本發明涉及輪胎制造技術領域,具體涉及一種專用于多功能輪胎胎面橡膠組合物及其制造方法,其能適用冰地、雪地、干燥、潮濕等多種。
背景技術:
輪胎是在各種車輛或機械上裝配的接地滾動的圓環形彈性橡膠制品。1845年,出生于蘇格蘭的土木技師R·w·湯姆生發明了充氣輪胎,并以《馬車和其他車輛的車輪改良》為題,獲得了英國政府的專利。同年12月10日第一條充氣輪胎誕生。輪胎通常安裝在金屬輪輞上,能支承車身,緩沖外界沖擊,實現與路面的接觸并保證車輛的行駛性能。輪胎常在復雜和苛刻的條件下使用,它在行駛時承受著各種變形、負荷、力以及高低溫作用,因此必須具有較高的承載性能、牽引性能、緩沖性能。同時,還要求具備高耐磨性和耐屈撓性,以及低的滾動阻力與生熱性。輪胎需要在復雜的使用環境中行駛,需要承受牽引力、摩擦力。
目前,輪胎按車種可分為轎車胎、SUV胎、輕型載貨汽車胎、載重胎、工程胎等。按天候可分為冬季胎、冰地胎、四季胎等。同一規格的輪胎因此胎面膠及花紋結構的不同,可做不同的用途。不同的使用路況(冰地、雪地、干燥、潮濕)對胎面膠的要求也不同。
本專利提供一種多功能輪胎的卡車胎面橡膠組合物,該組合物能適應不同路況(冰地、雪地、干燥、潮濕)的使用。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題在于提供一種多功能輪胎的卡車胎面橡膠組合物,該組合物能適應不同路況(冰地、雪地、干燥、潮濕)的使用,克服傳統只適應一種或兩種路況的情形。
為解決上述技術問題,本發明提供一種多功能輪胎的卡車胎面橡膠組合物,其包括丁苯橡膠、順丁橡膠和溶聚丁苯橡膠。
其中,所述橡膠組合物進一步還包括炭黑、環保芳烴油、微晶蠟、白炭黑、硬脂酸、防老劑、硅烷偶聯劑、第一促進劑、氧化鋅、硫磺、第二促進劑和防焦劑。
所述橡膠組合物中各原料的重量份分別為丁苯橡膠12重量份~18重量份、順丁橡膠22重量份~28重量份、溶聚丁苯橡膠80重量份~85重量份、炭黑55重量份~65重量份、環保芳烴油10重量份~15重量份、微晶蠟1重量份~2重量份、白炭黑15重量份~20重量份、硬脂酸1重量份~3重量份、防老劑2重量份~2.5重量份、硅烷偶聯劑2重量份~2.5重量份、第一促進劑0.2重量份~0.4重量份、氧化鋅2重量份~3重量份、硫磺1.5重量份~2重量份、第二促進劑1.5重量份~2重量份、防焦劑0.1重量份~0.5重量份。
所述橡膠組合物中各原料的重量份分別為丁苯橡膠15重量份、順丁橡膠25重量份、溶聚丁苯橡膠82.5重量份、炭黑60重量份、環保芳烴油12重量份、微晶蠟1.5重量份、白炭黑17重量份、硬脂酸2重量份、防老劑2.2重量份、硅烷偶聯劑2.3重量份、第一促進劑0.3重量份、氧化鋅2.5重量份、硫磺1.7重量份、第二促進劑1.7重量份、防焦劑0.15重量份。
本發明的有益效果:
本發明提供的用于多功能輪胎胎面橡膠組合物可以適用于干燥、雨天濕地、雪地路況,讓卡車胎兼顧到了多種路面情況,適用范圍更廣,為卡車的安全行駛提供了有力保障,省卻了根據不同路況頻繁更換輪胎的麻煩。
具體實施方式
本發明提供一種多功能輪胎的卡車胎面橡膠組合物,其包括丁苯橡膠、順丁橡膠、溶聚丁苯橡膠、炭黑、環保芳烴油、微晶蠟、白炭黑、硬脂酸、防老劑、硅烷偶聯劑、第一促進劑、氧化鋅、硫磺、第二促進劑、防焦劑。
所述丁苯橡膠優選具體為SBR1502,生產廠商為齊魯石化公司。
所述順丁橡膠優選具體為BR9000,生產廠商為齊魯石化公司。
所述溶聚丁苯橡膠優選具體為RC2557S,生產廠商為獨山子石化公司。
所述炭黑優選具體為N234,生產廠商為金能科技股份有限公司。
所述環保芳烴油優選具體為V700,生產廠商為漢圣化工有限公司。
所述微晶蠟優選具體為Antilux111,生產廠商為百瑞美特殊化學品有限公司。
所述白炭黑是一種胎面膠常用的補強材料,是一種高分散的二氧化硅,具體為SiL822MP,生產廠商為確成化學股份有限公司。
所述硬脂酸具體為SAD,生產廠商為山東金達雙鵬集團有限公司。
所述防老劑具體為4020,生產廠商為山東尚舜化工有限公司。
所述硅烷偶聯劑具體為Si69,生產廠商為贏創嵐星化學工業有限公司。
所述第一促進劑具體為胍類促進劑DPG,優選浙江黃巖浙東橡膠助劑有限公司生產的DPG,化學名稱為N,N'-二苯胍。
所述第二促進劑具體為次磺酰胺類促進劑CZ,優選山東尚舜化工有限公司生產的CBS,化學名稱為N-環已基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
所述防焦劑具體為CTP,生產廠商為山東陽谷華泰化工股份有限公司。
所述橡膠組合物中各原料的重量份分別為丁苯橡膠12重量份~18重量份、順丁橡膠22重量份~28重量份、溶聚丁苯橡膠80重量份~85重量份、炭黑55重量份~65重量份、環保芳烴油10重量份~15重量份、微晶蠟1重量份~2重量份、白炭黑15重量份~20重量份、硬脂酸1重量份~3重量份、防老劑2重量份~2.5重量份、硅烷偶聯劑2重量份~2.5重量份、第一促進劑0.2重量份~0.4重量份、氧化鋅2重量份~3重量份、硫磺1.5重量份~2重量份、第二促進劑1.5重量份~2重量份、防焦劑0.1重量份~0.5重量份。
所述橡膠組合物中各原料的重量份分別為丁苯橡膠15重量份、順丁橡膠25重量份、溶聚丁苯橡膠82.5重量份、炭黑60重量份、環保芳烴油12重量份、微晶蠟1.5重量份、白炭黑17重量份、硬脂酸2重量份、防老劑2.2重量份、硅烷偶聯劑2.3重量份、第一促進劑0.3重量份、氧化鋅2.5重量份、硫磺1.7重量份、第二促進劑1.7重量份、防焦劑0.15重量份。
本發明提供的橡膠組合物用于卡車胎胎面,主要以溶聚丁苯橡膠RC2557S為主,利于降低輪胎生熱,順丁橡膠玻璃化轉變額溫度低,可以提高輪胎的冰地和雪地性能,有利于輪胎冰地(雪地)路面的安全行駛,同時順丁橡膠可以提高輪胎的耐磨性能,添加高分散白炭黑SIL822MP利于提高輪胎抗濕滑特性,有利于雨天車輛行駛的安全性,添加環保芳烴油V700可以滿足環保要求。
本發明還提供了采用胎面橡膠組合物制備胎面橡膠部件的方法,其包括:
第一步,把溶聚丁苯橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、微晶蠟、硅烷偶聯劑加入F270密煉機,壓下上頂栓45秒,抬起上頂栓;
第二步,進一步加入白炭黑,壓下下頂栓1分鐘,抬起上頂栓;
第三步,進一步加入炭黑和環保芳烴油,壓下上頂栓1.2分鐘,排料,下片;
第四步,6小時以后,把上述膠料再次加入F270密煉機,壓下上頂栓1分鐘,抬起上頂拴,加入硫磺、第一促進劑、第二促進劑,防焦劑,壓下上頂栓,溫度達到115℃排料,下片冷卻。
第五步,6小時以后,膠料通過擠出機和輪胎基部膠、胎冠膠一起擠出,復合出輪胎胎面膠部件。
本發明還提供采用上述胎面橡膠部件制備輪胎的方法,具體為將上述制備好的胎面橡膠部件組裝在一起,放入硫化罐硫化出輪胎。
以下采用實施例來詳細說明本發明的實施方式,借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題,并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。
實施例1橡膠組合物1及傳統胎面膠配方各原料的配比
表1橡膠組合物1和傳統胎面膠各原料的配比
把溶聚丁苯橡膠8.25kg、丁苯橡膠1.5kg、順丁橡膠2.5kg、氧化鋅0.25kg、硬脂酸0.2kg、防老劑0.22kg、微晶蠟0.15kg、硅烷偶聯劑0.23kg加入F270密煉機,壓下上頂栓45秒,抬起上頂栓,進一步加入白炭黑1.7kg,壓下下頂栓1分鐘,抬起上頂栓,進一步加入炭黑6kg和環保芳烴油1.2kg,壓下上頂栓1.2分鐘,排料,下片,6小時以后,把上述膠料加入再次F270密煉機,壓下上頂栓1分鐘,抬起上頂拴,加入硫磺0.17kg、第一促進劑0.03kg、第二促進劑0.17kg,防焦劑0.015kg,壓下上頂栓,溫度達到115℃排料,下片冷卻,6小時以后,膠料通過擠出機,獲得橡膠組合物1。
采用表1的配方配置橡膠組合物1,性能效果見表2。
表2配方性能比較
試樣制備條件:硫化時間為150℃*40min。
DMA測試使用的是拉伸法溫度掃描,結果見表3。
表3DMA測試結果比較
反映輪胎冰雪地能力的主要是上表中的0℃tanδ值和-20℃到20℃的面積值,這兩個值越大,說明輪胎在冰雪地以及濕地著力越大,越不容易打滑。反應輪胎干燥路面的主要是上圖中的40℃和60℃的tanδ,這兩個值越小,說明輪胎的滾動阻力越低,油耗越低,越省油。上圖中的Tg是指胎面膠的玻璃化轉變溫度,低于該溫度,輪胎會處于玻璃態,變得很硬,失去使用價值。
通過對比,本文所述輪胎胎面膠均優于傳統輪胎胎面膠。
所有上述的首要實施這一知識產權,并沒有設定限制其他形式的實施這種新產品和/或新方法。本領域技術人員將利用這一重要信息,上述內容修改,以實現類似的執行情況。但是,所有修改或改造基于本發明新產品屬于保留的權利。
以上所述,僅是本發明的較佳實施例而已,并非是對本發明作其它形式的限制,任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發明技術方案的保護范圍。