一種用于輪胎三角膠的橡膠材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于輪胎三角膠的橡膠材料的制備方法，屬于橡膠材料技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 子午線輪胎的應(yīng)力最大區(qū)域是胎肩和胎圈區(qū)，尤其在超載比較嚴(yán)重時(shí)，胎圈除承 受著內(nèi)壓應(yīng)力、制動(dòng)力矩、側(cè)滑和離心力以及輪輞過盈力等，還由于胎體簾線子午排列， 簾布層數(shù)少，胎體柔軟，致使輪胎在行駛過程中一直處于反復(fù)曲撓狀態(tài)之中，在這樣的應(yīng) 力狀態(tài)下，鋼絲圈胎圈受力很大，使得胎體簾布端點(diǎn)部位容易產(chǎn)生脫離，由于胎側(cè)柔軟，在 行駛時(shí)尤其是高速行駛時(shí)會(huì)增加不穩(wěn)定性，因此胎圈部位必須大大增強(qiáng)。三角形狀芯膠（ 簡(jiǎn)稱三角膠）是胎圈部位重要的部件，位于鋼絲圈上端，起著填充、定位、承受應(yīng)力的作用， 不但對(duì)改善子午線輪胎側(cè)向剛性分布起重要作用，同時(shí)與胎側(cè)區(qū)剛?cè)徇^渡要均勻和屈撓 性好。
[0003] 轎車輪胎三角膠的硬度較高，其配方常采用較高用量的炭黑、補(bǔ)強(qiáng)樹脂或/和硫 黃配合，從而造成膠料塑性低、柔軟性差、加工困難，成型反包時(shí)難以壓倒貼合而出現(xiàn)窩氣 現(xiàn)象；為改善工藝粘合性能而添加增粘樹脂（熔點(diǎn)一般為90?140°C )會(huì)明顯降低膠料物 理性能、老化后性能，升高生熱，增大部件挺性，使成品輪胎胎圈產(chǎn)生氣泡；添加較多增塑劑 則會(huì)明顯降低膠料硬度或?qū)е滦阅芰踊?br>[0004] 專利CN102199314A公開了一種改進(jìn)粘合體系的輪胎三角膠組合物及其制備方 法。改進(jìn)粘合體系的輪胎三角膠組合物，以下的組分按重量份數(shù)混煉構(gòu)成：天然橡膠70? 100、丁苯橡膠0?30、炭黑55?75、間苯二酚I. 0?4. 0、癸酸鈷0. 2?3. 0、亞甲基給予 體粘合劑3?8、白炭黑0?20、硫化劑和硫化促進(jìn)劑3?8 ;其它加工助劑。但是這種橡 膠在使用過程中存在有硬度、彈性不高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：用于輪胎三角膠的橡膠材料的硬度、彈性不高，對(duì) 其組分進(jìn)行了改進(jìn)。
[0006] 技術(shù)方案： 一種用于輪胎三角膠的橡膠材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步、改性丙烯酸樹脂的制備，按重量份計(jì)，將苯乙烯2?4份、丙烯酸1?2份、醋 酸乙烯酯0. 5?1份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯0. 5?1份、引發(fā)劑0. 2?0. 4份混合均 勻，得到單體混合物；把有機(jī)溶劑10?20份投入反應(yīng)釜，升溫回流并保持10?20分鐘；滴 加單體混合物，滴加完畢后，在回流狀態(tài)下保持1. 5?2. 5小時(shí)；再在反應(yīng)釜中加入引發(fā)劑 0. 2?0. 4份，并在回流狀態(tài)下保持1. 5?2. 5小時(shí)，放冷，過濾后，將固態(tài)物烘干即可； 第2步、聚氨酯預(yù)聚體的制備：在反應(yīng)釜中，加入異佛爾酮二異氰酸酯12?14份、十八 碳二元脂肪酸3?4份和聚丁二烯二醇15?20份，升溫60?80°C進(jìn)行反應(yīng)1?3h ;然后 加入擴(kuò)鏈劑1?2份，再進(jìn)行反應(yīng)1?3h，過濾后，將固態(tài)物烘干即可； 第3步、改性聚氨酯的制備：將改性丙烯酸樹脂、聚氨酯預(yù)聚體、聚乳酸1?2份、瓊脂 1. 2?1. 5份、偶聯(lián)劑1?2份、聚乙烯醇2?2. 4份混合均勻，升溫60?80°C后，保溫2? 3h,即可； 第4步、將改性聚氨酯、天然橡膠200?240份、石墨3?5份、炭黑30?60份、石蠟 油10?25份、防老劑1?3份、硫磺3?5份、硫化促進(jìn)劑1?3份混合均勻，混煉均勻， 再經(jīng)硫化得到橡膠材料。
[0007] 所述的第1步中，有機(jī)溶劑是甲苯或醋酸丁酯。
[0008] 所述的第1步中，引發(fā)劑是過氧化二苯甲?；蚺嫉惗∏?。
[0009] 所述的第2步中，擴(kuò)鏈劑為1，4- 丁二醇、新戊二醇、乙二醇、一縮二乙二醇、甘油、 順丁烯二酸酐、三羥甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或二羥甲基丙酸中的一種 或幾種的混合物。
[0010] 所述的第3步中，偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑KH -550、KH-560、KH-570中的一種。
[0011] 所述的第4步中，硫化溫度是150?170°C，時(shí)間20?40min，壓力8?12 MPa。
[0012] 所述的第4步中，硫化促進(jìn)劑是指促進(jìn)劑M或者促進(jìn)劑DM。
[0013] 有益效果 本發(fā)明通過采用丙烯酸對(duì)聚氨酯進(jìn)行改性，提高了橡膠材料的物理性能。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例1 第1步、改性丙烯酸樹脂的制備，將苯乙烯2Kg、丙烯酸lKg、醋酸乙烯酯0. 5Kg、甲基丙 烯酸二甲氨基乙酯〇. 5Kg、過氧化二苯甲酰0. 2Kg混合均勻，得到單體混合物；把甲苯IOKg 投入反應(yīng)釜，升溫回流并保持10分鐘；滴加單體混合物，滴加完畢后，在回流狀態(tài)下保持 1. 5小時(shí)；再在反應(yīng)釜中加入過氧化二苯甲酰0. 2Kg，并在回流狀態(tài)下保持1. 5小時(shí)，放冷， 過濾后，將固態(tài)物烘干即可； 第2步、聚氨酯預(yù)聚體的制備：在反應(yīng)釜中，加入異佛爾酮二異氰酸酯12Kg、十八碳二 元脂肪酸3Kg和聚丁二烯二醇15Kg，升溫60°C進(jìn)行反應(yīng)Ih ;然后加入1，4- 丁二醇lKg，再 進(jìn)行反應(yīng)lh，過濾后，將固態(tài)物烘干即可； 第3步、改性聚氨酯的制備：將改性丙烯酸樹脂、聚氨酯預(yù)聚體、聚乳酸lKg、瓊脂 I. 2Kg、KH-560偶聯(lián)劑lKg、聚乙烯醇2Kg混合均勻，升溫60°C后，保溫2h，即可； 第4步、將改性聚氨酯、天然橡膠200Kg、石墨3Kg、炭黑30Kg、石蠟油10Kg、防老劑lKg、 硫磺3Kg、硫化促進(jìn)劑M IKg混合均勻，混煉均勻，再經(jīng)硫化得到橡膠材料，硫化溫度是 l5〇°C，時(shí)間 2〇min，壓力 8MPa。
[0015] 實(shí)施例2 第1步、改性丙烯酸樹脂的制備，將苯乙烯4Kg、丙烯酸2Kg、醋酸乙烯酯lKg、甲基丙烯 酸二甲氨基乙酯lKg、過氧化二苯甲酰0. 4Kg混合均勻，得到單體混合物；把甲苯20Kg投入 反應(yīng)釜，升溫回流并保持20分鐘；滴加單體混合物，滴加完畢后，在回流狀態(tài)下保持2. 5小 時(shí)；再在反應(yīng)釜中加入過氧化二苯甲酰0. 4Kg，并在回流狀態(tài)下保持2. 5小時(shí)，放冷，過濾 后，將固態(tài)物烘干即可； 第2步、聚氨酯預(yù)聚體的制備：在反應(yīng)釜中，加入異佛爾酮二異氰酸酯14Kg、十八碳二 元脂肪酸4Kg和聚丁二烯二醇20Kg，升溫80°C進(jìn)行反應(yīng)3h ;然后加入1，4- 丁二醇2Kg，再 進(jìn)行反應(yīng)3h，過濾后，將固態(tài)物烘干即可； 第3步、改性聚氨酯的制備：將改性丙烯酸樹脂、聚氨酯預(yù)聚體、聚乳酸2Kg、瓊脂 I. 5Kg、KH-560偶聯(lián)劑2Kg、聚乙烯醇2. 4Kg混合均勻，升溫80°C后，保溫3h，即可； 第4步、將改性聚氨酯、天然橡膠240Kg、石墨5Kg、炭黑60Kg、石蠟油25Kg、防老劑3Kg、 硫磺5Kg、硫化促進(jìn)劑M 3Kg混合均勻，混煉均勻，再經(jīng)硫化得到橡膠材料，硫化溫度是 l7〇°C，時(shí)間 40min，壓力 I2 MPa。
[0016] 實(shí)施例3 第1步、改性丙烯酸樹脂的制備，將苯乙烯3Kg、丙烯酸2Kg、醋酸乙烯酯0. 7Kg、甲基丙 烯酸二甲氨基乙酯〇. 8Kg、過氧化二苯甲酰0. 3Kg混合均勻，得到單體混合物；把甲苯15Kg 投入反應(yīng)釜，升溫回流并保持15分鐘；滴加單體混合物，滴加完畢后，在回流狀態(tài)下保持2 小時(shí)；再在反應(yīng)釜中加入過氧化二苯甲酰0. 3Kg，并在回流狀態(tài)下保持2小時(shí)，放冷，過濾 后，將固態(tài)物烘干即可； 第2步、聚氨酯預(yù)聚體的制備：在反應(yīng)釜中，加入異佛爾酮二異氰酸酯13Kg、十八碳二 元脂肪酸4Kg和聚丁二烯二醇17Kg，升溫70°C進(jìn)行反應(yīng)2h ;然后加入1，4- 丁二醇lKg，再 進(jìn)行反應(yīng)2h，過濾后，將固態(tài)物烘干即可； 第3步、改性聚氨酯的制備：將改性丙烯酸樹脂、聚氨酯預(yù)聚體、聚乳酸2Kg、瓊