【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及橡胶复合材料，具体地说，涉及一种低生热的轮胎钢丝帘布胶橡胶组合物及其制备方法。
技术介绍
1、载重轮胎在负载和高速行驶期间，轮胎内部胶料会发生动态生热而使胎体温度升高，造成轮胎不同部位胶料发生不同程度的热氧老化，进而促使轮胎内部胶料脆化或软化，致使轮胎出现早期破坏，甚至出现肩空而导致交通事故，因此，研究载重轮胎内部胶料的动态生热性能，开发低生热配方，防止胶料早期破坏具有非常重要的现实意义。其中，轮胎中最为重要的材料是轮胎的粘合胶料，如带束层胶料、胎体胶料、过渡层胶料、甚至粘合胶片胶料等。在轮胎配方设计中，一般不轻易调整粘合胶料配方，但其实对于粘合胶料的性能研究，不仅仅是各种老化前后的静态力学性能和粘合强度，更为重要的是动态生热性能，而后者往往容易被忽略。目前，市场上常见的钢丝帘布胶大多采用高硫或白炭黑降低生热，但这些方法存在一定的局限性，例如高硫会影响帘布胶的撕裂性能和后老化性能，且胶料混炼时容易出现喷霜，而白炭黑则存在分散和与橡胶的结合力不足等问题，虽然可以通过添加硅烷来解决白炭黑的分散问题，但是硅烷会严重影响了帘布胶与钢丝的粘合，限制了其在帘布胶中的应用。同时，也有一些研究通过调整胶料的组成和制备工艺来减少帘布胶生热。然而，这些方法存在着生产成本高、操作复杂等问题，限制了它们在工业生产中的应用。因此，寻找一种新型的解决方案来降低帘布胶生热，提高轮胎的性能和寿命，已成为轮胎制造领域的研究热点和难点。
2、中国专利技术专利（公开号：cn111073065a，公开日：2022.5.24）公开了一种轮胎钢丝
3、中国专利技术专利（公开号：cn116178805a，公开日：2023.5.30）专利技术了一种低生热胎面橡胶组合物及其混炼方法和低生热轮胎，其主要通过添加2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼来达到降低生热的效果，2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼的氨基官能团能与天然橡胶末端的醛基反应，能起到对橡胶分子链末端的改性，降低自由末端的数量，降低分子链滑动，降低滞后损失。其次，2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼与炭黑的表面醛基、羧基、羰基反应，进而可以提高炭黑在橡胶基体中的分散性，降低炭黑填料的payne效应，使该胎面组合物的生热大幅度下降，同时乙氧基团能与白炭黑表面的羟基产生作用，脱去一个乙醇，可以屏蔽白炭黑表面的羟基，提高白炭黑的分散。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的不足，提供一种低生热的轮胎钢丝帘布胶橡胶组合物。
2、为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：
3、一种低生热的轮胎钢丝帘布胶橡胶组合物，所述橡胶组合物原料按生胶100重量份计包括以下组分：
4、生胶：100重量份
5、填料：50～65重量份
6、硅烷偶联剂：1～3重量份
7、钛酸酯偶联剂:1～5重量份
8、硼酸锌：1～3重量份，
9、以及适量的硫化剂、促进剂、增粘剂、钴盐、密胺树脂、防老剂和防焦剂。
10、作为优选，所述橡胶组合物原料按生胶100重量份计包括以下组分：
11、生胶：100重量份
12、填料：50～65重量份
13、硅烷偶联剂：1～3重量份
14、钛酸酯偶联剂:1～5重量份
15、硼酸锌：1～3重量份
16、不溶性硫磺：4.5～7.5重量份
17、促进剂：1～2重量份
18、增粘剂：1～2.5重量份
19、钴盐：0.5～1.5重量份
20、密胺树脂：2～5重量份
21、防老剂：2～4重量份
22、防焦剂：0.1～0.35重量份。
23、钛酸酯偶联剂分子中含有一个烷氧基和三个长链分子结构单元，其中钛酸酯偶联剂中的烷氧基团能与白炭黑填料表面的微量羟基或质子发生化学吸附或化学反应，偶联到白炭黑填料表面形成单分子层，同时释放出异丙醇；而偶联剂另一端的三个长链分子结构单元可与聚合物分子发生化学交联或物理缠绕，最终把无机填料和聚合物很好的结合起来，提高了材料的拉伸强度、伸长率和冲击强度。同时，偶联剂的作用降低了填料的表面能，提高了填料在树脂中的分散能力，降低了填充体系的粘度，增加了填充量，减小了机械磨损，节约了动力消耗，也降低了成本。除了作为偶联剂的常见的功能之外，钛酸酯偶联剂的特殊的分子结构还使它兼有多种功能，可以成为一种多功能助剂。
24、作为优选，钛酸酯偶联剂的分子式通式为(ro)m-ti-（ox-r’-y)n，式中：1≤m≤4且m+n≤6；r为短碳链烷烃基；r′为长碳链烷烃基；x为c、n、p、s等元素；y为羟基、氨基、双键等机团。
25、ti—o……为酯基转移和交联基团，钛酸酯偶联剂能够和有机高分子中的酯基、羧基等进行酯基转移和交联，造成钛酸酯、白炭黑填料及橡胶高分子之间的交联，促使体系黏度上升呈触变性。
26、x为连接钛中心的基团，该基团包括长链烷氧基、酚基、羧基、硫酸基、磷酸基、焦磷酸基等，通过这部分基团的选择，可以使钛酸酯偶联剂兼有多种功能。
27、r为长链的纠缠基团。长的脂肪族碳链比较柔软，能和橡胶分子链进行弯曲缠绕，进而增强橡胶基体和填料的结合力，提高它们的相容性，改善白炭黑的流动性和加工性能，缩短混料时间，增加白炭黑的填充量，并赋予柔韧性及应力转移功能，从而提高延伸、撕裂和冲击强度。
28、y为固化反应基团。当活性基团例如不饱和双键联结在钛的有机骨架上，其不饱和双键能与不饱和橡胶上的双键进行反应，就能使钛酸酯偶联剂和橡胶聚合物进行化学反应而交联。
29、n为非水解基团数，钛酸酯偶联剂中非水解基团的数目至少具有两个以上。在螯合型钛酸酯偶联剂中具有2个或3个非水解基团，在单烷氧基型钛酸酯偶联剂中有3个非水解基团。由于分子中多个非水解基团的作用，可以加强缠绕，并因碳原子数多可急剧改变表面能，大幅度降低体系的黏度。
30、作为优选，所述硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂的重量比为3:1～1:3，优选1:1～1:2。钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂有协同效果，但在无机填料表面会争夺氢氧根离子，因此要控制各自的用量；所有偶联剂的总用量为白炭黑用量的0.1%～10%。
31、作为优选，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂、螯合型钛酸酯偶联剂或配位型钛酸酯偶联剂中的一种或多种，其中，单烷氧基型钛酸酯偶联剂具有各种功能基团和特点，使用范围极广，且价格适中；优选，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
32、作为优选，所述单烷氧基型钛酸酯偶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低生热的轮胎钢丝帘布胶橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物原料按生胶100重量份计包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物原料按生胶100重量份计包括以下组分：
3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂的分子式通式为(RO)M-Ti-（OX-R’-Y)N，式中：1≤M≤4且M+N≤6；R为短碳链烷烃基；R′为长碳链烷烃基；X为包括但不限于C、N、P、S的元素；Y为包括但不限于羟基、氨基、双键的机团。
4.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂的重量比为3:1～1:3，优选1:1～1:2；钛酸酯偶联剂用量为填料用量的0.1%～10%。
5.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂、螯合型钛酸酯偶联剂或配位型钛酸酯偶联剂中的一种或多种，优选，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其特征在于，所述单烷氧基型钛酸酯偶联剂包括但不
7.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述配位型钛酸酯偶联剂包括但不限于四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯；
8.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括但不限于硫化物系、多硫化物系、硫酯系、硫醇系、烯烃系、环氧系、氨基系、烷基系，硅烷偶联剂可采用其中的一种或多种；优选，硫化物系的硅烷偶联剂、氨基系的硅烷偶联剂；再优选，硅烷偶联剂为双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物、双官能团巯基硅烷Si-747、Si-363、新型硅烷NXT、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种组合；
9.根据权利要求1-8任意一项权利要求所述的橡胶组合物的混炼方法，其特征在于，具体步骤如下：
10.一种全钢子午线轮胎，，其特征在于，所述轮胎的帘布胶由权利要求1-8任意一项权利要求所述的橡胶组合物硫化制得。
...【技术特征摘要】
1.一种低生热的轮胎钢丝帘布胶橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物原料按生胶100重量份计包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物原料按生胶100重量份计包括以下组分：
3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂的分子式通式为(ro)m-ti-（ox-r’-y)n，式中：1≤m≤4且m+n≤6；r为短碳链烷烃基；r′为长碳链烷烃基；x为包括但不限于c、n、p、s的元素；y为包括但不限于羟基、氨基、双键的机团。
4.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂的重量比为3:1～1:3，优选1:1～1:2；钛酸酯偶联剂用量为填料用量的0.1%～10%。
5.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂、螯合型钛酸酯偶联剂或配位型钛酸酯偶联剂中的一种或多种，优选，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其特征在于，所述单烷氧基型钛酸酯偶联剂包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡善军，俞敏莉，彭俊彪，张春生，周琪，刘乐，姚斌，戴仲娟，金振涣，徐新建，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。