一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶，该胶料组分为：天然橡胶，溶聚丁苯橡胶，顺丁橡胶，超声波脱硫低黏度再生胶，炭黑N330，大豆油，氧化锌，硬脂酸，硫磺，促进剂，防老剂4020；所述超声波脱硫低黏度再生胶制备方法：是由140目的废旧轮胎胶粉在超声波振幅为13微米条件下用负载超声波发生装置的同向旋转双螺杆挤出机制备得到。本发明专利技术通过在农业轮胎胎面胶中添加一定量的超声波脱硫低黏度再生胶，能有效改善胎面胶的加工工艺性能和物理机械性能，降低胎面胶的挤出膨胀率，使挤出的胎面胶形状保持率更好，表面更光滑；增加了农业轮胎胎面胶的黏性，使制备的农业轮胎胎面胶与缓冲层间黏合力更高。业轮胎胎面胶与缓冲层间黏合力更高。业轮胎胎面胶与缓冲层间黏合力更高。

【技术实现步骤摘要】
一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于橡胶产品
，具体涉及一种超声波脱硫低黏度再生胶填充的农业轮胎胎面胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]废橡胶再生技术的核心是使交联的三维网状结构橡胶解交联为可塑化成型的二维线性高分子的同时，最大程度的保护橡胶主链。目前，市场上仍然以高温高压动态脱硫法生产再生胶为主，该脱硫方法存在耗能高、对环境污染大、自动化程度低等缺点，且脱硫再生胶凝胶含量高、脱硫程度不均匀、再生胶品质较差等问题。
[0003]农业轮胎主要是由胎面胶、缓冲层、胎体帘布层和内层胶等多层复合制备而成，因而各层之间需要有很好的互黏性，才能保证农业轮胎在使用过程中不产生脱层的质量问题。然而农业轮胎胎面胶中通常含有大量的丁苯橡胶和顺丁橡胶，导致生胶互黏性差，致使农业轮胎层间黏合力差，易脱层，这是制约农业轮胎质量的一个亟需解决的问题；且丁苯橡胶高分子链中含有苯环，因而分子链柔顺性和弹性差，当作为胎面生胶重要组成部分时，易导致胎面胶在挤出生产过程中膨胀率高，在使用过程中生热高，进而加速轮胎老化，缩短轮胎使用寿命。此外，随着近年来天然橡胶和合成橡胶价格的不断上涨，导致企业生产成本增加利润减少，不利于企业发展。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种将低黏度超声波脱硫再生胶填充至农业轮胎胎面胶，以改善农业轮胎胎面胶的黏性，降低胎面胶的挤出膨胀率，延长轮胎使用寿命，降低企业生产能耗和成本。
[0005]本专利技术是通过如下技术方案实现的，一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶，各原料组分及其质量份数为：天然橡胶40份，溶聚丁苯橡胶40份，顺丁橡胶20份，超声波脱硫低黏度再生胶10～30份，炭黑N330、40～50份，大豆油10～15份，氧化锌3～5份，硬脂酸2～3份，硫磺1.5～1.8份，促进剂1.5～1.8份，防老剂4020、1.5～2.5份；所述超声波脱硫低黏度再生胶制备方法：是由140目的废旧轮胎胶粉在超声波振幅为13微米条件下用同向旋转双螺杆挤出机制备得到，其门尼黏度值ML
（1+4）100℃
≤20，凝胶含量≤42.32%。
[0006]作为本专利技术所述的一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶的优选方案：所述同向旋转双螺杆挤出机包括机筒，安装在机筒内用于废旧橡胶再生的螺杆和超声波发生装置；所述螺杆设有两个，且同向旋转；所述机筒上设有喂料口和挤出口；所述喂料口和挤出口分别位于螺杆的首尾两侧；
所述超声波发生装置用于对螺杆作用后的废旧橡胶进行超声波再生。
[0007]作为本专利技术所述的一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶的优选方案：所述螺杆沿喂料口至挤出口方向依次设有第一捏合段，超声段，反向段和第二捏合段；所述第一捏合段包括第一捏合块和第二捏合块；所述第一捏合块是由5个呈72
º
右旋螺纹和4个呈90
º
右旋螺纹组成；所述第二捏合块是由5个呈90
º
右旋螺纹组成；所述超声段为超声波发生装置作用段，不设螺纹；所述反向段是由2个呈45
º
左旋螺纹组成；所述第二捏合段包括第三捏合块；所述第三捏合块是由4个呈90
º
右旋螺纹和3个呈30
º
右旋螺纹组成。
[0008]作为本专利技术所述的一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶的优选方案：所述超声波脱硫低黏度再生胶制备方法：将140目的废旧轮胎胶粉喂入同向旋转双螺杆挤出机，喂料速度为390g/h，超声波发生装置的超声波振幅设定为13微米，螺杆转速为220 r/min，机筒温度都设定为170℃。
[0009]作为本专利技术所述的一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶的优选方案：所述天然橡胶为标准马来西亚橡胶SMR10；所述溶聚丁苯橡胶SSBR为星型结构，结合苯乙烯含量20%，乙烯基含量60%；所述顺丁橡胶为高顺式顺丁橡胶，顺式
‑
1，4结构的含量为98%。
[0010]作为本专利技术所述的一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶的优选方案：所述炭黑N330的氮气吸附比表面积为78m2/g，邻苯二甲酸二丁酯DBP吸油值为102ml/100g。
[0011]作为本专利技术所述的一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶的优选方案：所述促进剂为促进剂CBS（主要成分为Ｎ
‑
环己基
‑
２
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苯并噻唑次磺酰胺）、1.3份与促进剂DM（主要成分为二硫化苯并噻唑）、0.3份二者并用组成。
[0012]所述的一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶的制备方法，包括以下步骤：步骤1）密炼机粗炼：设定密炼机的温度为55℃，转子转速为56转/分钟，待温度稳定后，加入天然橡胶，塑炼1.5分钟后，依次加入溶聚丁苯橡胶、顺丁橡胶、超声波脱硫低黏度再生胶，混炼2分钟至混合均匀；再依次加入防老剂4020、氧化锌、硬脂酸，混炼1分钟后再加入炭黑N330、大豆油，混炼6分钟至排胶口温度为85～95℃时，排出混炼均匀的混炼胶；步骤2）开炼机精炼：将上述排出的混炼胶停放冷却4～8小时后，在双辊开炼机上精炼，双辊开炼机上的前辊转速设定为25转/分钟，前后辊转速比设定为1：1.25，用冷却水控制辊筒温度为40℃恒温；将上述冷却停放后的混炼胶在前辊上翻炼3～5次后，让混炼胶包前辊至有少量堆积胶时，加入促进剂及硫磺；调整辊距为0.5mm，薄通至混炼均匀后，调整辊距至5mm放厚下片，制得待硫化混炼胶；步骤3）胶料硫化：将上述待硫化混炼胶于平整台面上冷却停放12～24小时后，在160℃的温度下根据所测得的工艺正硫化时间进行硫化，即可得到农业轮胎胎面胶。
[0013]本专利技术产生的有益效果：1）本专利技术通过独特的螺杆结构设计，使轮胎胶粉在超声波脱硫过程中受到的来自螺杆的机械剪切力显著增加；反向段延长了胶料在超声波作用部位的辐射时间，增大了胶料在机筒中的作用压力，进而使超声波脱硫效果增强；粒径较细的胶粉在热氧、强超声波及螺杆的强剪切作用下交联键及分子链断裂程度高，产生了大量的可自由流动的二维线性高分子，进而使所制备的脱硫再生胶可塑性高，门尼黏度低。
[0014]2）本专利技术所制备的超声波脱硫低黏度再生胶，在生产制备过程中不需要加入脱硫再生剂，仅依靠螺杆剪切力、热氧和超声波的作用，便实现了对废旧胶粉的再生，对环境无污染，是一种绿色环保的橡胶再生资源。
[0015]3）本专利技术通过在农业轮胎胎面胶中添加一定量的超声波脱硫低黏度再生胶，能有效改善胎面胶的加工工艺性能和物理机械性能，具体表现为：降低胎面胶的挤出膨胀率，使挤出的胎面胶形状保持率更好，表面更光滑；增加了农业轮胎胎面胶的黏性，使制备的农业轮胎胎面胶与缓冲层间黏合力更高，质量更稳定，延长了轮胎使用寿命。
[0016]4）超声波脱硫低黏度再生胶的价格是传统农业轮胎胎面所用生胶的三分之一左右，将其应用于农本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶，其特征在于：各原料组分及其质量份数为：天然橡胶40份，溶聚丁苯橡胶40份，顺丁橡胶20份，超声波脱硫低黏度再生胶10～30份，炭黑N330、40～50份，大豆油10～15份，氧化锌3～5份，硬脂酸2～3份，硫磺1.5～1.8份，促进剂1.5～1.8份，防老剂4020、1.5～2.5份；所述超声波脱硫低黏度再生胶制备方法：是由140目的废旧轮胎胶粉在超声波振幅为13微米条件下用同向旋转双螺杆挤出机（10）制备得到，其门尼黏度值ML
（1+4）100℃
≤20，凝胶含量≤42.32%。2.根据权利要求1所述的一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶，其特征在于：所述同向旋转双螺杆挤出机（10）包括机筒（11），安装在机筒（11）内用于废旧橡胶再生的螺杆（20）和超声波发生装置（13）；所述螺杆（20）设有两个，且同向旋转；所述机筒（11）上设有喂料口（12）和挤出口（14）；所述喂料口（12）和挤出口（14）分别位于螺杆（20）的首尾两侧；所述超声波发生装置（13）用于对螺杆（20）作用后的废旧橡胶进行超声波再生。3.根据权利要求2所述的一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶，其特征在于：所述螺杆（20）沿喂料口（12）至挤出口（14）方向依次设有第一捏合段（21），超声段（22），反向段（23），和第二捏合段（24）；所述第一捏合段（21）包括第一捏合块和第二捏合块；所述第一捏合块是由5个呈72
º
右旋螺纹和4个呈90
º
右旋螺纹组成；所述第二捏合块是由5个呈90
º
右旋螺纹组成；所述超声段（22）为超声波发生装置（13）作用段，不设螺纹；所述反向段（23）是由2个45
º
左旋螺纹组成；所述第二捏合段（24）包括第三捏合块；所述第三捏合块是由4个呈90
º
右旋螺纹和3个呈30
º
右旋螺纹组成。4.根据权利要求2所述的一种填充超声波脱硫低黏度再生胶的农业轮胎胎面胶，其特征在于：所述超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小萍，韦帮风，杨慧，侯亚合，王艳秋，张航天，路塬炜，
申请(专利权)人：徐州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：