一種耐磨性胎面橡膠及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于輪胎橡膠技術領域，具體涉及一種耐磨性胎面橡膠及其制備方法。
【背景技術】
[0002]橡膠分為天然橡膠和合成橡膠兩大類，天然橡膠的優(yōu)點是具備良好的物理機械性能和優(yōu)良的彈性，并且機械強度高，扯斷強度，抗撕裂，但是其缺點是耐油和耐溶劑性能差，易老化。天然橡膠容易混煉，能用普通的硫磺硫化方式進行硫化。目前就綜合性能來說，沒有一種合成橡膠能比得上天然橡膠，常見的天然橡膠有煙片膠(RSS)和泰國產(chǎn)的天然標準膠(STR)。
[0003]合成橡膠是以石油為主要來源，由某些低分子化合物作為原料，經(jīng)過復雜的化學反應制造的；合成橡膠按主要性能和用途區(qū)分可分為通用橡膠和特殊橡膠，常見的乘用廠生產(chǎn)輪胎使用的合成橡膠有順丁膠(BR)、丁苯膠(SBR)、丁基膠(IIR)等。
[0004]胎面橡膠主要用于汽車輪胎的表面，對其耐磨性和耐久性都具有很高的要求，橡膠制品在不同的應用中的磨損是不同的，而耐磨性又十分復雜，膠料是否耐磨與抗切口增長、熱穩(wěn)定性、抗撕裂性、硬度和耐疲勞性都有很大的關系。
[0005]進一步的，胎面橡膠配方的添加工藝對制備的橡膠的耐磨性也有很大的影響，這是因為，有些組分會吸附接觸，影響到后續(xù)膠體合成的性能。

【發(fā)明內容】

[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨性胎面橡膠，使其性能優(yōu)越，熱穩(wěn)定性高，硬度適中，耐磨性和耐疲勞性都能符合要求；本發(fā)明的另一目的是提供該橡膠的制備方法。
[0007]技術方案:為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種耐磨性胎面橡膠，包括以下重量份數(shù)的原料:天然橡膠70~90份、異戊二烯橡膠30-50份、丁基膠10~20份、硬脂酸2~3份、硫化劑1~3份、促進劑TMTD 4-8份、軟化劑5~10份、補強劑5~10份、防老劑2~3份；所述的補強劑為乙炔炭黑或者白炭黑；所述的軟化劑為娃燒偶聯(lián)劑。
[0008]所述的原料還包括重量份數(shù)為5~10份的陶土或者碳酸鈣。
[0009]所述的防老劑為石蠟。
[0010]所述的硫化劑為硫磺。
[0011]所述的耐磨性胎面橡膠的制備方法:包括以下步驟:
1)按照比例將天然橡膠在55~60°C進行塑煉；將異戊二烯橡膠和丁基膠在75~80°C進行一段混煉；將塑煉后的天然橡膠加入一段混煉的混合物中在80~90°C進行二段混煉，得到混煉完畢的混合物；
2)向混煉完畢的混合物中加入硬脂酸、硫化劑、促進劑TMTD、軟化劑和防老劑，于1800C ~200°C，壓力ll~13Mpa下反應20min中再加入補強劑后熱壓成型23~28min。
[0012]所述的耐磨性胎面橡膠的制備方法，所述的塑煉時間為30~50分鐘，所述的一段混煉時間為40~60分鐘，所述的二段混煉的時間為30~40分鐘。
[0013]發(fā)明原理:在橡膠配方中加入二氧化硅，這種環(huán)保的新式補強劑，能夠更加耐磨，增強輪胎的濕地抓著力，降低滾動阻力，減少汽車能耗；軟化劑能改善橡膠的加工性能，使橡膠盡快軟化，促使配合劑盡快混煉，常見的軟化劑為TDAE、MES、芳烴油等等，本領域技術人員發(fā)現(xiàn)這些軟化劑配合補強劑效果都不佳，只有硅烷偶聯(lián)劑配合使用時才有意料不到的效果。添加重量份數(shù)為5~10份的陶土或者碳酸鈣作為填料可以優(yōu)化膠料的耐磨性能，選用尚比表面積、尚結構度以及表面活性的填料，可以有效地提尚Jj父料的耐磨性能。
[0014]在制備之前，天然橡膠必須進行塑煉；不添加大量軟化劑、增塑劑的原因是因為配方中加入了合成橡膠。
[0015]有益效果:與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的耐磨性胎面橡膠，其獨特的配方使得輪胎熱穩(wěn)定性高，硬度適中，耐磨性和耐疲勞性都能符合要求；該橡膠的制備方法，簡單環(huán)保，制備的橡膠能符合使用要求，經(jīng)久耐用，具備很好的經(jīng)濟效益和實用性。
【具體實施方式】
[0016]下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的說明。
[0017]實施例1胎面橡膠a
一種耐磨性胎面橡膠，包括以下重量份數(shù)的原料:天然橡膠70份、異戊二烯橡膠30份、丁基膠10份、硬脂酸2份、硫化劑I份、促進劑TMTD 4份、軟化劑5份、補強劑5份、防老劑2份；補強劑為乙炔炭黑；軟化劑為硅烷偶聯(lián)劑。原料還包括重量份數(shù)為5份的碳酸鈣。防老劑為石蠟。硫化劑為硫磺。
[0018]耐磨性胎面橡膠的制備方法:包括以下步驟:
O按照比例將天然橡膠在55°C進行塑煉；將異戊二烯橡膠和丁基膠在75°C進行一段混煉；將塑煉后的天然橡膠加入一段混煉的混合物中在80°C進行二段混煉，得到混煉完畢的混合物；2)向混煉完畢的混合物中加入硬脂酸、硫化劑、促進劑TMTD、軟化劑和防老劑，于180°C，壓力IlMpa下反應20min中再加入補強劑后熱壓成型23min，制得胎面橡膠a。耐磨性胎面橡膠的制備方法，塑煉時間為30分鐘，所述的一段混煉時間為40分鐘，所述的二段混煉的時間為30分鐘。
[0019]實施例2胎面橡膠b
一種耐磨性胎面橡膠，包括以下重量份數(shù)的原料:天然橡膠90份、異戊二烯橡膠50份、丁基膠20份、硬脂酸3份、硫化劑3份、促進劑TMTD 8份、軟化劑10份、補強劑10份、防老劑3份；補強劑為白炭黑；軟化劑為硅烷偶聯(lián)劑。原料還包括重量份數(shù)為10份的陶土。防老劑為石蠟。硫化劑為硫磺。
[0020]耐磨性胎面橡膠的制備方法:包括以下步驟:
O按照比例將天然橡膠在60°c進行塑煉；將異戊二烯橡膠和丁基膠在80°C進行一段混煉；將塑煉后的天然橡膠加入一段混煉的混合物中在90°C進行二段混煉，得到混煉完畢的混合物；2)向混煉完畢的混合物中加入硬脂酸、硫化劑、促進劑TMTD、軟化劑和防老劑，于200°C，壓力13Mpa下反應20min中再加入補強劑后熱壓成型28min，制得胎面橡膠b。耐磨性胎面橡膠的制備方法，所述的塑煉時間為50分鐘，所述的一段混煉時間為60分鐘，所述的二段混煉的時間為40分鐘。
[0021]實施例3 胎面橡膠c
一種耐磨性胎面橡膠，包括以下重量份數(shù)的原料:天然橡膠80份、異戊二烯橡膠40份、丁基膠15份、硬脂酸2.5份、硫化劑2份、促進劑TMTD 6份、軟化劑8份、補強劑8份、防老劑2.5份；補強劑為白炭黑；軟化劑為硅烷偶聯(lián)劑。原料還包括重量份數(shù)為8份的碳酸鈣。防老劑為石蠟。硫化劑為硫磺。
[0022]耐磨性胎面橡膠的制備方法:包括以下步驟:
O按照比例將天然橡膠在58°C進行塑煉；將異戊二烯橡膠和丁基膠在78°C進行一段混煉；將塑煉后的天然橡膠加入一段混煉的混合物中85°C進行二段混煉，得到混煉完畢的混合物；2)向混煉完畢的混合物中加入硬脂酸、硫化劑、促進劑TMTD、軟化劑和防老劑，于190°C，壓力12Mpa下反應20min中再加入補強劑后熱壓成型25min，制得胎面橡膠C。耐磨性胎面橡膠的制備方法，所述的塑煉時間為40分鐘，所述的一段混煉時間為50分鐘，所述的二段混煉的時間為35分鐘。
[0023]實施例4性能測試
將實施例1~3中制備的胎面橡膠a、胎面橡膠b和胎面橡膠c進行耐磨性能測試，采用阿克隆磨耗試驗方法，試驗時讓試樣與砂輪在一定的傾斜角度和一定的負荷作用下進行摩擦，測定試樣在一定里程內的磨耗體積。采用傾斜角度15°，砂輪轉速33r/min進行測試。試樣受力26.7N。經(jīng)測試后，胎面橡膠a的磨耗系數(shù)為670，胎面橡膠b的磨耗系數(shù)為770，胎面c的磨耗系數(shù)為720。
[0024]同時，胎面橡膠a~c的抓地性能均為AA級別。因此采用本發(fā)明的配方和方法，胎面橡膠既能保持優(yōu)越的耐磨性，又能保持良好的抓地性能，實現(xiàn)安全駕駛，耐疲勞，經(jīng)久耐用。
【主權項】
1.一種耐磨性胎面橡膠，其特征在于:包括以下重量份數(shù)的原料:天然橡膠70~90份、異戊二烯橡膠30~50份、丁基膠10~20份、硬脂酸2~3份、硫化劑1~3份、促進劑TMTD 4-8份、軟化劑5~10份、補強劑5~10份、防老劑2~3份；所述的補強劑為乙炔炭黑或者白炭黑；所述的軟化劑為硅烷偶聯(lián)劑。2.根據(jù)權利要求1所述的耐磨性胎面橡膠，其特征在于:所述的原料還包括重量份數(shù)為5~10份的陶土或者碳酸鈣。3.根據(jù)權利要求1所述的耐磨性胎面橡膠，其特征在于:所述的防老劑為石蠟。4.根據(jù)權利要求1所述的耐磨性胎面橡膠，其特征在于:所述的硫化劑為硫磺。5.權利要求1~4中任意一項所述的耐磨性胎面橡膠的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: O按照比例將天然橡膠在55~60°C進行塑煉；將異戊二烯橡膠和丁基膠在75~80°C進行一段混煉；將塑煉后的天然橡膠加入一段混煉的混合物中在80~90°C進行二段混煉，得到混煉完畢的混合物； 2)向混煉完畢的混合物中加入硬脂酸、硫化劑、促進劑TMTD、軟化劑和防老劑，于1800C ~200°C，壓力ll~13Mpa下反應20min中再加入補強劑后熱壓成型23~28min。6.根據(jù)權利要求5所述的耐磨性胎面橡膠的制備方法，其特征在于:所述的塑煉時間為30~50分鐘，所述的一段混煉時間為40~60分鐘，所述的二段混煉的時間為30~40分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨性胎面橡膠，屬于輪胎橡膠技術領域，包括以下重量份數(shù)的原料：天然橡膠70~90份、異戊二烯橡膠30~50份、丁基膠10~20份、硬脂酸2~3份、硫化劑1~3份、促進劑TMTD？4~8份、軟化劑5~10份、補強劑5~10份、防老劑2~3份；補強劑為乙炔炭黑或者白炭黑；軟化劑為硅烷偶聯(lián)劑。本發(fā)明還公開了該耐磨性胎面橡膠的制備方法。本發(fā)明的耐磨性胎面橡膠，其獨特的配方使得輪胎熱穩(wěn)定性高，硬度適中，耐磨性和耐疲勞性都能符合要求；該橡膠的制備方法，簡單環(huán)保，制備的橡膠能符合使用要求，經(jīng)久耐用，具備很好的經(jīng)濟效益和實用性。
【IPC分類】C08L9/00, C08K3/26, C08K3/06, C08K5/09, C08L7/00, C08K3/04, C08K3/34, C08K3/36, C08K13/02
【公開號】CN105131356
【申請?zhí)枴緾N201510555492
【發(fā)明人】周波
【申請人】蘇州國泰科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月2日