橡胶样品S1。
将硫化橡胶样品S1进行性能测试，结果见表4。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的轮胎胎面胶加工方法。
将60重量份的溶聚丁苯橡胶橡胶(燕山石化产品，SSBR2636)和40重量份的顺丁橡胶(燕山石化产品，BR9000)与1重量份的橡胶加工改性母胶X2加入到密炼机中，在70℃下混合3分钟；然后加入60重量份白炭黑(法国罗地亚公司，165GR)、15重量份炭黑(东莞市齐德利化工科技有限公司，N330)、3重量份氧化锌(潍坊恒丰化工有限公司)、2重量份硬脂酸(潍坊恒丰化工有限公司)、10重量分芳烃油(新达洋(宁波)有限公司，TDAE V500)、3重量份防老剂(江苏圣奥化学科技有限公司，4020)加入到密炼机中进行混合，混合7分钟，混炼完成后放置至室温5个小时，然后将2重量份硫磺(潍坊中恒化工有限公司)、3重量份TBBS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)加入到一段母胶中，在60℃下混炼5分钟得到混炼胶坯，随后将得到的混炼胶坯进行平板硫化，硫化温度为160℃、硫化压力为10MPa、硫化时间为40min，制得硫化橡胶样品S2。
将硫化橡胶样品S2进行性能测试，结果见表4。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的轮胎胎面胶加工方法。
将70重量份的溶聚丁苯橡胶橡胶(燕山石化产品，SSBR2636)和30重量份的顺丁橡胶(燕山石化产品，BR9000)与2重量份的橡胶加工改性母胶X3加入到密炼机中，在70℃下混合3分钟；然后加入60重量份白炭黑(法国罗地亚公司，165GR)、15重量份炭黑(东莞市齐德利化工科技有限公司，N330)、3重量份氧化锌(潍坊恒丰化工有限公司)、2重量份硬脂酸(潍坊恒丰化工有限公司)、10重量分芳烃油(新达洋(宁波)有限公司，TDAE V500)、3重量份防老剂(江苏圣奥化学科技有限公司，4020)加入到密炼机中进行混合，混合7分钟，混炼完成后放置至室温5个小时，然后将2重量份硫磺(潍坊中恒化工有限公司)、3重量份TBBS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)加入到一段母胶中，在60℃下混炼5分钟得到混炼胶坯，随后将得到的混炼胶坯进行平板硫化，硫化温度为160℃、硫化压力为10MPa、硫化时间为40min，制得硫化橡胶样品S3。
将硫化橡胶样品S3进行性能测试，结果见表4。
实施例4
该实施例用于说明本发明提供的轮胎胎面胶加工方法。
按照实施例1的方法制备橡胶，不同的是，所述橡胶加工改性母胶加入量为4重量份的X1，制得硫化橡胶样品S4。
将硫化橡胶样品S4进行性能测试，结果见表4。
实施例5
该实施例用于说明本发明提供的轮胎胎面胶加工方法。
按照实施例1的方法制备橡胶，不同的是，橡胶加工改性母胶制备例4制备的橡胶改性母胶X4，制得硫化橡胶样品S5。
将硫化橡胶样品S5进行性能测试，结果见表4。
对比例1
按照实施例1的方法加工橡胶，不同的是，橡胶加工改性母胶X1的添加量为7重量份，制得硫化橡胶样品DS1。
将硫化橡胶样品DS1进行性能测试，结果见表4。
对比例2
按照实施例1的方法加工橡胶，不同的是，所述橡胶加工中由相同添加份数的纯马来酸酐和过氧化苯甲酰代替橡胶加工改性母胶X1，硫化后得到硫化橡胶DS2。
将硫化橡胶样品DS2进行性能测试，结果见表4。
对比例3
按照实施例1的方法加工橡胶，不同的是，所述橡胶加工中不加入橡胶加工改性母胶，硫化后得到硫化橡胶DS3。
将硫化橡胶样品DS3进行性能测试，结果见表4。
对比例4
按照实施例1的方法制备橡胶，不同的是，所述橡胶加工改性母胶加入量为2重量份的X4，制得硫化橡胶样品DS4。
将硫化橡胶样品DS4进行性能测试，结果见表4。
对比例5
按照与实施例1相同的方法制备轮胎胎面胶，所不同之处在于：没有采用橡胶加工改性母胶X1，而是采用橡胶加工改性母胶DX1。
结果制备得到硫化橡胶样品DS5。
将硫化橡胶样品DS5进行性能测试，结果见表4。
对比例6
按照与实施例1相同的方法制备轮胎胎面胶，所不同之处在于：没有采用橡胶加工改性母胶X1，而是采用橡胶加工改性母胶DX2。
结果制备得到硫化橡胶样品DS6。
将硫化橡胶样品DS6进行性能测试，结果见表4。
表4
表4(续)
从以上结果可以看出，使用本发明提供的橡胶加工改性母胶可使白炭黑在橡胶基体中有更好的分散性，白炭黑和橡胶基体的相互作用更强，从而能够更好地提高硫化橡胶的强度，降低其生热，以及提高抗湿滑性。
进一步地，对比实施例1与对比例2的数据可以看出，在采用与实施例1同样的橡胶组合物配方，但橡胶加工改性剂以不同的方式加入时，进一步制备的硫化橡胶DS2在性能上明显不如硫化橡胶S1，如扯断强度要低于S1，压缩升温高于S1，DIN磨耗高于S1；实施例1的硫化橡胶的动态力学性能显示出较小的滚动阻力、较好的抗湿滑性，佩尼效应数据也说明实施例1的硫化橡胶S1的炭黑分散性要明显好于DS2。
由于本发明提供的橡胶加工改性母胶及制备方法可以使获得的硫化橡胶具有更好的性能，因此，将本发明的硫化橡胶应用于汽车轮胎胎面中时，能够提高轮胎的耐久性，提高汽车的燃油经济性，以及提高汽车的安全性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶，其特征在于，所述橡胶加工改性母胶含有改性剂、过氧化苯甲酰、基体材料、芳烃油和白油；
其中，所述基体材料为溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
2.根据权利要求1所述的橡胶加工改性母胶，其中，所述溶液聚合型苯乙烯-丁二烯橡胶中苯乙烯含量为10-30重量份，乙烯基含量为40-70重量份，门尼粘度55-75；
和/或，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中乙烯基醋酸盐含量为30-40重量份，在2.16kg，190℃条件下熔融指数为40-60g/10min。
3.根据权利要求1所述的橡胶加工改性母胶，其中，所述的改性剂为马来酸系单体；
优选地，所述马来酸系单体选自马来酸、马来酸酐和马来酸二烷基酯中的至少一种；
和/或，所述环保芳烃油中芳烃、环烷烃和链烷烃中碳原子数分别占所述环保芳烃油分子碳原子总数的20-30％、40-50％和20-40％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的橡胶加工改性母胶，其中，以所述橡胶加工改性母胶的总重量为基准，所述改性剂的含量为55-65重量份，所述过氧化苯甲酰的含量为2-6重量份，所述基体材料的含量为25-35重量份，所述芳烃油的含量为2-6重量份，所述白油的含量为1-3重量份。
5.一种轮胎胎面用橡胶加工改性母胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将基体材料进行塑炼，得到塑炼后的基体；
(2)将芳烃油、白油、过氧化苯甲酰、改性剂和所述塑炼后的基体进行混炼；出料得到轮胎胎面用橡胶改性母胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，所述塑炼的条件包括：温度为60-80℃，转速为60-80rpm，时间为0.5-2min；
和/或，在步骤(1)中，所述混炼的条件包括：温度为60-80℃，混炼时间为2-6min。
7.一种由权利要求5或6所述的制备方法制备得到的轮胎胎面用橡胶加工改性母胶。
8.一种轮胎胎面胶，其特征在于，所述轮胎胎面胶包括基础橡胶和权利要求1-4和7中任意一项所述的橡胶加工改性母胶。
9.根据权利要求8所述的轮胎胎面胶，其中，相对于100重量份的基础橡胶，所述橡胶加工改性母胶的用量为0.5-5重量份，优选地，所述橡胶加工改性母胶的用量为1-3重量份。
10.一种权利要求8或9所述的轮胎胎面胶的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：
(1)将基础橡胶和橡胶加工改性母胶进行混炼，得到混炼胶坯；
(2)将所述混炼胶坯进行硫化，得到轮胎胎面胶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310013179.3A CN118290658A (zh) | 2023-01-05 | 2023-01-05 | 轮胎胎面用橡胶加工改性母胶和轮胎胎面胶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310013179.3A CN118290658A (zh) | 2023-01-05 | 2023-01-05 | 轮胎胎面用橡胶加工改性母胶和轮胎胎面胶及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118290658A true CN118290658A (zh) | 2024-07-05 |
Family
ID=91685207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310013179.3A Pending CN118290658A (zh) | 2023-01-05 | 2023-01-05 | 轮胎胎面用橡胶加工改性母胶和轮胎胎面胶及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118290658A (zh) |
-
2023
- 2023-01-05 CN CN202310013179.3A patent/CN118290658A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109181027B (zh) | 一种高性能轮胎胎面胶及其制备方法 | |
| EP1808456B1 (de) | Kautschukmischung und Reifen | |
| DE112013003160B4 (de) | Luftreifen und dessen Verwendung | |
| CN107955232B (zh) | 马来酸系单体的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法 | |
| KR101698947B1 (ko) | 개질된 고무 마스터배치, 그것으로 제조된 고무 조성물, 그 제조 방법 및 가황 고무 | |
| CN107641228B (zh) | 有机硅烷的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法 | |
| CN109929159B (zh) | 用于车胎胎面的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用 | |
| CN109929160B (zh) | 有机硅烷偶联剂的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用 | |
| CN103865120A (zh) | 轮胎用胎面胶料及其制备方法 | |
| CN113004588B (zh) | 一种航空轮胎胎面组合物及其制备方法 | |
| CN108276622B (zh) | 一种低滚动阻力胎面内衬层橡胶组合物及其应用 | |
| CN107641219A (zh) | 有机硅烷的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法 | |
| CN110551254B (zh) | 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用 | |
| CN118290658A (zh) | 轮胎胎面用橡胶加工改性母胶和轮胎胎面胶及其制备方法 | |
| CN105367850A (zh) | 轮胎及轮胎的制造方法 | |
| CN102634087B (zh) | 出租车专用胎胎面橡胶组合物 | |
| CN113736149B (zh) | 一种全钢载重轮胎子午线轮胎胎侧胶料及其制备方法 | |
| CN110551239A (zh) | 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用 | |
| CN104725685A (zh) | 使用充填植物油溶聚丁苯橡胶的轮胎胎面橡胶组合物 | |
| CN110551236A (zh) | 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用 | |
| CN112210128B (zh) | 一种基于梯度嵌段锂系bir的轮胎胎侧胶料及制备方法 | |
| CN112210054B (zh) | 一种基于嵌段分布锂系bir的轮胎胎侧胶料及制备方法 | |
| CN118290882A (zh) | 橡胶改性母胶和轮胎胎面胶及其制备方法 | |
| CN111117022B (zh) | 主体橡胶和橡胶组合物、硫化橡胶及其制备方法和应用 | |
| CN117511072A (zh) | 橡胶加工改性剂及其制备方法与应用、轮胎胎面橡胶组合物、轮胎胎面胶及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |