一种子午线轮胎胎肩胶料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种橡胶轮胎领域，具体涉及一种子午线轮胎胎肩胶料及其制备方法。所述的胎肩胶料的各组份按照重量份计，其配比为：天然胶100份，白炭黑45‑60份，通用炭黑40‑60份，高耐磨炭黑20‑30份，氧化锌母胶粒3‑5份，硫磺1‑3份，促进剂1.5‑2份，硬脂酸2‑5份，氧化镁1‑3份，防老剂3‑5份，防焦剂0.5‑1份，偶联剂1‑2份，抗硫化返原剂1‑3份，硫化剂3‑5份。本发明专利技术有效提高了胶料导热性能，将热量及时散出避免温度升高，解决了肩空现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种橡胶轮胎领域，具体涉及一种子午线轮胎胎肩胶料及其制备方法。
技术介绍
随着国内高速公路的快速发展，子午线轮胎已经逐渐替代了传统的斜交轮胎，成为轮胎中的一种重要产品。目前对于子午线轮胎最大的困扰是胎肩散热困难，由于胎肩部位是整个轮胎中最厚的部位，为轮胎的支撑部位，承受的作用力大，生热快，橡胶是热的不良导体所以散热慢，轮胎生热后胎肩部位热量累计温度较高容易造成肩空现象。针对该问题，现有技术做了很多的改进和研究，如从轮胎结构上进行改进：将胎肩部位倒角减小此处胶层厚度；将胎肩做成内凹型弧度设计，同样是减小胶层厚度；加大带束层宽度，减小胎肩部位变形进而降低胎肩生热。虽然有所改进，但胎肩部位胶层还是较厚生热不能避免，不能从根本上解决肩空问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种子午线轮胎胎肩胶料及其制备方法，提高胶料导热性能，将热量及时散出避免温度升高，解决肩空现象。本专利技术所述的子午线轮胎胎肩胶料的各组份按照重量份计，其配比为：天然胶100份，白炭黑45-60份，通用炭黑40-60份，高耐磨炭黑20-30份，氧化锌母胶粒3-5份，硫磺1-3份，促进剂1.5-2份，硬脂酸2-5份，氧化镁1-3份，防老剂3-5份，防焦剂0.5-1份，偶联剂1-2份，抗硫化返原剂1-3份，硫化剂3-5份。其中，配方生胶体系为纯天然橡胶，天然橡胶具有优异的物理机械性能和良好的工艺性能。填充体系采用高耐磨炭黑、通用炭黑和白炭黑并用。加入白炭黑的主要目的是降低胶料的生热性，提高胶料的耐撕裂性能。白炭黑由于比表面积，表面的硅烷和硅醇化学官能团作用性强，因此白炭黑与白炭黑之间具有强烈的相互作用，导致在橡胶中的分散性差，白炭黑用量越大胶料加工性越差，比如混炼性能、挤出性能，为了改善胶料的加工性能和耐老化性能，配方中添加改性脂肪酸锌皂盐类抗硫化返原剂。配方中的氧化锌母胶粒可以改善：(1)、氧化锌与天然胶的分散性；(2)、可以实现精确计量，保证硫化胶的质量；(3)便于运输和存储；(4)防止操作人员职业病危害；(5)提高橡胶与助剂之间的相容性，在橡胶中分散的更好，因此易于在橡胶中均匀分散，从而起到节能环保的效果。此外，本专利技术中氧化锌母胶粒和氧化镁配合使用，由于两者的导热系数远远大于天然胶的导热系数，因此可以大大提高胎肩部位的导热性能，解决轮胎肩空的问题。经过专利技术人长期试验摸索发现，该胎肩胶料中，氧化锌母胶粒与氧化镁的质量比为2:1，白炭黑：通用炭黑：高耐磨炭黑(质量比)＝2:2:1时，效果最好。进一步的，本专利技术所述的胎肩胶料的各组份按照重量份计，其配比为：天然胶100份，白炭黑50份，通用炭黑50份，高耐磨炭黑25份，氧化锌母胶粒4份，硫磺2份，促进剂2份，硬脂酸3份，氧化镁2份，防老剂4份，防焦剂1份，偶联剂2份，抗硫化返原剂2份，硫化剂4份时，效果最好。本专利技术还提供了所述子午线轮胎胎肩胶料的制备方法，其具体步骤为：1)一段混炼：在密炼机中加入天然橡胶，密炼机转速40-60转/分，加压15-18MPa，30-50s提砣，此时，各组分高分子材料均已呈粘流态，然后，投入氧化锌母胶粒、氧化镁、60-70％通用炭黑、白炭黑、高耐磨炭黑、防老剂、硬脂酸、偶联剂，加压15-18MPa，在温度达到120-130℃时提砣，加压15-18MPa，至150-170℃时排胶；2)二段混炼：在密炼机中加入一段混炼胶，密炼机转速30-50转/分，压上顶栓30-40秒，提砣，加剩通用余炭黑，加压30-40s提砣，加压15-18MPa，145-160℃排胶；3)加硫工艺：在密炼机中投入二段混炼胶，加入硫磺、促进剂、抗硫化返原剂、硫化剂、防焦剂，转速20-40转/分，加压15-17MPa，20-40秒提砣，加压15-17MPa，95-105℃排胶。本专利技术所述的的高耐磨炭黑选自N375、N330、N351中的一种或多种；所述的通用炭黑为N660，所述的白炭黑为普通沉淀法白炭黑。其余助剂均为本领域常用助剂。综上所述，本专利技术具有以下优点：1、通过在子午线轮胎胎肩胶料的混炼过程中采用氧化锌母胶粒对其进行分散，改善了子午线轮胎胎肩胶料混炼过程中氧化锌的计量不准、分散不均的问题，改善了操作环境，提高了工作效率，进而显著提高胶料的拉伸强度、定伸强度、耐老化性能及曲挠与耐疲劳等性能；2、本专利技术中氧化锌母胶粒和氧化镁配合使用，由于两者的导热系数远远大于天然胶的导热系数，因此可以大大提高胎肩部位的导热性能，解决轮胎肩空的问题；3、本专利技术高耐磨炭黑、通用炭黑及白炭黑配合使用，整个填充补强体系份数少，再加上配方中使用脂肪酸锌皂盐类抗硫化返原剂，使得所得胶料的具有低生热，耐老化性能和耐撕裂等特点。具体实施方式：实施例1一种子午线轮胎胎肩胶料，其特征在于：该胎肩胶料的各组份按照重量份计，其配比为：天然胶100份，白炭黑50份，通用炭黑50份，高耐磨炭黑25份，氧化锌母胶粒4份，硫磺2份，促进剂2份，硬脂酸3份，氧化镁2份，防老剂4份，防焦剂1份，偶联剂2份，抗硫化返原剂2份，硫化剂4份。所述的所述的子午线轮胎胎肩胶料的方法，其特征在于：其具体步骤为：1)一段混炼：在密炼机中加入天然橡胶，密炼机转速40转/分，加压18MPa，30s提砣，此时，各组分高分子材料均已呈粘流态，然后，投入氧化锌母胶粒、氧化镁、60％通用炭黑、白炭黑、高耐磨炭黑、防老剂、硬脂酸、偶联剂，加压15MPa，在温度达到120℃时提砣，加压18MPa，至150℃时排胶；2)二段混炼：在密炼机中加入一段混炼胶，密炼机转速30转/分，压上顶栓30秒，提砣，加剩通用余炭黑，加压30s提砣，加压18MPa，145℃排胶；3)加硫工艺：在密炼机中投入二段混炼胶，加入硫磺、促进剂、抗硫化返原剂、硫化剂、防焦剂，转速20转/分，加压17MPa，20秒提砣，加压15MPa，95℃排胶。实施例2一种子午线轮胎胎肩胶料，其特征在于：该胎肩胶料的各组份按照重量份计，其配比为：天然胶100份，白炭黑50份，通用炭黑50份，高耐磨炭黑25份，氧化锌母胶粒4份，硫磺2份，促进剂2份，硬脂酸3份，氧化镁2份，防老剂4份，防焦剂0.5份，偶联剂1份，抗硫化返原剂3份，硫化剂5份。所述的所述的子午线轮胎胎肩胶料的方法，其特征在于：其具体步骤为：1)一段混炼：在密炼机中加入天然橡胶，密炼机转速60转/分，加压15MPa，50s提砣，此时，各组分高分子材料均已呈粘流态，然后，投入氧化锌母胶粒、氧化镁、70％通用炭黑、白炭黑、高耐磨炭黑、防老剂、硬脂酸、偶联剂，加压18MPa，在温度达到130℃时提砣，加压18MPa，至170℃时排胶；2)二段混炼：在密炼机中加入一段混炼胶，密炼机转速50转/分，压上顶栓40秒，提砣，加剩通用余炭黑，加压40s提砣，加压15MPa，160℃排胶；3)加硫工艺：在密炼机中投入二段混炼胶，加入硫磺、促进剂、抗硫化返原剂、硫化剂、防焦剂，转速40转/分，加压16MPa，40秒提砣，加压17MPa，105℃排胶。实施例3一种子午线轮胎胎肩胶料，其特征在于：该胎肩胶料的各组份按照重量份计，其配比为：天然胶100份，白炭黑45份，通用炭黑40份，高耐磨炭黑20份，氧化锌母胶粒3份，硫磺1份，促进剂1.5份，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种子午线轮胎胎肩胶料，其特征在于：该胎肩胶料的各组份按照重量份计，其配比为：天然胶100份，白炭黑45‑60份，通用炭黑40‑60份，高耐磨炭黑20‑30份，氧化锌母胶粒3‑5份，硫磺1‑3份，促进剂1.5‑2份，硬脂酸2‑5份，氧化镁1‑3份，防老剂3‑5份，防焦剂0.5‑1份，偶联剂1‑2份，抗硫化返原剂1‑3份，硫化剂3‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种子午线轮胎胎肩胶料，其特征在于：该胎肩胶料的各组份按照重量份计，其配比为：天然胶100份，白炭黑45-60份，通用炭黑40-60份，高耐磨炭黑20-30份，氧化锌母胶粒3-5份，硫磺1-3份，促进剂1.5-2份，硬脂酸2-5份，氧化镁1-3份，防老剂3-5份，防焦剂0.5-1份，偶联剂1-2份，抗硫化返原剂1-3份，硫化剂3-5份。2.根据权利要求1所述的子午线轮胎胎肩胶料，其特征在于：该胎肩胶料中，氧化锌母胶粒与氧化镁的质量比为2:1。3.根据权利要求1所述的子午线轮胎胎肩胶料，其特征在于：该胎肩胶料中，以质量比计，白炭黑：通用炭黑：高耐磨炭黑＝2:2:1。4.根据权利要求1所述的子午线轮胎胎肩胶料，其特征在于：该胎肩胶料的各组份按照重量份计，其配比为：天然胶100份，白炭黑50份，通用炭黑50份，高耐磨炭黑25份，氧化锌母胶粒4份，硫磺2份，促进剂2份，硬脂酸3份，氧化镁2份，防老剂4份，防焦剂1份，偶联剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占东，徐秀波，刘云晓，张长邦，
申请(专利权)人：德州玲珑轮胎有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37