低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物和轮胎制造技术

本发明专利技术涉及轮胎橡胶技术领域，具体地说是一种低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物和轮胎。包含以下的组分按重量份数混炼构成：天然橡胶50～70,反式丁戊橡胶10～20,抗撕裂改性橡胶15～20,高顺式钕系顺丁橡胶5～15,炭黑15～25,高分散白炭黑20～40,硅烷偶联剂Si769 4.0～8.0,疲劳抑制剂1.0～2.0,低生热改性剂1.0～2.0,白炭黑分散剂1.5

【技术实现步骤摘要】
低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物和轮胎


[0001]本专利技术涉及轮胎橡胶
，具体地说是一种低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物和轮胎。

技术介绍

[0002]众所周知，无内胎全钢子午线轮胎的行驶速度快、里程长，有内胎全钢子午线轮胎的载荷量大，轮胎运行过程中胎肩持续发生较大的变形，使轮胎胎肩的温度相对较高，大量的热量积聚会导致胎冠和胎肩产生硫化返原现象，胶料的物理性能下降，轮胎使用过程中易出现胎面、胎肩部位脱层或者冠空等现象，为改善此市场病象，轮胎行业的技术人员在胎面胶底部设计一层胎面底层胶，胎面底层胶生热比胎面胶料低，考虑耐磨性比胎面差，该层胶根据规格不同有严格的厚度设计要求，这样的改善设计使轮胎胎冠整体生热降低，降低了轮胎生热，市场出现的胎面脱层或冠空问题下降，胎面底层胶虽然生热低，但胶料硬度低，模量低，位于模量和刚性较高的带束层顶部，用在载重量大的有内胎规格，花纹沟底厚度小，尤其对于纵向曲折形花纹，充气后折形处容易产生应力集中，往往出现早期花纹沟裂现象，随着花纹底部受力屈挠变形时间延长，裂口延展会出现带束层被刺穿，严重会出现爆胎现象。
[0003]目前对胎面底层胶的设计有报道，于志勇的《轮胎胎面底层胶橡胶组合物》，通过降低胎面底层胶生热性能降低轮胎使用冠空问题，该专利技术仅通过天然胶与液体顺丁胶的使用，通用种类的炭黑白炭黑搭配设计整体降低胶料生热，没有报道改善胶料变形防止沟裂问题；针对轮胎花纹沟裂的报道，刘冰、姜红海的《载重轮胎使用早期花纹沟裂的原因分析及解决措施》，通过调整施工设计，修改模具，减小花纹沟深，降低花纹沟底的应力集中和橡胶的变形幅度，达到改善花纹沟裂的目的，并未有如何改善沟裂的相关胶料配方报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了克服现有的技术不足，提供一种低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物和轮胎，在保证低生热的基础上，提高胎面底层胶的刚度，可显著提升胎面底层胶的抗变形能力和防裂口的性能，轮胎沟裂问题得到有效改善。
[0005]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：一种低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物，其特征在于，包含以下的组分按重量份数混炼构成：天然橡胶50～70,反式丁戊橡胶10～20,抗撕裂改性橡胶15～20,高顺式钕系顺丁橡胶5～15,炭黑15～25,高分散白炭黑20～40,硅烷偶联剂Si7694.0～8.0,疲劳抑制剂1.0～2.0,低生热改性剂1.0～2.0,白炭黑分散剂1.5
‑
3.0,氧化锌3.5～5.0,硬脂酸1.5～3.0,防老剂40201.0～3.0,防老剂RD1.5～2.5,橡胶防护蜡1.0～4.0,HDOT20
‑
80 1.5～2.5,抗氧剂0.3～0.5,耐热性交联剂0.5～1.5,促进剂NS
‑
801.0～2.5。
[0006]优选的，所述天然胶份数与所述抗撕裂改性橡胶份数之比大于等于3:1小于等于4:1。
[0007]优选的，所述的抗撕裂改性橡胶是天然乳胶、环保生物制剂、1％wt改性短纤维采用嵌段改性技术湿法混炼而成的高性能改性复合天然橡胶。
[0008]优选的，所述的高顺式钕系顺丁橡胶是高顺式丁二烯橡胶通过钕系催化剂催化聚合。
[0009]优选的，所述的疲劳抑制剂为间苯二酚和酚类树脂反应的络合物。
[0010]优选的，所述的高分散白炭黑为1165或200MP或PSW。
[0011]优选的，所述的抗氧剂是二烷基二硫代磷酸锌。
[0012]优选的，所述的耐热性交联剂为多马来酰亚胺组合物。
[0013]一种轮胎，使用前述低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物制成的轮胎胎面底层及使用所述轮胎胎面底层制造的轮胎。
[0014]本专利技术的有益效果是，通过提高胶料的应变刚度和复合模量，减小压缩和拉伸永久变形，降低轮胎在负荷下的应变，防止轮胎在行驶过程中因沟底应力集中导致的裂口问题；通过提高胶料自身的屈挠疲劳性能，降低轮胎使用过程中因热积累引起的温度升高物理性能下降过快问题，从而提高轮胎抵抗高负荷变形能力，减少轮胎沟裂问题。
具体实施方式
[0015]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0016]表一：专利技术配方配合表(实施例，单位：重量份)
[0017]配方编号对比例实施例1实施例2天然橡胶1006055反式丁戊橡胶 1010高顺式钕系顺丁橡胶 1020抗撕裂改性橡胶 2015炭黑N37520
ꢀꢀ
炭黑N660252015白炭黑10
ꢀꢀ
高分散白炭黑252835白炭黑分散剂1.52.02.5硅烷偶联剂Si7475.05.07.0疲劳抑制剂1.51.01.5低生热改性剂1.01.51.5氧化锌3.54.04.5硬脂酸2.02.02.0防老剂RD1.51.51.5防老剂40202.51.51.5橡胶防护蜡2.01.51.5抗氧剂0.40.50.3耐热性交联剂1.01.01.0HDOT20
‑
801.51.81.6
促进剂NS
‑
801.52.02.5
[0018]为了证实本专利技术效果的可靠性，将本专利技术与对比配方及各项性能指标进行对照，结果见表一、表二和表三：表二为对比例和实施例的物理机械性能对比，表三为动态性能，一般认为，抗张积代表胶料的抗撕裂耐裂口性能，抗张积越大，抗撕裂裂口性能越高，25℃的复合模量E*表征胶料的刚性，数值越高，表示刚性越高，抵抗变形的能力越强；以60℃tanδ表征轮胎的滞后损失，数值越小，滞后损失越低，轮胎的生热越低；拉伸和压缩变形表征轮胎在行驶过程中受力的变形程度，变形越小，代表变形刚度越低，不容易变形。
[0019]表二：本专利技术实施例1
‑
2及对比例胶料物理机械性能
[0020][0021][0022]胶料性能均按照国家标准或者行业标准进行测试，胶料硫化条件为150℃*30min，抗张积定义为拉伸强度*扯断伸长率，间接表征胶料的抗撕裂耐裂口性能；压缩生热试验条
件：预应力1MPa，频率10Hz，初始温度55℃热老化试验条件：100℃*48小时，热老化系数定义为老化后抗张积/老化前抗张积
[0023]表三：实施例1
‑
2与对比例胶料动态力学性能
[0024]测试项目对比配方实施例1实施例25℃下的E*(10％)3.8005.6256.010Tanδ(60℃)0.0550.0400.038
[0025]采用德国GABO生产的动态粘弹性分析仪DMA对硫化胶进行温度扫描，测试条件为：静态应变15％，动态应变5％，频繁10Hz，温度范围30℃
‑
100℃，升温速率2℃/min。
[0026]从表二和表三可以看出，实施例比对比例硬度提高5个点以上，压缩永久变形≤3.0％，拉伸永久变形≤10％，复合模量E*(25℃，10％)＞5.0，比对比例提高40％以上,撕裂强度提高1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物，其特征在于，包含以下的组分按重量份数混炼构成：天然橡胶50～70,反式丁戊橡胶10～20,抗撕裂改性橡胶15～20,高顺式钕系顺丁橡胶5～15,炭黑15～25,高分散白炭黑20～40,硅烷偶联剂Si769 4.0～8.0,疲劳抑制剂1.0～2.0,低生热改性剂1.0～2.0,白炭黑分散剂1.5
‑
3.0,氧化锌3.5～5.0,硬脂酸1.5～3.0,防老剂40201.0～3.0,防老剂RD1.5～2.5,橡胶防护蜡1.0～4.0,HDOT20
‑
801.5～2.5,抗氧剂0.3～0.5,耐热性交联剂0.5～1.5,促进剂NS
‑
801.0～2.5。2.根据权利要求1所述低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物，其特征在于所述的天然胶份数与所述抗撕裂改性橡胶份数之比大于等于3:1小于等于4:1。3.根据权利要求1所述低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓，丛明辉，周鹏程，董凌波，于志勇，孙宝余，郭念贵，
申请(专利权)人：三角轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：