一种高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物及其制备方法技术

本发明专利技术属于橡胶组合物技术领域，具体涉及一种高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物及其制备方法，其中，所述橡胶组合物按重量份数计，包括如下组分：天然橡胶

【技术实现步骤摘要】
一种高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于橡胶组合物
，具体涉及一种高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物及其制备方法
。

技术介绍

[0002]橡胶的撕裂破坏是由于硫化胶中的裂纹或裂口受力迅速扩展
、
开裂而导致的破坏现象，橡胶的曲挠破坏是硫化胶受到交变应力或应变作用时，材料的结构和性能发生破坏
。
橡胶的撕裂强度高的不一定曲挠好，但撕裂强度低的橡胶一定不耐曲挠，同时橡胶的模量越高，撕裂强度和曲挠一般会变得越差
。
[0003]目前非充气轮胎采用的是轮辐来连接胎面和轮辋，其功能类似于充气轮胎的胎侧
、
胎肩以及胎唇三个部位
。
轮辐连接胎面部位的橡胶简称接头胶，接头胶一般需要同时满足高模量
、
低滞后
、
耐曲挠
、
耐撕裂
、
耐老化等性能要求，现有的接头胶主要使用天然橡胶为主体，大粒径的炭黑作为填料，然后利用过量的硫化剂交联后得到，按照此配方制备而成的接头胶一般滞后较低
、
模量较高，但是撕裂强度只有
30KN/m
，曲挠在2万次时出现裂纹，完全无法满足接头胶的性能要求
。
[0004]因此，研究一种高模量
、
低滞后
、
耐撕裂
、
耐曲挠的橡胶组合物，对于改善非充气轮胎的力学性能和综合性能而言，具有极其重大的意义
。

技术实现思路

[0005]为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物，生胶体系采用天然橡胶
、
液体异戊二烯橡胶与氯丁橡胶并用，由于天然橡胶具有拉伸强度高
、
撕裂强度高
、
弹性大
、
生热低
、
伸长率高
、
加工性能好的特点，氯丁橡胶具有耐热老化
、
耐臭氧老化
、
耐天候老化
、
耐疲劳性能好的特点，液体异戊二烯橡胶是一种反应型增塑剂，与二烯类橡胶相容性好的特点；因此，可使本专利技术中的轮胎用橡胶组合物具备高模量
、
低滞后
、
耐撕裂
、
耐曲挠和耐老化等特性
。
再加之补强体系采用中超耐磨炭黑和白炭黑并用，中超耐磨炭黑补强性好
、
分散性好，极易结合橡胶主链分子形成结合胶，而白炭黑具有高撕裂强度
、
低生热的特点，因此，两者结合使用，可进一步有效的提高轮胎用橡胶组合物的耐撕裂和耐曲挠性能
。
[0006]本专利技术所要达到的技术效果通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术中高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物，按重量份数计，包括如下组分：
[0008][0009][0010]进一步地，所述天然橡胶的重量占橡胶组合物的
85
％～
95
％
wt。
[0011]进一步地，所述沉淀法白炭黑与中超耐磨炭黑总重量占橡胶组合物的
45
％～
55
％
wt。
[0012]进一步地，所述促进剂与不溶性硫磺的比例为1：
(1
‑
2)。
[0013]进一步地，所述液体异戊二烯橡胶的主链为聚异戊二烯均聚物，分子量在
30000
～
54000
之间，分子主链无官能团
。
[0014]进一步地，所述促进剂为
N
‑
环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺
、N
，
N
‑
二环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺
、N
‑
叔丁基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺
、N,N'
‑
二苯基胍
、N,N'
‑
二邻甲苯胍中的一种或几种
。
[0015]进一步地，所述防老剂为防老剂
4020、
防老剂
RD
中的一种或几种
。
[0016]进一步地，所述黏合剂
RF
为间苯二酚甲醛预缩合树脂；和
/
或，所述黏合剂
RA
为蜜胺型亚甲基给予体树脂
。
[0017]本专利技术中高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物的制备方法，包
括以下步骤：
[0018]一段胶混炼：投入天然橡胶
、
氯丁橡胶
、
液体异戊二烯橡胶
、2/3
的沉淀法白炭黑
、
中超耐磨炭黑
、
环保芳烃油和硅烷偶联剂，混炼后，投入剩余的沉淀法白炭黑，继续混炼得到一段胶，冷却；
[0019]二段胶混炼：投入所述一段胶，混炼后投入防老剂
、
氧化锌
、
硬脂酸和黏合剂
RF
，继续混炼得到二段胶，冷却；
[0020]三段胶混炼：投入所述二段胶
、
不溶性硫磺
、
促进剂
、
防焦剂
、
黏合剂
RA
，混炼后排出，翻炼制得橡胶组合物
。
[0021]进一步地，所述一段胶混炼步骤中，投入天然橡胶
、
氯丁橡胶
、
液体异戊二烯橡胶
、2/3
的沉淀法白炭黑
、
中超耐磨炭黑
、
环保芳烃油和硅烷偶联剂后，先以转速
30rpm
进行混炼，待温度升至
80℃
时，提升转速至
40
～
45rpm
，混炼1～
1.5min
；
[0022]投入剩余沉淀法白炭黑后混合至
120
～
130℃
，然后清扫
10
～
15s
，混合至
155
～
165℃
出料，得到一段胶，冷却放置
4h
以上；
[0023]和
/
或，所述二段胶混炼步骤中，投入所述一段胶后以
30rpm
转速混合至
80℃
，再投入防老剂
、
氧化锌
、
硬脂酸和黏合剂
RF
，先以
30rpm
转速混合1～
1.5min
，然后提升转速至
40
～
45rpm
混合至
140℃
，清扫
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：
2.
根据权利要求1所述的高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述天然橡胶的重量占橡胶组合物的
85
％～
95
％
wt。3.
根据权利要求1所述的高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述沉淀法白炭黑与中超耐磨炭黑总重量占橡胶组合物的
45
％～
55
％
wt。4.
根据权利要求1所述的高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述促进剂与不溶性硫磺的比例为1：
(1
‑
2)。5.
根据权利要求1所述的高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述液体异戊二烯橡胶的主链为聚异戊二烯均聚物，分子量在
30000
～
54000
之间，分子主链无官能团
。
6.
根据权利要求1所述的高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述促进剂为
N
‑
环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺
、N
，
N
‑
二环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺
、N
‑
叔丁基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺
、N,N'
‑
二苯基胍
、N,N'
‑
二邻甲苯胍中的一种或几种
。7.
根据权利要求1所述的高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述防老剂为防老剂
4020、
防老剂
RD
中的一种或几种
。8.
根据权利要求1所述的高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述黏合剂
RF
为间苯二酚甲醛预缩合树脂；和
/
或，所述黏合剂
RA
为蜜胺型亚甲基给予体树脂
。9.
权利要求1‑8之一所述一种高模量低滞后耐撕裂耐曲挠耐老化的轮胎用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：一段胶混炼：投入天然橡胶
、
氯丁橡胶
、
液体异戊二烯橡胶
、2/3
的沉淀法白炭黑
、
中超耐磨炭黑
、
环保芳烃油和硅烷偶联剂，混炼后，投入剩余的沉淀法白炭黑，继续混炼得到一段胶，冷却；二段胶混炼：投入所述一段胶，混炼...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小牛，邱琦，赵晓礼，
申请(专利权)人：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院，
类型：发明
国别省市：