一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法，其特征在于，原料各组分按重量份数组成如下：天然胶SIR2050-60份、丁苯胶5-6份、氯丁橡胶5-6份、N234炭黑8-10份、白碳黑7-8份、硅烷偶联剂X50S1-2份、聚乙二醇2-3份、甲苯二异氰酸酯2-3份、锡盐类催化剂2-3份、端羟基聚丁二烯1-2份、软化增塑剂芳烃油3-4份、硬脂酸2-3份、防老剂3-4份、增粘剂204树脂1-2份、均匀剂UB40001-2份、硫磺1-2份、促进剂TBBS1-2份、防焦剂CTP0.3-0.5份。本发明专利技术提高了橡胶和吸水树脂之间的相容性，提高了胶料的强度。碳黑用白炭黑予以部分取代，降低轮胎的滚动阻力起到降低油耗、减少废气排放和环保的功效。层胶之间的粘合性能强、分散性好，热氧老化效果佳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于橡胶轮胎制造领域，具体涉及一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方 法。
技术介绍
胶料是由碳黑、天然橡胶或合成橡胶、添加物等原材料混合密炼加工而成的。作 为轮胎制造过程中的主要加工对象和载体，橡胶在胶料中所占的比例通常达到一半左右， 为了使橡胶具有所需要的特性，还必须向其中加入诸如强化剂、粘合剂、抗老化剂等化学物 质，以改变橡胶的强度、塑性、弹性、耐用性等物理性质。轮胎上的所有半成品胶部件，如胎 面、胎侧和三角胶条等，都是在后续的制造工艺中以胶料为原料加工而成的。 绿色轮胎是全球轮胎行业发展的战略方向，很多国家对轮胎性能提出了更高的要 求，越来越多的国家正在酝酿或已经实施轮胎标签法规。如日本从2010年就开始实施自愿 轮胎标签制度，美国早在6年前就通过了包含轮胎标签规定的法规，而欧盟、韩国将从今年 11月1日起，实施强行性轮胎标签法规，届时绿色轮胎的全球市场份额将增加15%以上。 从配方角度降低轮胎滚动阻力，要从胶种、补强剂等方面进行优化。全钢胎胎面胶 普遍采用全天然胶或少量并用顺丁胶，该胶体系的生热已很低，需要着重对补强体系进行 调整。目前使用炉法炭黑，如N234、N115等虽然耐磨性符合要求，但生热很高，无法满足低 滚动阻力轮胎要求。目前的轮胎胶料配方在生产及使用中存在许多缺点：炭黑及小料分散 不均匀，与过渡层粘合性差，贴合时易出现气泡。 将亲水性材料与弹性体合金化，形成一种具有橡胶的弹性和强度，同时具有吸水 膨胀、挤压情况下可保水，达到既能适应结构变化，又具有吸水膨胀的功能材料应用越来越 广泛， 可用于汽车集装箱、精密仪器及食品的防水、防潮包装等。根据大量的实践和研究发 现，绝大多数聚合物共混物是不相容或部分相容的。实际上，高分子共混物都是多相多组分 结构的混合物，存在着相界面和相结构形态不同所产生的性能薄弱问题。高分子共混物常 因相容性差，两相间界面能高，界面结合力低而导致性能下降。共混物组分之间互不相容， 则润湿性和黏合性不良，但并不是相容性越大越好，而应具有适当的相容性。 因此，如何改善树脂与橡胶的相容性，使效果显著，同时在成型过程中避免气泡出 现，实现轮胎性能的提高，是本专利技术要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题和缺陷，提供了一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方 法，其特征在于，原料各组分按重量份数组成如下：天然胶SIR20 50-60份、丁苯胶5-6份、 氯丁橡胶5-6份、N234炭黑8-10份、白碳黑7-8份、硅烷偶联剂X50S 1-2份、聚乙二醇2-3 份、甲苯二异氰酸酯2-3份、锡盐类催化剂2-3份、端羟基聚丁二烯1-2份、软化增塑剂芳烃 油3-4份、硬脂酸2-3份、防老剂3-4份、增粘剂204树脂1-2份、均勻剂UB40001-2份、硫 磺1-2份、促进剂TBBS 1-2份、防焦剂CTP 0. 3-0. 5份。 上述的，其特征在于，所述的锡盐类催化 剂选自氯化亚锡、辛酸亚锡、月桂酸锡中的任意一种。 上述，其特征在于，所述防老剂采用防老 剂6PH):防老剂RD :防护蜡=1:2:1的混合物。 上述一种改性低阻力轮胎胶料的制作方法，其特征在于，所述方法包括如下步 骤： (1) 制得两亲性聚氨酯：将聚乙二醇在105-115°C真空脱水后，加入甲苯二异氰酸酯和 锡盐类催化剂，缓慢升温至70-8(TC，搅拌15-20min，然后再加入端羟基聚丁二烯，升温至 100-120°C反应 30-40min ; (2) 橡胶塑炼：先控制密炼机转子速度65 rpm，上顶拴风压6公斤/CM3,混炼压力为 20MPa，混炼室温度为35°C，转子温度为35°C，排胶温度为160°C，然后称量天然胶SIR20、 丁苯胶和氯丁橡胶，在混炼室利用转子转动进行天然橡胶塑炼40秒，密炼机冷却水温度 30 0C ； (3) 加料压栓炼：然后开始按顺序加料，提栓投N234炭黑、白碳黑、硅烷偶联剂X50S以 及步骤（1)制得的两亲性聚氨酯压栓炼75秒；提栓清扫后投软化增塑剂芳烃油、硬脂酸、防 老剂、增粘剂204树脂和均匀剂防护蜡压70秒，胶料温度达到160°C卸出胶料到22英寸开 炼机； (4) 制作胎面胶料：最后翻炼冷却胶料到110_95°C，在开炼机上加硫磺、促进剂TBBS和 防焦剂CTP混炼均匀，下片冷却至室温完成胎面胶的制作。 专利技术的有益效果： 本专利技术采用两亲性聚氨酯作为增容剂提高了橡胶和吸水树脂之间的相容性，从而降低 了吸水树脂的流失率，遇水膨胀橡胶达到吸水平衡时，树脂基本不析出。同时也提高了吸 水后橡胶材料的强度。通过将传统轮胎的胎面填充物碳黑用白炭黑予以部分取代，同时加 入一定量的硅烷偶联剂对白炭黑进行化学改性，在不损失轮胎基本安全性能的情况下，降 低轮胎的摩擦系数，从而降低轮胎的滚动阻力起到降低油耗、减少废气排放和环保的功效。 增粘剂为204树脂与天然胶和丁苯胶的相容性也好，提高了层胶之间的粘合性能。均匀剂 UB4000的加入，改善了不同品种橡胶共混的均匀性，提高胶料分散性。防护体系采用防老 剂4020、防老剂RD与防护蜡的协同作用，阻止或延缓橡胶老化反应继续进行，同时对热氧 老化效果极佳。得到的轮胎胶料可满足工程材料的要求，应用前景广阔。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步描述： 本专利技术可按下表所列实施例来实现 天然胶SIR20 50-60份、丁苯胶5-6份、氯丁橡胶5-6份、N234炭黑8-10份、白碳黑 7-8份、硅烷偶联剂X50S 1-2份、聚乙二醇2-3份、甲苯二异氰酸酯2-3份、锡盐类催化剂 2-3份、端羟基聚丁二烯1-2份、软化增塑剂芳烃油3-4份、硬脂酸2-3份、防老剂3-4份、增 粘剂204树脂1-2份、均匀剂UB40001-2份、硫磺1-2份、促进剂TBBS 1-2份、防焦剂CTP 0· 3-0. 5 份。 上述的，其特征在于，所述的锡盐类催化 剂选自氯化亚锡、辛酸亚锡、月桂酸锡中的任意一种。 上述，其特征在于，所述防老剂采用防老 剂6PH):防老剂RD :防护蜡=1:2:1的混合物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法，其特征在于，原料各组分按重量份数组成如下：天然胶SIR20 50‑60份、丁苯胶5‑6份、氯丁橡胶5‑6份、N234炭黑8‑10份、白碳黑7‑8份、硅烷偶联剂X50S 1‑2份、聚乙二醇2‑3份、甲苯二异氰酸酯2‑3份、锡盐类催化剂2‑3份、端羟基聚丁二烯1‑2份、软化增塑剂芳烃油3‑4份、硬脂酸2‑3份、防老剂3‑4份、增粘剂204 树脂1‑2份、均匀剂UB40001‑2份、硫磺1‑2份、促进剂TBBS 1‑2份、防焦剂CTP 0.3‑0.5份。

【技术特征摘要】
1. 一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法，其特征在于，原料各组分按重量份数组成 如下：天然胶SIR20 50-60份、丁苯胶5-6份、氯丁橡胶5-6份、N234炭黑8-10份、白碳黑 7-8份、硅烷偶联剂X50S 1-2份、聚乙二醇2-3份、甲苯二异氰酸酯2-3份、锡盐类催化剂 2-3份、端羟基聚丁二烯1-2份、软化增塑剂芳烃油3-4份、硬脂酸2-3份、防老剂3-4份、增 粘剂204树脂1-2份、均匀剂UB40001-2份、硫磺1-2份、促进剂TBBS 1-2份、防焦剂CTP 0? 3-0. 5 份。2. 根据权利要1所述的一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法，其特征在于，所述的 锡盐类催化剂选自氯化亚锡、辛酸亚锡、月桂酸锡中的任意一种。3. 根据权利要求1所述一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法，其特征在于，所述防 老剂采用防老剂6PH):防老剂RD :防护蜡=1:2:1的混合物。4. 根据权利要求1所述一种改性低阻力轮胎胶料的制作方法，其特征在于，所述方法 包括如下步骤： (1) 制得两亲性聚氨酯：将聚乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋波，
申请(专利权)人：青岛蓝农谷农产品研究开发有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37