全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料及其制备方法、硫化方法技术

本发明专利技术提供了一种全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料及其制备方法、硫化方法，该胶料主要由以下组分混炼制得，以质量份数计，天然橡胶60‑90份、丁苯橡胶10‑40份、炭黑50‑70份、白炭黑10‑20份、氧化锌2‑10份、硬脂酸0.5‑1.5份、防老剂1‑5份、软化剂3‑10份、硫磺5‑8份、促进剂0.5‑3份和防焦剂0.1‑1.5份，制备方法包括：将天然橡胶、丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、软化剂，炭黑混炼后得到母胶，添加硫磺、促进剂、防老剂、防焦剂开炼后，即可。本发明专利技术的全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料，通过采用特定的配合胶料体系，组分之间相互配合后，使得生产出的胶料各个方面的性能均表现优异。

Rubber for steel belt of all-steel radial tire and its preparation method and vulcanization method

The invention provides a compound for the steel belt layer of all-steel radial tire, its preparation method and vulcanization method. The compound is mainly prepared by mixing the following components: natural rubber 60 90 phr, styrene-butadiene rubber 10 40 phr, carbon black 50 70 phr, white carbon black 10 20 phr, zinc oxide 2 10 phr, stearic acid 0.5 1.5 phr, antioxidant 1 5 phr, softener 3 10 phr, sulfur. The preparation methods include: mixing natural rubber, styrene-butadiene rubber, zinc oxide, stearic acid, softener and carbon black to obtain mother rubber, adding sulphur, accelerator, antioxidant and coke-proof agent, and then refining. The compound of the steel belt bundle layer of the all-steel radial tire adopts a specific compound system and the components cooperate with each other, so that the properties of the produced compound in all aspects are excellent.

【技术实现步骤摘要】
全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料及其制备方法、硫化方法
本专利技术涉及轮胎加工领域，具体而言，涉及一种全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料及其制备方法。
技术介绍
全钢载重子午线轮胎，使用范围很广，承载能力强，抗穿刺，真空轮胎表面是一层优质橡胶，充气后外表张力增大，在内表面形成一定的压力，提高了对破口的自封能力，一旦扎破，不像普通车胎那样气体在瞬间全部泄完，会持续一定的时间，保障了高速行车时的安全。超耐磨，真空轮胎轮圈比普通轮圈直径大，在行驶中不会受到刹车鼓热量的影响。由于没有内胎和衬带，轮胎与车轮圈密封为一体，在车辆在高速行驶时，由轮胎和路面摩擦产生的高温，在内部(热空气)经钢圈直接散热快速降低胎温，从而延长轮胎的使用寿命。油耗低。能保持较好的行驶稳定性和较小的摩擦，有利于减震和提高车速。带束层的定位性高，车轮的径向跳动量小，阻力小。因而节省燃油3％，使用全钢子午线轮胎的车，其耐磨性、安全性、舒适性、稳定性都比使用普通轮胎高。常作为工程机械轮胎、矿用轮胎，长途卡客车轮胎和中短途卡车胎使用。全钢子午线轮胎的钢丝带束层承受一定的应力缓冲、其钢丝附着的橡胶要求有较高的刚度、具有较强的抗撕裂能力，同时还应有较低的压缩升温性能，同时钢丝带束层处于轮胎厚制品的内部中心位置，特别是肩部位置的带束层橡胶的硫化严重迟缓于其他部位，肩部带束层胶料的硫化时间往往决定整条轮胎的硫化时间，轮胎硫化效率的提高受限于肩部带束层胶料的硫化时间和硫化工艺，现有技术中的硫化效率比较低，硫化时间比较长，此外轮胎厚制品的橡胶传热效率较低，外观达到150℃的温度时、轮胎内部中心位置的带束层胶料温度只有30℃-80℃之间。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料，该胶料是全钢子午轮胎钢丝带束层的钢丝覆胶胶料，通过采用特定的配合胶料体系，组分之间相互配合后，使得生产出的胶料各个方面的性能均表现优异，在硫化度60％时即可开模，不影响带束层胶料的物性，橡胶具有优良的定伸性能、拉伸强度、抗撕裂性能和较低的压缩升温性能，不必要将其完全硫化，极大的提高硫化效率以及传热效率，也相应的提高了生产效率，更有利于产品的市场推广，形成更为广泛的经济效益。本专利技术的第二目的在于提供上述全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料的制备方法，该制备方法操作步骤简单，操作步骤前后衔接紧密，操作人员只需要按部就班的进行操作即可，操作条件温和，大大缩短了操作时间，节约操作成本，有利于后续进一步扩大应用。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术实施例提供了一种全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料，主要由以下组分混炼制得，以质量份数计，天然橡胶60-90份、丁苯橡胶10-40份、炭黑50-70份、白炭黑10-20份、氧化锌2-10份、硬脂酸0.5-1.5份、防老剂1-5份、软化剂3-10份、硫磺5-8份、促进剂0.5-3份和防焦剂0.1-1.5份。现有技术中，全钢子午线轮胎的钢丝带束层承受一定的应力缓冲、其钢丝附着的橡胶要求有较高的刚度、具有较强的抗撕裂能力，同时还应有较低的压缩升温性能，同时钢丝带束层处于轮胎厚制品的内部中心位置，特别是肩部位置的带束层橡胶的硫化严重迟缓于其他部位，肩部带束层胶料的硫化时间往往决定整条轮胎的硫化时间，轮胎硫化效率的提高受限于肩部带束层胶料的硫化时间和硫化工艺，现有技术中的硫化效率比较低，硫化时间比较长，此外带束层橡胶往往传热效率较低，外观达到150℃的温度时、轮胎内部中心位置的带束层胶料温度只有30℃-80℃之间。本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种适用于全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料配方，通过将天然橡胶与丁苯橡胶一定的比例混合后，使得生产出的胶料各个方面的性能均表现优异，在硫化度60％时即可开模，不影响带束层胶料的物性，橡胶具有优良的定伸性能、拉伸强度、抗撕裂性能和较低的压缩升温性能，不必要将其完全硫化，极大的提高硫化效率。优选地，为了优化原料之前的配比，作为进一步可实施的方式，以质量份数计，天然橡胶70-80份、丁苯橡胶20-30份、炭黑60-65份、白炭黑12-18份、氧化锌3-7份、硬脂酸0.8-1.2份、防老剂2-4份、软化剂4-8份、硫磺6-7份、促进剂1-1.5份和防焦剂0.5-1.2份。更优选地，天然橡胶75份、丁苯橡胶25份、炭黑62份、白炭黑16份、氧化锌4份、硬脂酸1.0份、防老剂3份、软化剂7份、硫磺6.5份、促进剂1.2份和防焦剂1.0份。本专利技术还建立了胶料本身物性研究的方法，具体研究方法按照如下方案进行：1、将钢丝带束层的胶料按硫化度计算，要求硫化度在30％-80％时失掉压力但不开模具继续硫化至完全硫化，测试胶料物性、与恒压一次性完全硫化的橡胶进行对比分析；2、将钢丝带束层的胶料按硫化度计算，要求硫化度在30％-80％时直接开模，置于空气中冷却，测试胶料物性，与完全硫化的橡胶进行对比分析。一般胶料的硫化工艺均为：压力2.5MPa，硫化温度155℃，恒温恒压一次性完全硫化，但是这样效率比较低。本专利技术的硫化工艺为：按硫化度计算硫化至30％-80％后压力调节为0MPa，后续可以选择继续完全硫化或者直接开模，通过测试胶料各个方面的性能，发现其硫化至30％-80％，其相关的性能与完全硫化后的性能并没有任何差异，这样并不需要完全硫化一样能达到优异的硫化胶的效果，显著提高了硫化效率。在本专利技术中，具体硫化的压力可以为2.5MPa、硫化温度为155℃。优选地，作为进一步可实施的方式，所述天然橡胶为20#标胶，所述所述炭黑为中超耐磨炉黑、高耐磨炉黑中的至少一种，通过对胎面胶料的制备原料进一步筛选，可以提升本身胶料的耐磨程度，也提高了混炼的效率，使得混炼过程更加容易进行。上述配方中，白炭黑最好采用的是高分散性的白炭黑，提高了其分散性，而且解决了混炼困难，分散不佳，佩恩效应大的问题。本专利技术实施例还提供了上述胶料的制备方法，包括如下步骤：将天然橡胶、丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、软化剂，炭黑混炼后得到母胶，添加硫磺、促进剂、防老剂、防焦剂开炼后，即可。本专利技术的制备方法操作步骤简单，操作步骤前后衔接紧密，操作条件温和，大大缩短了操作时间，节约操作成本，有利于后续进一步扩大应用。优选地，作为进一步可实施的方式，混炼在密炼机中进行，密炼机的转速控制在75-85rpm之间。优选地，作为进一步可实施的方式，开炼机的前辊转速控制在20-30rpm之间，后辊转速控制在10-20rpm之间。优选地，作为进一步可实施的方式，开炼机的辊速比控制在1-2之间。优选地，作为进一步可实施的方式，开炼机的辊温为50-60℃之间。上述制备方法中，通过在密炼与开炼的环节添加一些助剂，以提高最后得到的胶料的相关性能。实际操作过程可以按照如下步骤进行：1、母胶混炼：设置密炼机转速为75-85prm，在密炼机中加入天然橡胶、丁苯橡胶，混炼55秒后加入氧化锌、硬脂酸、软化剂，混炼至100秒，加入炭黑，混炼至145秒，提栓，然后压栓至250秒后排料即得母胶；2、终炼胶混炼：设置开炼机前辊转速20rpm，辊速比1.18，辊温为55℃；在开炼机中加入母胶、硫磺、促进剂、防老剂、防焦剂；薄通6次、打三角包6次，排胶即得胶料，排胶厚度8-10mm。与现有技术相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料，其特征在于，主要由以下组分混炼制得，以质量份数计，天然橡胶60‑90份、丁苯橡胶10‑40份、炭黑50‑70份、白炭黑10‑20份、氧化锌2‑10份、硬脂酸0.5‑1.5份、防老剂1‑5份、软化剂3‑10份、硫磺5‑8份、促进剂0.5‑3份和防焦剂0.1‑1.5份。

【技术特征摘要】
1.一种全钢子午轮胎钢丝带束层的胶料，其特征在于，主要由以下组分混炼制得，以质量份数计，天然橡胶60-90份、丁苯橡胶10-40份、炭黑50-70份、白炭黑10-20份、氧化锌2-10份、硬脂酸0.5-1.5份、防老剂1-5份、软化剂3-10份、硫磺5-8份、促进剂0.5-3份和防焦剂0.1-1.5份。2.根据权利要求1所述的胶料，其特征在于，以质量份数计，天然橡胶70-80份、丁苯橡胶20-30份、炭黑60-65份、白炭黑12-18份、氧化锌3-7份、硬脂酸0.8-1.2份、防老剂2-4份、软化剂4-8份、硫磺6-7份、促进剂1-1.5份和防焦剂0.5-1.2份。3.根据权利要求2所述的胶料，其特征在于，天然橡胶75份、丁苯橡胶25份、炭黑62份、白炭黑16份、氧化锌4份、硬脂酸1.0份、防老剂3份、软化剂7份、硫磺6.5份、促进剂1.2份和防焦剂1.0份。4.根据权利要求1-3任一项所述的胶料，其特征在于，所述天然橡胶为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志涛，华松，王丹，李代强，冉宇宁，佘腾龙，蹇海波，张小刚，
申请(专利权)人：贵州轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52