專利名稱：中長途公路運輸型子午線輪胎高耐磨胎面膠及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種輪胎用胎面膠，尤其是一種中長途公路運輸型子午線輪胎高耐磨 胎面膠及其制備方法。
背景技術：
隨著子午胎的不斷發展，其產品也不斷細化，出現了許多針對不同路面和不同用 途的子午胎。在現有技術中，高速公路上使用的全鋼載重子午胎的胎面配方中生膠體系全 部用天然橡膠，該配方實際上仍基于普通路面的使用狀況，因此在對耐撕裂、耐切割、牽引 性方面較好；但全天然橡膠配方在適應高速路面所需求的高耐磨方面存在不足。隨著高速 公路網絡的不斷擴大，車輛在高速公路上行駛時，對輪胎的耐磨性要求非常高，它直接決定 了輪胎的使用壽命。發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種耐磨性好的中長途公路運 輸型子午線輪胎高耐磨胎面膠。
本發明的另一目的是提供一種中長途公路運輸型子午線輪胎高耐磨胎面膠的制 備方法，提高了生產工作效率而且大大節約了能源。
按照本發明提供的技術方案，所述中長途公路運輸型全鋼子午線輪胎高耐磨胎面 膠的組成為70 90份天然膠SMR20、10 30份順丁橡膠、0 20份丁苯橡膠、0. 1 0. 2 份塑解劑、35 55份N234炭黑、3 8份白炭黑、2 5份氧化鋅、1 3份硬脂酸、0. 5 2份分散劑、0. 5 2份增塑劑、0. 5 1. 5份硅烷偶聯劑、1 3份防老劑RD、1 3份防老 劑4020,0. 5 2. 5份微晶蠟、0. 8 1. 5份硫磺、1 2. 0份促進劑NS,0. 1 0. 3份防焦 劑CTP ；單位按重量份數計。
所述塑解劑為SJ-103。
所述分散劑為FS-97。
所述增塑劑為FS-200。
所述防老劑4020為N-(1，3- 二甲基丁基)-N，-苯基對苯二胺。
所述防老劑RD為2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體。
所述促進劑NS為N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
所述防焦劑CTP為N-環己基硫代領苯二甲酰亞胺
一種高耐磨胎面膠制備方法，按重量份數計，包括以下工藝步驟
(1) 一段混煉
a、生膠塑煉向密煉機的混煉室中加入70 90份天然橡膠SMR20、10 30份順 丁橡膠、0 20份丁苯橡膠和0. 1 0. 2份塑解劑，通過轉子旋轉進行生膠塑煉，塑料時間 為20 40秒；
b、混煉向混煉室中加入12 18份N2;34炭黑、3 8份白炭黑、0. 5 1. 5份硅烷偶聯劑、2 5份氧化鋅、1 3份硬脂酸、0. 5 2份分散劑和0. 5 2份增塑劑，進行混 煉20 50秒；然后加入12 18份N2;34炭黑混煉20 40秒；
C、排膠得到一段母膠，排膠溫度為135 150°C ；
所述步驟a、步驟b中轉子轉速為40 50轉/分鐘，混煉壓力為17 19MPa，混 煉室的溫度為35 45°C，轉子的溫度為30 40°C ；
(2)第一次靜置將一段混煉后得到的一段母膠置于空氣中冷卻至常溫；
(3) 二段混煉將一段母膠與11 19份N2;34炭黑、1 3份防老劑RD、1 3份 防老劑4020和0. 5 2. 5份微晶蠟投入密煉機在轉子旋轉下進行混煉20 40秒，升上 頂栓上到位使混煉室內的膠料翻轉一下，然后壓下上頂栓繼續利用轉子進行混煉20 40 秒，混煉結束進行排膠得到二段母膠；所述轉子轉速為40 50轉/分鐘，混煉壓力為17 19MPa，混煉室溫度為；35 45°C，轉子溫度為30 40°C，排膠溫度為145 155°C ；
(4)第二次靜置將二段混煉得到的二段母膠置于空氣中冷卻至常溫；
(5)終煉將二段母膠和0. 8 1. 5份硫磺、1 2. 0份促進劑NS和0. 1 0. 3份 防焦劑CTP投入混煉室利用轉子旋轉進行混煉，混煉140 170秒后排膠得到所述的胎面 膠；所述轉子轉速為20 30轉/分鐘，混煉壓力為16 18MPa，混煉室溫度為25 40°C， 轉子溫度為25 35°C，排膠溫度為90 105°C。
本發明的優點為1、可以大大提高中長途公路運輸型胎面膠的耐磨性。2、順丁膠、 丁苯膠本身門尼粘度較低，在與天然橡膠并用后能降低混煉膠的門尼粘度，縮短混煉時間， 因此不但提高了生產工作效率而且大大節約了能源。3、通過本發明制備得到的胎面膠性能 與目前普通使用的胎面膠性能接近，可以替代現有的胎面膠。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
本發明所述的使用的是天然橡膠、順丁杳然膠與丁苯橡膠并用的配方，天然橡膠 是所有橡膠中綜合性能最好的，丁苯橡膠中有龐大的苯基側基引入，使分子間力加大，其硫 化膠比天然膠有更好的耐磨性，而順丁膠則結構規整，無側基，摩擦系數小，耐磨性能也特 別好，因而可以改善胎面膠的整體性能。所述順丁橡膠采用大慶石化公司生產的商品名為 BR9000的順丁橡膠；所述丁苯橡膠采用南通申華化學有限公司生產的商品名為SBR1500的 丁苯橡膠。
配方中補強體系使用的N234炭黑屬于高耐磨炭黑，可以進一步提高胎面膠的耐 磨性能。所述炭黑N234采用上海卡博特公司生產的炭黑N234。
硫化體系中采用了低硫高促硫化體系，大大降低了混煉膠在擠出和成型時出現噴霜的幾率。
配方中的白炭黑和硅烷偶聯劑可改善胎面膠料的耐撕裂性能，生熱低。所述白炭 黑采用無錫確成硅化學有限公司生產的白炭黑。所述硅烷偶聯劑采用江西宏柏化學有限公 司生產的商品名為Si-69的硅烷偶聯劑。
增塑體系采用了分散劑FS-97與增塑劑FS-200并用，更有利于炭黑和其他粉料在 膠料中的分散，提高了胎面膠的炭黑分散等級。所述分散劑FS-97采用武漢徑河化工有限 公司生產的分散劑FS-97。所述增塑劑FS-200采用武漢徑河化工有限公司生產的增塑劑FS-200。
防焦劑CTP用于改善未硫化膠料在加工和儲存過程中的穩定性，防止發生焦燒。 所述防焦劑CTP采用陽谷華泰化工有限公司生產的防焦劑CTP，化學名為N-環己基硫代領苯二甲酰亞胺。
塑解劑采用SJ-103，在塑煉時加入，對天然橡膠起塑解作用。所述塑解劑采用武漢 徑河化工有限公司生產的塑角劑SJ-103。
防護體系采用防老劑RD+防老劑4020+微晶蠟，防老劑4020有著優良的抗氧、抗 臭氧、抗曲撓作用，防老劑RD對熱氧老化效果極佳，微晶蠟能在膠料表面形成一層蠟膜，這 種蠟膜溶解度較低，遷移速度慢，達到平衡厚度所需時間長，其表面形成高密度的接近無定 形態的蠟膜，能夠有效地阻止臭氧滲透，達到良好的防護作用。所述防老劑4020采用山東 圣奧化工股份有限公司生產的防老劑4020，化學名稱為N-(l，3-二甲基丁基)-N’_苯基對 苯二胺。所述防老劑RD采用南京化工廠生產的防老劑RD，化學名2，2，4_三甲基-1，2-二 氫化喹啉聚合體。所述微晶蠟采用上海綠菱特種蠟制品廠生產的橡膠防護蠟。
氧化鋅和硬脂酸在硫磺硫化體系中組成了活化體系，活化了整個硫化體系，提高 硫化膠的交聯密度，提高了硫化膠的耐熱老化性能。所述氧化鋅采用江蘇溧陽昆達化工有 限公司生產的氧化鋅。所述硬脂酸采用江陰朝陽精細化工有限公司生產的硬脂酸。
所述促進劑NS采用淄博華梅化工有限公司生產的促進劑NS，化學名為N-叔丁 基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
所述硫磺采用營口亞田化工有限公司生產的硫磺。
實施例一一種高耐磨胎面膠制備方法，按重量份數計，包括以下工藝步驟
(1) 一段混煉
a、生膠塑煉向密煉機的混煉室中加入90kg天然橡膠SMR20、10kg順丁橡膠和 0. 2kg塑解劑SJ-103，通過轉子旋轉進行生膠塑煉，塑料時間為20秒；
b、混煉向混煉室中加入12kg的N2;34炭黑、3kg白炭黑、0. 5kg硅烷偶聯劑、2kg氧 化鋅、Ikg硬脂酸、0. 5kg分散劑FS-97和0. 5kg增塑劑FS-200，進行混煉20秒；然后加入 12kg的N2;34炭黑混煉20秒；
C、排膠得到一段母膠，排膠溫度為135°C ；
所述步驟a、步驟b中轉子轉速為40轉/分鐘，混煉壓力為17MPa，混煉室的溫度 為35°C，轉子的溫度為30°C ；
(2)第一次靜置將一段混煉后得到的一段母膠置于空氣中冷卻至常溫；
(3) 二段混煉將一段母膠與Ilkg的N2;34炭黑、Ikg防老劑RD、lkg防老劑4020 和0. 5kg微晶蠟投入密煉機在轉子旋轉下進行混煉20秒，升上頂栓上到位使混煉室內的膠 料翻轉一下，然后壓下上頂栓繼續利用轉子進行混煉20秒，混煉結束進行排膠得到二段母 膠；所述轉子轉速為40轉/分鐘，混煉壓力為17MPa，混煉室溫度為35°C，轉子溫度為30°C， 排膠溫度為145°C ；
(4)第二次靜置將二段混煉得到的二段母膠置于空氣中冷卻至常溫；
(5)終煉將二段母膠和0. 8kg硫磺、Ikg促進劑NS和0. Ikg防焦劑CTP投入混煉 室利用轉子旋轉進行混煉，混煉140秒后排膠得到所述的胎面膠；所述轉子轉速為20轉/ 分鐘，混煉壓力為16MPa，混煉室溫度為25°C，轉子溫度為25°C，排膠溫度為90°C。
實施例二 一種高耐磨胎面膠制備方法，按重量份數計，包括以下工藝步驟
(1) 一段混煉
a、生膠塑煉向密煉機的混煉室中加入70kg天然橡膠SMR20、20kg順丁橡膠、IOkg 丁苯橡膠和0. Ikg塑解劑SJ-103，通過轉子旋轉進行生膠塑煉，塑料時間為40秒；
b、混煉向混煉室中加入16kg的N2;34炭黑、5kg白炭黑、Ikg硅烷偶聯劑、3. 5kg氧 化鋅、2kg硬脂酸、Ikg分散劑FS-97和Ikg增塑劑FS-200，進行混煉50秒；然后加入16kg 的N2;34炭黑混煉40秒；
C、排膠得到一段母膠，排膠溫度為150°C ；
所述步驟a、步驟b中轉子轉速為50轉/分鐘，混煉壓力為19MPa，混煉室的溫度 為45°C，轉子的溫度為40°C ；
(2)第一次靜置將一段混煉后得到的一段母膠置于空氣中冷卻至常溫；
(3) 二段混煉將一段母膠與15kg的N2;34炭黑、2kg防老劑RD、2kg防老劑4020 和Ikg微晶蠟投入密煉機在轉子旋轉下進行混煉40秒，升上頂栓上到位使混煉室內的膠 料翻轉一下，然后壓下上頂栓繼續利用轉子進行混煉40秒，混煉結束進行排膠得到二段母 膠；所述轉子轉速為50轉/分鐘，混煉壓力為19MPa，混煉室溫度為45°C，轉子溫度為40°C， 排膠溫度為；
(4)第二次靜置將二段混煉得到的二段母膠置于空氣中冷卻至常溫；
(5)終煉將二段母膠和1. 2kg硫磺、1. 7kg促進劑NS和0. 2kg防焦劑CTP投入混 煉室利用轉子旋轉進行混煉，混煉170秒后排膠得到所述的胎面膠；所述轉子轉速為30轉 /分鐘，混煉壓力為18MPa，混煉室溫度為40°C，轉子溫度為35°C，排膠溫度為105°C。
實施例三一種高耐磨胎面膠制備方法，按重量份數計，包括以下工藝步驟
(1) 一段混煉
a、生膠塑煉向密煉機的混煉室中加入80kg天然橡膠SMR20、IOkg順丁橡膠、IOkg 丁苯橡膠和0. 2kg塑解劑SJ-103，通過轉子旋轉進行生膠塑煉，塑料時間為30秒；
b、混煉向混煉室中加入18kg的N2;34炭黑、8kg白炭黑、1. 5kg硅烷偶聯劑、5kg氧 化鋅、3kg硬脂酸、2kg分散劑FS-97和2kg增塑劑FA-200，進行混煉30秒；然后加入18kg 的N2;34炭黑混煉30秒；
C、排膠得到一段母膠，排膠溫度為140°C ；
所述步驟a、步驟b中轉子轉速為45轉/分鐘，混煉壓力為18MPa，混煉室的溫度 為40°C，轉子的溫度為35°C ；
(2)第一次靜置將一段混煉后得到的一段母膠置于空氣中冷卻至常溫；
(3) 二段混煉將一段母膠與19kg的N2;34炭黑、3kg防老劑RD、3kg防老劑4020 和2. 5kg微晶蠟投入密煉機在轉子旋轉下進行混煉30秒，升上頂栓上到位使混煉室內的膠 料翻轉一下，然后壓下上頂栓繼續利用轉子進行混煉30秒，混煉結束進行排膠得到二段母 膠；所述轉子轉速為45轉/分鐘，混煉壓力為18MPa，混煉室溫度為40°C，轉子溫度為35°C， 排膠溫度為150°C ；
(4)第二次靜置將二段混煉得到的二段母膠置于空氣中冷卻至常溫；
(5)終煉將二段母膠和1. 5kg硫磺、2kg促進劑NS和0. 3kg防焦劑CTP投入混煉 室利用轉子旋轉進行混煉，混煉150秒后排膠得到所述的胎面膠；所述轉子轉速為25轉/分鐘，混煉壓力為17MPa，混煉室溫度為30°C，轉子溫度為30°C，排膠溫度為100°C。
本發明得到的胎面膠的物理性能如表1所示。
表 權利要求
1.一種中長途公路運輸型全鋼子午線輪胎高耐磨胎面膠，其特征是，按重量份數計， 所述胎面膠的組成為70 90份天然膠SMR20、10 30份順丁橡膠、0 20份丁苯橡膠、 0. 1 0. 2份塑解劑、35 55份N2;34炭黑、3 8份白炭黑、2 5份氧化鋅、1 3份硬 脂酸、0. 5 2份分散劑、0. 5 2份增塑劑、0. 5 1. 5份硅烷偶聯劑、1 3份防老劑RD、 1 3份防老劑4020,0. 5 2. 5份微晶蠟、0. 8 1. 5份硫磺、1 2. 0份促進劑NS,0. 1 0.3份防焦劑CTP。
2.如權利要求1所述的胎面膠，其特征是，所述塑解劑為SJ-103。
3.如權利要求1所述的胎面膠，其特征是，所述分散劑為FS-97。
4.如權利要求1所述的胎面膠，其特征是，所述增塑劑為FS-200。
5.如權利要求1所述的胎面膠，其特征是，所述防老劑4020為N-(l，3-二甲基丁 基)-N’ -苯基對苯二胺。
6.如權利要求1所述的胎面膠，其特征是，所述防老劑RD為2，2，4-三甲基-1，2-二氫 化喹啉聚合體。
7.如權利要求1所述的胎面膠，其特征是，所述促進劑NS為N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
8.如權利要求1所述的胎面膠，其特征是，所述防焦劑CTP為N-環己基硫代領苯二甲酰亞胺。
9.一種如權利要求1 8任一項所述的高耐磨胎面膠制備方法，其特征是，按重量份數 計，包括以下工藝步驟(1)一段混煉a、生膠塑煉向密煉機的混煉室中加入70 90份天然橡膠SMR20、10 30份順丁橡 膠、0 20份丁苯橡膠和0. 1 0. 2份塑解劑，通過轉子旋轉進行生膠塑煉，塑料時間為 20 40秒；b、混煉向混煉室中加入12 18份N2;34炭黑、3 8份白炭黑、0.5 1. 5份硅烷偶 聯劑、2 5份氧化鋅、1 3份硬脂酸、0. 5 2份分散劑和0. 5 2份增塑劑，進行混煉 20 50秒；然后加入12 18份N2;34炭黑混煉20 40秒；c、排膠得到一段母膠，排膠溫度為135 150°C；所述步驟a、步驟b中轉子轉速為40 50轉/分鐘，混煉壓力為17 19MPa，混煉室 的溫度為35 45°C，轉子的溫度為30 40°C ；(2)第一次靜置將一段混煉后得到的一段母膠置于空氣中冷卻至常溫；(3)二段混煉將一段母膠與11 19份N2;34炭黑、1 3份防老劑RD、1 3份防老 劑4020和0. 5 2. 5份微晶蠟投入密煉機在轉子旋轉下進行混煉20 40秒，升上頂栓上 到位使混煉室內的膠料翻轉一下，然后壓下上頂栓繼續利用轉子進行混煉20 40秒，混煉 結束進行排膠得到二段母膠；所述轉子轉速為40 50轉/分鐘，混煉壓力為17 19MPa， 混煉室溫度為；35 45°C，轉子溫度為30 40°C，排膠溫度為145 155°C ；(4)第二次靜置將二段混煉得到的二段母膠置于空氣中冷卻至常溫；(5)終煉將二段母膠和0.8 1. 5份硫磺、1 2. 0份促進劑NS和0. 1 0. 3份防焦 劑CTP投入混煉室利用轉子旋轉進行混煉，混煉140 170秒后排膠得到所述的胎面膠；所 述轉子轉速為20 30轉/分鐘，混煉壓力為16 18MPa，混煉室溫度為25 40°C，轉子溫度為25 35°C，排膠溫度為90 105°C。
全文摘要
本發明涉及一種中長途公路運輸型全鋼子午線輪胎高耐磨胎面膠及其制備方法，包括以下工藝步驟(1)一段混煉向混煉室中加入天然橡膠SMR20、順丁橡膠、丁苯橡膠和塑解劑，進行生膠塑煉；加入N234炭黑、白炭黑、硅烷偶聯劑、氧化鋅、硬脂酸、分散劑和增塑劑進行混煉；然后加入N234炭黑混煉；排膠得到一段母膠；(2)第一次靜置；(3)二段混煉將一段母膠與N234炭黑、防老劑RD、防老劑4020和微晶蠟投入密煉機進行混煉，混煉結束進行排膠得到二段母膠；(4)第二次靜置；(5)終煉將二段母膠和硫磺、促進劑NS和防焦劑CTP投入混煉室進行混煉，排膠得到胎面膠。本發明可以大大提高中長途公路運輸型胎面膠的耐磨性；提高生產工作效率而且大大節約了能源。
文檔編號C08L9/00GK102030926SQ201010565249
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者丁振洪, 崔玉葉 申請人:江蘇通用科技股份有限公司