成品胎及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种成品胎及其制备方法。该制备方法包括：对混炼后的胶料进行第一硫化处理，得到胎面半部件；对混炼后的胶料进行第二硫化处理和第一成型处理，得到成型胎体；对胎面半部件与成型胎体进行第三硫化处理和第二成型处理，得到成品胎；第一硫化处理的温度低于第二硫化处理的温度，胎面半部件与成型胎体的重量比为(20～40):100。胎面半部件较薄且第一硫化处理温度较低，混炼后的胶料有足够时间在模具中流动，这使得其能够在第三次硫化过程中与成型胎体紧密结合，进而有利于避免成型接头开裂以及成品胎缺胶的问题。形成胎面半部件的过程不涉及成型过程，这能够减少胎面半部件发硬的情况，还避免了胎面半部件与成型胎体贴合困难。合困难。合困难。

【技术实现步骤摘要】
成品胎及其制备方法


[0001]本专利技术涉及成品胎制备
，具体而言，涉及一种成品胎及其制备方法。

技术介绍

[0002]全钢载重子午线轮胎成品胎的耐磨性是轮胎使用寿命的重要影响因素，已成为轮胎
中最受关注的课题之一。全钢耐磨领域中使用大量的天然橡胶(NR)，其弹性较好、耐曲挠性能较好，但是其本身耐热、抗疲劳性能差。在温度较高的夏季，使用全天然橡胶制成的胎面耐磨性能显著下降。为了解决上述问题，研究人员越来越多地把目光聚焦在合成胶上，其中之一是天然橡胶的同分异构体——反式异戊二烯橡胶(TPI)。
[0003]反式异戊二烯橡胶(常被称作杜仲橡胶)是一种动态生热低，滚动阻力小、耐磨性能以及耐动态疲劳性能优良的合成橡胶材料。然而，由于其结构的特殊性，反式异戊二烯橡胶中含有规整的反式
‑
1,4结构，这使常温下反式异戊二烯橡胶易结晶，是一种结晶性的热塑性弹性体。当温度超过60℃时，反式异戊二烯橡胶表现出橡胶的高弹性。
[0004]研究人员尝试将天然橡胶与反式异戊二烯橡胶共混，以提高成品胎的耐高温性和耐磨性。常规条件下将反式异戊二烯橡胶与天然橡胶共混，很难达到微观程度的均匀分散，同时使用反式异戊二烯橡胶后，胶料的粘性变差，共混胶料常温存放时胶料发硬，不利于后续成型接头粘合以及胶料流动性差导致成品胎缺胶问题，最终影响成品胎的磨耗性能。
[0005]现有专利(授权号CN101550245B)提供了一种全钢子午线载重轮胎及其混炼胶化步骤。其步骤中预共混生胶的制备方法包括：待密炼机室温达到起始温度100℃以上时，投入TPI胶100kg，等密炼机混炼室温度达到115℃以上时，提上项栓，投入NR胶100kg，压上项栓，继续混炼，制得TPI/NR＝1:1的预共混生胶。由此可知，反式异戊二烯橡胶与天然橡胶重量比例为1:1共混，且在预混开始时密炼机起始温度在100℃以上时投入TPI，这是为了对TPI进行预塑化。上述方法虽然能够实现杜仲橡胶和天然橡胶共混分散，但是此方法对设备要求高，且待机时间长，能耗较大。
[0006]现有文献(公开号CN107216499A)提供了一种全钢超耐磨胎面胶配方胶料及其制备方法。上述制备方法包括采用三段母炼工艺和一段终炼工艺，并最终得到全钢超耐磨胎面胶胶料，其胎面成型工艺采用热贴合工艺即在现有的成型机胎面供胶采用冷喂料挤出机进行胎面挤出，胎面挤出后经过滚筒冷却线，控制胎面部件温度40～50℃，同时将其贴合与辅鼓的带束层上。该方法虽解决了成型过程中的半部件发硬问题，但控制过程相对复杂，生产效率低，不利于节能降耗和大规模推广。
[0007]在此基础上，研究并开发出一种在密炼和制造轮胎过程中胶料不容易发硬、胶料流动性较好且粘性较好的方法，对于解决成品胎缺胶的问题和提高成品胎耐磨性能等综合力学性能具有重要意义。

技术实现思路

[0008]本专利技术的主要目的在于提供一种成品胎及其制备方法，以解决现有成品胎在胶料
的密炼、成品胎的硫化和成型过程中胶料容易发硬、粘性不足以及流动性差导致成品胎缺胶的问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种成品胎的制备方法，该成品胎的制备方法包括：对混炼后的胶料进行第一硫化处理，得到胎面半部件；对混炼后的胶料进行第二硫化处理和第一成型处理，得到成型胎体；对胎面半部件与成型胎体进行第三硫化处理和第二成型处理，得到成品胎；第一硫化处理的温度低于第二硫化处理的温度，胎面半部件与成型胎体的重量比为(20～40):100。
[0010]进一步地，第一硫化处理过程还包括：在第一硫化处理过程中加入第一硫化剂，在第一模具中，对混炼后的胶料和第一硫化剂进行第一硫化处理，得到胎面半部件；优选地，第一硫化处理的温度为130～155℃，压力为13～20MPa，时间为0.5～1.2h。
[0011]进一步地，第二硫化处理还包括：在第二硫化处理过程中加入第二硫化剂，在第二模具中，对混炼后的胶料和第二硫化剂进行第二硫化处理和第一成型处理，得到成型胎体；优选地，第二硫化处理的温度为130～180℃，压力为2～4MPa，时间为0.5～1.0h。
[0012]进一步地，第三硫化处理还包括：在第三硫化处理过程中加入第三硫化剂，在第三模具中，对胎面半部件、成型胎体和第三硫化剂进行第三硫化处理和第三成型处理，得到成品胎；优选地，第三硫化处理的温度为100～130℃，压力为400～800kPa，时间为2.0～4.0h。
[0013]进一步地，混炼后的胶料的制备方法包括：对反式异戊二烯橡胶进行预热处理；在第一混炼装置中，对天然橡胶、经预热处理后的反式异戊二烯橡胶、硫化活性剂和第一填料进行一段混炼处理，得到一段混炼胶；在第二混炼装置中，对一段混炼胶和第二填料进行二段混炼处理，得到二段混炼胶；在第三混炼装置中，对二段混炼胶、第三硫化剂和促进剂进行终炼处理，得到混炼后的胶料。
[0014]进一步地，预热处理的温度为60～110℃，时间为1～4h；优选地，一段混炼处理的温度与预热处理的温度相同。
[0015]进一步地，一段混炼处理的过程中，天然橡胶、预热处理后的反式异戊二烯橡胶、硫化活性剂与第一填料的重量比为(75～80):(20～25):(6～6.5):(33～37.5)；优选地，天然橡胶的数均分子量为20～30W，分子量分布指数为4～5；反式异戊二烯橡胶数均分子量为7～30W，分子量分布指数为4～7。
[0016]进一步地，混炼后的胶料的制备方法还包括：在一段混炼处理的过程中，加入增粘树脂、防老剂和增塑剂；优选地，天然橡胶、增粘树脂、防老剂和增塑剂的重量比为(75～80):(1～2):(2.5～3.0):(1.0～2.0)。
[0017]进一步地，第一填料和第二填料分别独立地选自炭黑和/或白炭黑；优选地，第一填料与第二填料的重量比为(33～37.5):(12.5～21)。
[0018]进一步地，混炼后的胶料的制备方法还包括：在终炼处理的过程中，加入防焦剂；优选地，二段混炼胶、第三硫化剂、促进剂和防焦剂的重量比为100:(0.7～0.9):(0.6～0.7):(0.06～0.09)。
[0019]进一步地，当第一填料和/或第二填料为炭黑和白炭黑时，混炼后的胶料的制备方法还包括：在二段混炼处理的过程中加入偶联剂；优选地，一段混炼胶与偶联剂的重量比为100:(1.0～1.8)。
[0020]本专利技术的又一方面提供了一种成品胎，该成品胎采用本申请提供的上述成品胎的
制备方法制得。
[0021]应用本专利技术的技术方案，采用第一硫化处理使混炼后的胶料硫化形成胎面半部件，同时使混炼后的胶料依次通过第二硫化处理和第一成型处理形成成型胎体，再对特定重量的胎面半部件与特定重量的成型胎体进行第三硫化处理和第二成型处理，得到胎面较薄的成品胎。由于该胎面半部件较薄以及该第一硫化处理的温度较低，混炼后的胶料有足够的时间在模具中流动，这使得其能够在第三次硫化过程中与成型胎体紧密结合，进而有利于避免成型接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成品胎的制备方法，其特征在于，所述成品胎的制备方法包括：对混炼后的胶料进行第一硫化处理，得到胎面半部件；对所述混炼后的胶料进行第二硫化处理和第一成型处理，得到成型胎体；对所述胎面半部件与所述成型胎体进行第三硫化处理和第二成型处理，得到所述成品胎；所述第一硫化处理的温度低于所述第二硫化处理的温度，所述胎面半部件与所述成型胎体的重量比为(20～40):100。2.根据权利要求1所述的成品胎的制备方法，其特征在于，所述第一硫化处理过程还包括：在所述第一硫化处理过程中加入第一硫化剂，在第一模具中，对所述混炼后的胶料和所述第一硫化剂进行所述第一硫化处理，得到所述胎面半部件；优选地，所述第一硫化处理的温度为130～155℃，压力为13～20MPa，时间为0.5～1.2h。3.根据权利要求2所述的成品胎的制备方法，其特征在于，所述第二硫化处理还包括：在所述第二硫化处理过程中加入第二硫化剂，在第二模具中，对所述混炼后的胶料和所述第二硫化剂进行所述第二硫化处理和所述第一成型处理，得到所述成型胎体；优选地，所述第二硫化处理的温度为130～180℃，压力为2～4MPa，时间为0.5～1.0h。4.根据权利要求1至3中任一项所述的成品胎的制备方法，其特征在于，所述第三硫化处理还包括：在所述第三硫化处理过程中加入第三硫化剂，在第三模具中，对所述胎面半部件、所述成型胎体和所述第三硫化剂进行所述第三硫化处理和第二成型处理，得到所述成品胎；优选地，所述第三硫化处理的温度为100～130℃，压力为400～800kPa，时间为2.0～4.0h。5.根据权利要求1至4中任一项所述的成品胎的制备方法，其特征在于，所述混炼后的胶料的制备方法包括：对反式异戊二烯橡胶进行预热处理；在第一混炼装置中，对天然橡胶、经所述预热处理后的反式异戊二烯橡胶、硫化活性剂和第一填料进行一段混炼处理，得到一段混炼胶；在所述第二混炼装置中，对所述一段混炼胶和第二填料进行二段混炼处理，得到二段混炼胶；在第三混炼装置中，对所述二段混炼胶、第三硫化剂和促进剂进行终...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆飞，任衍峰，李雯，刘燕生，冯耀岭，马玉亮，郑雷，
申请(专利权)人：青岛竣翔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：