半钢子午线缺气保用轮胎胎侧补强层橡胶组合物制造技术

技术编号:7679416 阅读:217 留言:0更新日期:2012-08-16 02:12
本发明专利技术涉及橡胶技术领域,具体地说是一种半钢子午线缺气保用轮胎胎侧补强层橡胶组合物,其特征是:以100重量份的橡胶组分为基准,还包含5~50重量份的高分散性二氧化硅,35~115重量份的炭黑,5~35重量份的橡胶加工软化剂,3~15重量份的硅烷偶联剂,0~10重量份的防老剂,0~14重量份的硫磺,0~8.5重量份的促进剂;其中所述橡胶组分包含高反式聚异戊二烯、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶以及高顺式聚丁二烯橡胶,所述反式-1,4-聚异戊二烯橡胶中反式结构含有量≥96%;高顺式聚丁二烯橡胶为使用量较大的镍系聚丁二烯橡胶,其中的顺式丁二烯结构cis的质量%应该大于95%;苯乙烯-丁二烯橡胶具有15~30质量%的结合苯乙烯含量以及10~50质量%的乙烯基的含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及橡胶
,具体地说是一种半钢子午线缺气保用轮胎胎侧补强层橡胶组合物
技术介绍
众所周知,当今社会随着汽车工业的迅猛发展,人们对轮胎的安全性能要求越来越高,轮胎在行驶时胎压突然的降低乃至零气压,将给驾驶人员生命带来威胁,尤其在高速行驶的条件下可能发生车毁人亡的重大事故。为此,各大轮胎公司都积极投入开发相应的半钢子午线缺气保用轮胎。胎侧补强层作为半钢子午线缺气保用轮胎重要组成部分,其性能的好坏直接影响轮胎的使用安全性能及使用寿命。低生热、高定伸是保证补强层发挥作用的基本要求。半钢子午线缺气保用轮胎的负荷性能改善,轮胎设计技术人员普遍采用的是高强度胎体帘布材料和胎侧部位厚的补强层材料设计来保证泄压轮胎的行车安全。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术的不足,提供一种半钢子午线缺气保用轮胎胎侧补强层橡胶组合物,从胶料配方方面改善半钢子午线缺气保用轮胎安全性能,尤其是高反式聚异戊二烯的使用对胎侧补强层生热降低的改善。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是一种半钢子午线缺气保用轮胎胎侧补强层橡胶组合物,以100重量份的橡胶组分为基准,还包含 5 50重量份的高分散性二氧化娃, 35 115重量份的炭黑, 5 35重量份的橡胶加工软化剂, 3 15重量份的硅烷偶联剂, O 10重量份的防老剂, O 14重量份的硫磺, O 8. 5重量份的促进剂; 其中所述橡胶组分包含高反式聚异戊二烯、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶以及高顺式聚丁二烯橡胶,所述反式-1,4-聚异戊二烯橡胶中反式结构含有量>96% ;高顺式聚丁二烯橡胶为镍系聚丁二烯橡胶,其中的顺式丁二烯结构cis的质量%应该大于95% ;苯乙烯-丁二烯橡胶具有15 30质量%的结合苯乙烯含量以及10 50质量%的乙烯基的含量。本专利技术的有益效果是,该配方中使用一定量的高反式聚异戊二烯(TPI)及结合少量的二氧化硅,将使得配方生热性能大大降低,所制备的半钢子午线缺气保用轮胎在零气压条件下行驶的距离更长,有效的提高了半钢子午线缺气保用轮胎的行驶安全性能及使用寿命。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述 本专利技术涉及的橡胶组分包括高反式聚异戊二烯(TPI)、天然橡胶(NR)、高顺式聚丁二烯橡胶(BR9000)和苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)组分。反式-1,4-聚异戍二烯(TPI)又称为杜仲橡胶(Eucommiaulmoides Rubber)、古塔波胶(Gutta-percha Rubber )、巴拉塔胶(Balata Rubber)等,杜仲树是我国一种经济林木,除了药用和保健品用外,还可以提取杜仲橡胶。中国橡胶工业协会的杜仲胶协会,提出将杜仲胶作为“第二天然橡胶”。但经过种种努力,天然的TPI橡胶产量远远满足不了工业生产需求,因此合成TPI的发展,对于推动这一事业的发展,起到了先锋和桥梁作用。青岛科技大学开发并初步投用的高反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)在该方面取得领先,本专利技术使用的高反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)就是青岛科技大学研究开发的合成杜仲橡胶。专利技术中涉及的TPI室温下易结晶(熔点Tm=60°C左右),低于该温度呈塑料或硬质橡胶状态。因TPI具有与NR相等的碳碳不饱和双键密度,能与NR、SBR.BR, IR等共混共用相同的硫磺硫化体系交联,经充分交联后TPI失去结晶性而变成弹性体,这种性能使得胎侧补强层胶的生热性能降低(延长使用寿命)。专利技术中所述的反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)为高反式含量的TPI,常温为塑料或硬质橡胶状态,导致炼胶成为问题,因为TPI从结晶熔融到分散需要一定的温度和时间,如果在胶料中得不到充分分散,致使TPI的优点表现不出来甚至致使性能更差。使用TPI胶料的母胶需要调整炼胶工艺条件,如可以先使TPI塑炼,做成TPI母胶等;还可以将TPI先单独预热塑化后再和其他合成胶一同密炼,混炼的母胶可以达到普通母胶的效果。半成品经过挤出停放后会因TPI结晶变硬,使得胶料半成品的塑性和粘合性不足,给成型造成困难,如果将胶料半成品预热到45°c左右(如用微波加热)即可解决此问题;硫化时会因为含TPI的胶料较硬流动性不足而造成某些部位缺胶(特别是厚制品和花纹复杂的制品)但如果轮胎经半成品预热后情况能好一些。本专利技术涉及的反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的用量优选为不低于20重量份,进一步优选为不低于25重量份。当TPI的用量低于20重量份时,不易获得足够耐磨性能的改善。此外,TPI的用量优选为不超过50重量份,进一步优选为不超过45重量份。当TPI的用量超过50重量份时,将导致胶料的混炼及半成品的成型、硫化等工艺问题的加剧。本专利技术中的涉及高反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的其它重要物理性能推荐指标详见附件表一。本专利技术涉及的苯乙烯-丁二烯橡胶具有15 30质量%的结合苯乙烯含量以及 10 50质量%的乙烯基含量;如中国石油化工齐鲁公司的SBR1502、SBR1723 ;台橡申华化工公司的SBR1723 (充37. 5重量份的TDAE油)等。专利技术中苯乙烯-丁二烯橡胶SBR,为保证一定的加工性能和物理机械性能,本专利技术推荐优选充油的SBR ;非充油的SBR也可使用,使用时应适当调整相应的橡胶加工软化剂的使用量。充油的SBR 的填充油类型为 TDAE (Treated Distillate Aromatic Extract 处理后的芳烃油)或者RAE油(Residual Aromatic Extracts残余芳烃提取物);油品的填充量为35-55重量份。本专利技术中的苯乙烯-丁二烯橡胶SBR的原胶门尼粘度值为45-75,为保证一定的加工性能,可以选低门尼值的SBR,但为保证胶料的综合性能,应该尽量选偏高门尼值的SBR,因此门尼值的选择视加工条件而定,推荐为65左右。本专利技术中的苯乙烯-丁二烯橡胶SBR的用量优选为不低于10重量份,进一步优选为不低于15重量份。当SSBR的用量低于10重量份时,将会对产品的加工性能不利;此外,SBR的用量优选为不超过25重量份,进一步优选为不超过20重量份,当SBR的用量超过25重量份时,将导致高顺式聚丁二烯橡胶BR9000的用量降低,这将不利于生热性能降低。专利技术中涉及的聚丁二烯橡胶BR,其中的顺式丁二烯结构Cis的质量%应该大于95%,如购自中国石油化工有限公司、韩国锦湖石化公司的镍系BR9000、购自德国朗盛化工公司的Buna CB25。聚丁二烯橡胶BR的用量优选为不低于20重量份,进一步优选为不低于25重量份,当BR的用量低于20重量份时,不易获得低的生热性能;此外,BR的用量优选为不超过65重量份,进一步优选为不超过60重量份,当BR的用量超过65重量份时,对出缺气保用轮胎的胎侧补强层的高定伸应力产生不利影响。本专利技术中的高顺式聚丁二烯橡胶BR的原胶门尼粘度值为35-75,为保证一定的加工性能,可以选门尼值适中的BR,但为保证轮胎的综合性能,应该尽量选偏高门尼值的BR,因此门尼值的选择视加工条件而定,推荐为55左右。橡胶组分中除TPI、SBR和BR外,第四种胶料为天然橡胶,对天然橡胶本专利技术没有特别的要求,常用的SMR系列、STR系列的5# ,10#、20#标准胶及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁玉华单国玲顾高照丁全勇孙希华贾进义焦文秀
申请(专利权)人:三角轮胎股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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