一种子午线轮胎胎体帘布层部件及制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种子午线轮胎胎体帘布层部件及制备工艺，由基材橡胶、防老体系、补强体系、粘合体系、硫化体系和辐射敏化剂按比例混合组成混合物，将上述混合物在密炼机种进行混炼后制成子午线轮胎胎体帘布层部件，在电子加速器下恒张力牵引束下传输装置上，通过调节电子加速器束流穿透能量，对轮胎胎体帘布层部件进行辐射处理，在限氧辐射条件下，完成子午线轮胎胎体帘布层部件辐照预硫化。本发明专利技术经辐射处理的胎体帘布层胶料格林强度高、结构尺寸及性能稳定、帘布层厚度降低，橡胶用量少、生产效率高、节约能源、减少投资成本和防护费用、利于环境保护，提高子午线轮胎的品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及橡胶轮胎加工
，具体涉及一种子午线轮胎胎体帘布层 部件及制备工艺。
技术介绍
汽车产业在世界范围内迅猛发展，而汽车轮胎作为车辆的重要组成部分， 其质量和性能的好坏直接影响到运输车辆及其他运输工具的性能，其重要性不 言而喻，因而对轮胎的舒适性、环保性、耐久性、安全性和燃油纟么济性、操控 性能的要求越来越高。子午线轮胎是汽车工业轮胎的发展趋势，子午线轮胎胎 体帘布层是由覆胶帘子布组成的胎体层，是轮胎的受力骨架层，用以保证轮胎具有必要的强度及尺寸稳定性，支撑轮胎各部件，具有耐负荷，耐冲击，ir内 压的作用。其所具有的强度和弹性，使轮胎使用时可复杂承受应力和多次变形，并缓和外来路面的振动和冲击，其性能决定了轮胎的品质和使用性能。在传统的轮胎制备过程中，要求轮胎各部件必须保持精确的形状和尺寸。 胎体帘布层在加工、运输、成型和最终硫化定型中由于加工过程会发生形变， 出现帘线的偏移或变形。为了避免帘线的位移和帘布层的形变，常规解决方法 是增加帘布层的覆胶量，这势必增加原材料用量和该部件的厚度，导致轮胎质 量的稳定性和使用安全性受到直接影响。如何解决上述传统制备工艺中存在的 缺陷，提供一种子午线轮胎胎体帘布层部件及制备工艺，是当前本
中 急需解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种经辐射预处理的生胶格林强度高、结构尺寸及性 能的稳定、降低胶层厚度，节约橡胶用料，粘合强度高，提高轮胎品质的子午线轮胎胎体帘布层部件及制备工艺。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案 一种子午线轮胎胎体帘布 层部件及制备工艺，其特点是由基材橡胶、防老体系、补强填充体系、粘 合体系、硫化体系和辐射敏化剂组成混合物，各组分含量为 橡胶100份补强填充体系40-80份 防老体系l-7份 粘合体系l-5份 硫化体系2-15份 辐射交联敏化剂0-20份；其中橡胶为天然橡胶或天然橡胶与合成橡胶的共混物，各组分用量单位以质量份计。按上述配方采用密炼机将基材橡胶、防老体系、补强体系、粘合体系、硫化体系和辐射敏化剂等进行混炼，混炼温度为60-IO(TC，混炼时间为20—40 分钟，将胶混炼均匀后排胶；停放8—12小时后在开炼机上加入硫化体系，完 成混炼胶制备；按照子午线轮胎胎体帘布层生产工艺进行帘线扩张、压延和敷 胶，制成厚度为0.9-1.lmm标准宽度的胎体帘布层片材，将胎体帘布层片材固 定在电子加速器下的恒张力牵引束下传输装置上，进行表层或均匀辐射处押， 电子加速器束流能量为0. 2-2MeV，束流强度为0. 2-100mA，电子束扫描宽度0 —1.6米，胎体帘布层片材辐照吸收剂量选择10—120kGy，辐照采用电子加速 器单面辐照或双面辐射；束下装置传输速度为l一60m/min，辐照氛围为限氧环 境，采用氮气、氩气等惰性气体保护，完成辐射处理的子午线轮胎胎体帘布层 部件的制备。上述所述合成橡胶包括丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶。 上述所述的补强填充体系为炭黑，炭黑品种为低结构快压出炉黑N539或高耐磨型N330。上述所述的防老剂为苯基萘胺类防老剂，主要包括N-苯基-e-萘胺(D) 或N-苯基-a-萘胺(A)。上述所述的粘合体系为垸基酚醛树脂，包括5913垸基酚醛树脂或 Koresin垸基酚醛树脂。上述所述的硫化体系包括硫磺、硫化促进剂和硫化活性剂。硫化活性剂 有氧化锌和硬脂酸，硫化促进剂为噻唑类，包括2-硫醇基苯并噻唑(M)或二 硫化二苯并噻唑(DM);硫黄硫化体系的总用量为2-15份，其中硫化促进剂l-3 份，硫化活化剂4-8份，硫黄卜4份。上述所述的辐射敏化剂为三官能团交联助剂，包括季戊四醇三丙烯酸酯 (PETA)、乙氧基化三羟甲基丙垸三丙烯酸酯(EO-TMPTA)、氰脲酸三烯丙酯 (TAC)。本专利技术辐射预处理胎体帘布层部件的原理是通过电子加速器产生的束流 来实现的，并通过调整电子加速器束流能量，使其在材料深度上发生不同程度 交联反应，实现橡胶表层辐射硫化或均匀辐射流化，高能射线粒子通过照射橡 胶基材，激活橡胶大分子，产生活性自由基，这些自由基之间的相互结合(偶 合终止)，使橡胶大分子形成一C一C—键，发生交联，将橡胶大分子结合形成 一个立体网状结构。由于在这个过程中无需添加任何助剂就能实现部分橡胶大 分子的交联，因此可以降低硫磺和促进剂的用量，使橡胶材料达到同等硫化效 果，硫化体系的降低，可减少对环境造成的污染，利于环境保护。采用辐射预 硫化技术，实现子午线轮胎胎体帘布层部件胶料的表层预硫化和均匀硫化，能 显著提高子午线轮胎胎体帘布层部件生胶的格林强度，减少轮胎在成型时胎体 帘布层片材胶料变形或帘线移动现象的产生，保证胎体帘布层部件结构、尺寸 和性能的稳定性及厚度的均匀性。通过对胎体帘布层部件辐射预处理，可以降低其设计厚度，减少原材料的使用，降低成本，提高生产效率，同时提高轮胎 产品品质；通过添加辐射交联敏化剂，在满足提高胶片格林强度的同时，可降 低辐照剂量，节省橡胶片材辐射处理能量，降低硫化体系用量，利于环境保护， 本专利技术电子加速器辐照过程的进行，可以通过外建加速器装胥从胎体帘布层生 产线上取胶实现离线辐照，也可在轮胎生产线上增加电子加速器装置来实现连 续在线辐照。由于采用了上述轮胎胎体帘布层部件组合物的优选配方及辐射预硫化工 艺，使得本专利技术达到如下效果对胎体帘布层部件胶料辐照剂量10—120KGy， 对于轮胎胎体帘布层部件辐照预硫化可以精确控制橡胶片材在某一取向上的 硫化程度，降低辐射引起的不良效应，提高橡胶材料表面格林强度，生胶的格 林强度比未辐照增加了 20%—500%，使橡胶片材得到初步定型，减少材料变 形或移动现象的产生，保证了产品工艺、结构和性能的稳定性，还能减少轮胎 胎体帘布层部件厚度，节省原材料，加入辐射交联敏化剂，能降低辐照剂量， 节省能源，提高生产效率，减少因硫化体系的加入对环境造成的污染。达到了 本专利技术的目的。 具体实施例方式下面结合具体实施例进一步详细描述本专利技术-实施例1:子午线轮胎胎体帘布层部件组合物配方天然橡胶70， 丁苯橡胶20，炭 黑(N330) 50，氧化锌5，硬脂酸1.5，防老剂(D )2，烷基酚醛树脂(Koresin) 3，硫磺3，促进剂(DM) 1.5。按上述配方采用密炼机将橡胶基材、防老体系、补强休系、粘合体系、硫 化体系等进行混炼，混炼温度为60-100°C，混炼时间为20—40分钟，将胶混 炼均匀后排胶；停放8—12小时后在开炼机上加入硫化体系，完成混炼胶制备。按照子午线轮胎胎体帘布层生产工艺进行帘线扩张、压延和敷胶，制成厚度为 l.Omm，宽度为420mm的胎体帘布层片材，胎体帘布层片材固定在电子加速器 下的恒张力牵引束下传输装置上，进行均匀辐射处理。电子加速器穿透能量为 0.5MeV，束流强度为5mA，电子束扫描宽度0.8米，胎体帘布层片材辐照吸收 剂量选择40kGy，束下装置传传输速度为30m/min，辐照氛围为氮气保护，电 子加速器辐照采用一台电子加速器单面辐照，从而完成子午线轮胎胎体帘布层 部件的制备。产品性能检测表明本专利技术在辐照过程中，胎体帘布层部件胶片的温度变 化不大。在辐射剂量范围内，橡胶片材格林强度较未辐照大于260%，胎体帘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种子午线轮胎胎体帘布层部件及制备工艺，其特征在于：由基材橡胶、防老体系、补强填充体系、粘合体系、硫化体系和辐射交联敏化剂组成混合物，各组分含量为：橡胶１００份　补强填充体系４０－８０份　防老体系１－７份　粘合体系１－５份　硫化体系２－１５份　辐射交联敏化剂０－２０份；其中：橡胶为天然橡胶或天然橡胶与合成橡胶的共混物；各组分用量单位以质量份计；按上述配方采用密炼机将橡胶基材、防老体系、补强体系、粘合体系、硫化体系和辐射敏化剂等进行混炼，混炼温度为６０－１００℃，混炼时间 为２０－４０分钟，将胶混炼均匀后排胶；停放８－１２小时后在开炼机上加入硫化体系，完成混炼胶制备；按照子午线轮胎胎体帘布层生产工艺进行帘线扩张、压延和敷胶，制成厚度为０．９－１．１ｍｍ标准宽度的胎体帘布层片材，将胎体帘布层片材固定在电子加速器下的恒张力牵引束下传输装置上，进行表层或均匀辐射处理，电子加速器穿透能量为０．２－２ＭｅＶ，束流强度为０．２－１００ｍＡ，电子束扫描宽度０．２－１．６米，胎体帘布层片材辐照吸收剂量选择１０－１２０ｋＧｙ，辐照采用电子加速器单面辐照或双面辐射；束下装置传输速度为１－６０ｍ／ｍｉｎ，辐照氛围为限氧环境，采用氮气、氩气等惰性气体保护，完成子午线轮胎胎体帘布层部件的制备。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：矫阳，康兴川，李淑凤，陆永俊，张艳霞，赵冬梅，杜跃建，鲍矛，许自炎，郭月莹，
申请(专利权)人：北京市射线应用研究中心，北京首创轮胎有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]