轮胎胎侧胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及轮胎用复合材料，具体为一种轮胎胎侧胶复合材料，该材料包含100重量份橡胶，以橡胶的量计，还包括1～10重量份水滑石，40～70重量份炭黑，4.0～8.0重量份环保芳烃油，3.0～9.0重量份防老剂，1.0～4.0重量份蜡，0.5～3.0重量份增粘树脂，1.5～5.0重量份氧化锌，1.0～3.5重量份硬脂酸，1.0～3.0重量份硫磺粉和0.5～2.0重量份促进剂。该复合材料的制备过程包括在密炼机中塑炼橡胶，加入除硫磺粉和促进剂以外的其他组分进行混合，120～125℃提上顶栓，150～160℃排胶得到混炼胶，在开炼机中混合混炼胶和硫磺粉及促进剂，打卷4～5次、薄通5～8次出片得产品。本发明专利技术所述的复合材料不仅满足胎侧胶的基本力学性能要求，还能明显改善胎侧胶的耐热氧老化性能基耐紫外老化性能，有效延长轮胎的使用寿命。

Tire side rubber composite and its preparation method

The invention relates to a compound material for tyres, specifically a tire side compound, which contains 100 weight parts of rubber, with a rubber quantity, 1~10 weight phr of hydrotalcite, 40~70 weight copies of carbon black, 4 to 8 parts of environmental aromatic oil, 3 to 9 weight copies, 1 to 4 parts of the weight wax, 0.5 ~ 3. .0 weight weight tackifier, 1.5 to 5 weight Zinc Oxide, 1 to 3.5 weight stearic acid, 1 to 3 weight sulfur powder and 0.5 to 2 weight accelerant. The preparation process of the composite material includes the plastic rubber in the mixer, mixed with other components other than sulfur powder and accelerator, top bolt at 120~125 C, mixed rubber at 150~160 degrees C, mixed mixing rubber and sulphur powder and accelerator in the opening machine, 4~5 times and 5~8 thinner pieces to get the product. . The composite material not only satisfies the basic mechanical properties of the sidewall rubber, but also improves the heat resistance and aging property of the tire rubber, and effectively prolongs the service life of the tire.

【技术实现步骤摘要】
轮胎胎侧胶复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种轮胎用复合材料，具体涉及轮胎胎侧胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
轮胎的胎侧位于轮胎的外表面，介于胎面和胎圈之间。在轮胎使用过程中，由于长时间暴露于外部环境中，遭遇光、热、氧和臭氧的侵蚀，胎侧表面容易产生龟裂老化现象，所以子午线轮胎胎侧胶的配方设计应重点保证其具备好的耐热氧老化性能、好的耐臭氧老化性能以及好的耐紫外老化性能。现有技术中，解决轮胎表面龟裂的有效方法通常是在胶料中加入防老剂，利用防老剂能连续不断的从胶料内部迁移至胎侧的表面与臭氧发生反应，从而阻止臭氧与胎侧胶中的不饱和聚合物反应。在一定用量范围内，加入防老剂量越多，胶料的抗氧化龟裂性能越好，但是防老剂用量越多，迁移到胎侧表面的防老剂也就越多，由于大部分防老剂颜色呈红褐色或深褐色，同时防老剂在胎侧表面发生氧化反应的产物也呈红褐色，会造成胎侧表面带红棕色，影响轮胎外观质量。随着科学技术的发展，对轮胎的质量要求越来越高，胎侧胶的抗老化性能也越来越受到关注。若需要进一步提高子午线轮胎胎侧胶的耐老化性能，并不能一味提高防老剂的用量；需要寻找一种综合性能优异且抗老化性能好的轮胎胎侧胶。水滑石是双金属氢氧化物的无机层板和层间碳酸根构成的多级叠加的层状结构，其无机层板可以对紫外线起到物理屏蔽作用，层板上的金属元素和层间阴离子可以对紫外线起到化学吸收作用，同时紫外线通过多级层板时，会在层板界面上发生多级反射和折射，起到屏蔽紫外线的作用；同时水滑石的片层内无裂缝，晶体规整度较高，边缘缺陷少，对气体阻隔有较佳的效果，可对臭氧和热氧老化起到一定的物理防护作用。同时目前水滑石的有机改性技术可一定程度上增加水滑石亲油性，增加其与橡胶的相容性，因此可以利用水滑石并用常规防老剂的方法，进一步提高胎侧胶复合材料的耐老化性能。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：仅用防老剂改善胎侧表面的龟裂老化现象，随着防老剂的增多，其迁移到胎侧表面易造成胎侧表面带颜色，影响轮胎的外观和质量。本专利技术的目的是通过添加水滑石并用常规防老剂的方法，来提供一种无需过多添加防老剂就能具备良好的耐热氧老化及耐紫外老化的胎侧胶复合材料，同时保证胎侧胶的基本力学性能要求和外观质量。具体来说，本专利技术提出了如下技术方案。本专利技术提供了一种轮胎胎侧胶复合材料，其中，所述复合材料包含100重量份橡胶，还包括1～10重量份水滑石，40～70重量份炭黑，4.0～8.0重量份环保芳烃油，3.0～9.0重量份防老剂，1.0～4.0重量份蜡，0.5～3.0重量份增粘树脂，1.5～5.0重量份氧化锌，1.0～3.5重量份硬脂酸，1.0～3.0重量份硫磺粉和0.5～2.0重量份促进剂。优选的，对于所述的复合材料，其中，所述复合材料中的水滑石与防老剂的重量比为0.25～2.5，优选0.75～1.75。优选的，对于所的复合材料，其中，所述防老剂选自N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，N,N'-二甲苯基对苯二胺，2-巯基苯并咪唑锌盐，9,9-二甲基吖啶，N,N'-苯基对苯二胺和6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉中的一种或一种以上。优选的，对于所述的复合材料，其中，所述橡胶选自天然橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶或乙丙橡胶中的一种或一种以上；所述蜡选自微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种或一种以上。优选的，对于所述的复合材料，其中，所述橡胶包括天然橡胶和顺丁橡胶，其中，天然橡胶占30～65重量份，优选40～60重量份；顺丁橡胶占35～70重量份，优选40～60重量份。优选的，对于所述的复合材料，其中，所述水滑石选自于镁铝基水滑石、镁锌铝基水滑石及有机改性水滑石中的一种或一种以上，所述水滑石的有机改性剂优选为有机硅烷偶联剂类，所述有机硅烷偶联剂的分子结构特征选自于-S-S-、-Sx-、-S-H或-C＝C-中的一种或两种以上有机基团。优选的，对于所述的复合材料，其中，所述有机硅烷偶联剂的选自于偶联剂A-151、A-171、A-172、KH540、KH-550、KH-560、KH-570、KH-590、KH-792、Si-602、Si-69及Si75中的一种或一种以上。优选的，对于所述的复合材料，其中，所述水滑石片层尺寸为0.5～1μm，优选的水滑石结构为30～50层。优选的，对于所述的复合材料，其中，所述增粘树脂包括酚醛树脂，所述促进剂选自于N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、二丁基二硫代氨基甲酸锌、四硫化双戊撑秋兰姆中的一种或一种以上，炭黑包括N系列炭黑，硫磺粉包括充油硫磺粉。优选的，对于所述的复合材料，其中，所用炭黑的比表面积为30～150m2/g，优选为40～100m2/g。本专利技术提供了上述复合材料的制备方法，其包括下述步骤：(1)在密炼机中塑炼橡胶；(2)加入水滑石、炭黑、环保芳烃油、氧化锌、硬脂酸、增粘树脂、防老剂和蜡进行混炼；(3)当密炼机中温度达到120～125℃，提上顶栓，然后压下上顶栓；(4)当密炼机中的温度达到150～160℃，排胶得到混炼胶；(5)冷却步骤(4)得到的混炼胶，将混炼胶置于开炼机内，加入硫磺粉和促进剂，混合，打卷；(6)薄通出片，得到轮胎胎侧胶复合材料。优选的，对于所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，密炼机塑炼橡胶的时间为20～50秒密炼机的转速为80～100rpm。优选的，对于所述的制备方法，其中，在步骤(3)中，提上顶栓的时间为5～10秒。优选的，对于所的制备方法，其中，在步骤(5)中，打卷的次数为4～5次。优选的，对于所述的制备方法，其中，在步骤(6)中，所述薄通的次数为5～8次。本专利技术所取得的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术的效果和益处在于：通过同时添加水滑石和防老剂，得到的胎侧胶复合材料具备非常好的耐热氧老化性能、及耐紫外老化性能，同时保证胎侧胶的基本力学性能要求和外观质量要求。具体实施方式术语“橡胶”是指具有可塑形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(Tg)低，分子量往往很大，大于几十万。术语“天然橡胶”是一种以顺-1，4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其成分中91％～94％是橡胶烃(顺-1，4-聚异戊二烯)，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。术语“乙丙橡胶”是以乙烯、丙烯为主要单体的合成橡胶，依据分子链中单体组成的不同，有二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶之分，前者为乙烯和丙烯的共聚物，以EPM表示，后者为乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃第三单体的共聚物，以EPDM表示。两者统称为乙丙橡胶，即ethylenepropylenerubber(EPR)。广泛应用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件、润滑油添加剂及其它制品。术语“蜡”是动物、植物或矿物所产生的油质，常温下为固态，具有可塑性，易熔化，不溶于水，可溶于二硫化碳和苯。术语“微晶蜡”是白色无定形非晶状固体蜡，以C31-70的支链饱和烃为主，含少量的环状、直链烃，无臭无味。不溶于乙醇，略溶于热乙醇，可溶于苯、氯仿、乙醚等。术语“聚乙烯蜡”又本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎胎侧胶复合材料，其特征在于，所述复合材料包括100重量份橡胶，还包括1～10重量份水滑石，40～70重量份炭黑，4.0～8.0重量份环保芳烃油，3.0～9.0重量份防老剂，1.0～4.0重量份蜡，0.5～3.0重量份增粘树脂，1.5～5.0重量份氧化锌，1.0～3.5重量份硬脂酸，1.0～3.0重量份硫磺粉和0.5～2.0重量份促进剂。

【技术特征摘要】
1.一种轮胎胎侧胶复合材料，其特征在于，所述复合材料包括100重量份橡胶，还包括1～10重量份水滑石，40～70重量份炭黑，4.0～8.0重量份环保芳烃油，3.0～9.0重量份防老剂，1.0～4.0重量份蜡，0.5～3.0重量份增粘树脂，1.5～5.0重量份氧化锌，1.0～3.5重量份硬脂酸，1.0～3.0重量份硫磺粉和0.5～2.0重量份促进剂。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料中的水滑石与防老剂的重量比为0.25～2.5，优选0.75～1.75。3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述防老剂选自N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，N,N'-二甲苯基对苯二胺，2-巯基苯并咪唑锌盐，9,9-二甲基吖啶，N,N'-苯基对苯二胺和6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉中的一种或一种以上。4.根据权利要求1-3任一项所述的复合材料，其特征在于，所述橡胶选自天然橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶或乙丙橡胶中的一种或一种以上；所述蜡选自微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种以上。5.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于，所述橡胶包括天然橡胶和顺丁橡胶，其中，天然橡胶占30～65重量份，优选40～60重量份；顺丁橡胶占35～70重量份，优选40～60重量份。6.根据权利要求1-5任一项所述的复合材料，其特征在于，所述水滑石选自镁铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，吴晨静，马勇，聂秋海，林彦军，刘力，
申请(专利权)人：山东玲珑轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37