一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物及其混炼方法和轮胎技术

本发明专利技术属于轮胎、汽车等生产制造行业的新材料应用领域，尤其涉及一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物及其混炼方法和轮胎。一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物，该橡胶组合物由包括以下组分的原料混炼制备得到：基本上不饱和的二烯烃橡胶弹性体；包含白炭黑的补强填料体系；巯基硅烷偶联剂；该橡胶组合物的原料还包括正辛基三乙氧基硅烷和1，6

【技术实现步骤摘要】
一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物及其混炼方法和轮胎


[0001]本专利技术属于轮胎、汽车等生产制造行业的新材料应用领域，尤其涉及一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物及其混炼方法和轮胎。

技术介绍

[0002]橡胶的焦烧，是指橡胶在加工过程中产生的早期硫化现象，一般来说，橡胶的焦烧时间越长，橡胶组合物的操作安全性、贮存期越长。在轮胎行业中，一般在终炼段添加有机酸类、亚硝基化合物和硫代酰亚胺化合物类防焦剂，可在一定范围内延长橡胶组合物的焦烧时间。
[0003]随着绿色轮胎观点的提出，二氧化硅(行业内称之为白炭黑)以其特有的低滚动阻力和高湿地抓地力在轮胎领域被广泛应用。与炭黑胶料相比，白炭黑胶料的焦烧时间略短。白炭黑颗粒表面覆盖的是极性较高且化学性质相当活跃的硅烷醇基因，与橡胶反应时，需使用硅烷偶联剂对白炭黑表面进行改性，行业内广泛使用的硅烷偶联剂为双
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[γ
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(三乙氧基硅)丙基]四硫化物或双
‑
[g
‑
(三乙氧基硅)丙基]‑
二硫化物。
[0004]为进一步降低轮胎的滚动阻力，一般会引入活性更高的巯基烷氧基或巯基长链烷基改性硅烷对白炭黑表面进行改性。使用此类硅烷后，橡胶组合物的焦烧时间会大幅缩短，加工性能变差。因此，白炭黑橡胶组合物使用巯基硅烷后，如何延长橡胶组合物的焦烧时间是本领域人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决白炭黑橡胶组合物使用巯基硅烷后焦烧时间较短的问题，本专利技术提供了种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物，该橡胶组合物混炼的时候采用了加入正辛基三乙氧基硅烷和1，6
‑
双(N，N
‑
二苯并噻唑氨基甲酰二硫)
‑
己烷，在保证橡胶组合物其他性能的同时，可以有效改善以白炭黑为主填料且使用巯基硅烷的橡胶组合物的焦烧问题。
[0006]为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：
[0007]一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物，该橡胶组合物由包括以下组分的原料混炼制备得到：基本上不饱和的二烯烃橡胶弹性体；包含白炭黑的补强填料体系；巯基硅烷偶联剂；该橡胶组合物的原料还包括正辛基三乙氧基硅烷和1，6
‑
双(N，N
‑
二苯并噻唑氨基甲酰二硫)
‑
己烷；按二烯烃橡胶弹性体为100份，所述的补强填料体系为50
‑
150份，巯基硅烷偶联剂为2
‑
14份，正辛基三乙氧基硅烷为1
‑
8份，1，6
‑
双(N，N
‑
二苯并噻唑氨基甲酰二硫)
‑
己烷0.5
‑
3份。
[0008]上述橡胶组合物中需添加正辛基三乙氧基硅烷分子式如下；
[0009][0010]上述橡胶组合物中需添加1，6
‑
双(N，N
‑
二苯并噻唑氨基甲酰二硫)
‑
己烷分子式如下；
[0011][0012]作为优选，按二烯烃橡胶弹性体为100份，所述的补强填料体系为65
‑
100份，巯基硅烷偶联剂为5
‑
10份，正辛基三乙氧基硅烷为2
‑
5份，1，6
‑
双(N，N
‑
二苯并噻唑氨基甲酰二硫)
‑
己烷0.8
‑
2份。
[0013]作为优选，二烯烃橡胶弹性体选自聚丁二烯、聚异戊二烯、天然橡胶、丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、丁二烯
‑
异戊二烯共聚物和丁二烯
‑
苯乙烯
‑
异戊二烯共聚物中的至少一种。
[0014]作为优选，所述的补强填料体系还包括炭黑0
‑
30份。
[0015]作为优选，所述的白炭黑为沉淀法白炭黑，选择氮吸附比表面积(NSA)在120
‑
180m2/g之间的一种或多种。
[0016]作为优选，所述的橡胶组合物还包括软化剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂、石蜡、硫磺和硫化促进剂。作为再优选，所述的橡胶组合物还包括软化剂2.0
‑
6.0份、氧化锌2.0
‑
4.0份、硬脂酸1.0
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3.0、防老剂2.0
‑
4.0份、石蜡2.0
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4.0份、硫磺1.0
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2.5份和硫化促进剂1.0
‑
3.0份。
[0017]进一步，本专利技术还公开了所述的橡胶组合物的混炼方法，该方法所述的白炭黑、巯基硅烷偶联剂、正辛基三乙氧基硅烷在两段混炼时分段投入；一段混炼投入白炭黑份数为白炭黑总份数的50％
‑
90％，巯基硅烷份数为巯基硅烷总份数的40％
‑
60％，正辛基三乙氧基硅烷份数为正辛基三乙氧基硅烷总份数的40％
‑
60％，剩余白炭黑、巯基硅烷偶联剂、正辛基三乙氧基硅烷在二段混炼时投入；终炼段加入了1，6
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双(N，N
‑
二苯并噻唑氨基甲酰二硫)
‑
己烷。
[0018]作为优选，两段混炼分别在GK320
‑
E550串联型密炼机中进行，两段混炼上下位机混炼温度为125℃
‑
140℃；恒温混炼总时间不低于210秒；终炼段，在大连橡胶塑料机械股份有限公司F370型密炼机中进行，加硫段温度为90℃
‑
115℃。
[0019]进一步，本专利技术还公开了一种轮胎，该轮胎的胎面胶料采用所述的橡胶组合物硫化制备得到。
[0020]本专利技术由于采用了上述的技术方案，在混炼时加入正辛基三乙氧基硅烷，可与巯基硅烷竞争白炭黑中的部分羟基，降低巯基硅烷与白炭黑的接触面积，从而降低结合胶含量，降低橡胶组合物的粘度，改善橡胶焦烧性能。再次，在终炼段加入1，6
‑
双(N，N
‑
二苯并噻唑氨基甲酰二硫)
‑
己烷，因其能在橡胶组合物硫化过程中参与交联，与硫黄共同作用形成稳定柔顺的的碳
‑
硫杂链交联键，形成稳定的交联网络，从而抑制巯基反应活性，在改善橡
胶组合物焦烧的同时改善橡胶组合物的抗硫化返原性能。
[0021]进一步，本专利技术先在一段混炼时加入橡胶、部分白炭黑、部分巯基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷及其他助剂，而后再把剩余白炭黑、巯基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷在二段混炼时加入。因巯基硅烷活性较高，一次性全部加入会使橡胶组合物结合胶急剧升高，从而会导致橡胶组合物焦烧现象发生。分开加入硅烷，有利于降低一次混炼加工中的硅烷含量，降低结合胶含量，从而有效避免橡胶组合物焦烧。
[0022]综上，本专利技术由于采用了上述的技术方案在保证橡胶组合物其他性能的同时，可以有效改善以白炭黑为主填料且使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物，该橡胶组合物由包括以下组分的原料混炼制备得到：基本上不饱和的二烯烃橡胶弹性体；包含白炭黑的补强填料体系；巯基硅烷偶联剂；其特征在于，该橡胶组合物的原料还包括正辛基三乙氧基硅烷和1，6
‑
双（N，N
‑
二苯并噻唑氨基甲酰二硫）
‑
己烷；按二烯烃橡胶弹性体为100份，所述的补强填料体系为50
‑
150份，巯基硅烷偶联剂为2
‑
14份，正辛基三乙氧基硅烷为1
‑
8份，1，6
‑
双（N，N
‑
二苯并噻唑氨基甲酰二硫）
‑
己烷0.5
‑
3份。2.根据权利要求1所述的一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物，其特征在于，按二烯烃橡胶弹性体为100份，所述的补强填料体系为65
‑
100份，巯基硅烷偶联剂为5
‑
10份，正辛基三乙氧基硅烷为2
‑
5份，1，6
‑
双（N，N
‑
二苯并噻唑氨基甲酰二硫）
‑
己烷0.8
‑
2份。3.根据权利要求1或2所述的一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物，其特征在于，二烯烃橡胶弹性体选自聚丁二烯、聚异戊二烯、天然橡胶、丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、丁二烯
‑
异戊二烯共聚物和丁二烯
‑
苯乙烯
‑
异戊二烯共聚物中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物，其特征在于，所述的补强填料体系还包括炭黑0
‑
30份。5.根据权利要求1或2所述的一种延长焦烧时间的白炭黑橡胶组合物，其特征在于，所述的白炭黑为沉淀法白炭黑，选择氮吸附比表面积（NSA）在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：任会明，张建军，黄大业，陈生，王丹灵，
申请(专利权)人：中策橡胶集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：