含短纖維的子口耐磨膠及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含短纖維的子口耐磨膠及制備方法,其特征是,包括以下步驟:(1)一段母煉:向密煉機(jī)中依次加天然橡膠、順丁橡膠、炭黑N375尼龍短纖維、防老劑4020、氧化鋅、硬脂酸和芳烴油進(jìn)行密煉,得到一段母膠;(2)二段母煉:將一段母膠加入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉,得到二段母膠;(3)終煉:將二段母膠、不溶性硫磺和促進(jìn)劑DZ加入密煉機(jī)中進(jìn)行終煉,得到所述的子口耐磨膠。本發(fā)明所述含短纖維的子口耐磨膠及制備方法,適用于全鋼子午線輪胎子口護(hù)膠部位,該配方采用傳統(tǒng)密煉技術(shù)進(jìn)行混煉,尼龍短纖維經(jīng)過(guò)酚醛樹(shù)脂膠乳浸漬處理,提高與橡膠的粘合強(qiáng)度。
【專利說(shuō)明】
含短纖維的子口耐磨膠及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種子口耐磨膠配方,尤其是一種含短纖維的子口耐磨膠及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輪胎的子口位置與輪輞密切接觸,將車軸的驅(qū)動(dòng)力傳遞到輪胎的各個(gè)部件。該位置對(duì)于膠料的強(qiáng)度、耐磨性、生熱、抗蠕變性等有重要的要求。承載型的卡車輪胎在高承載的條件下行駛,子口膠與輪輞之間摩擦苛刻,導(dǎo)致膠料溫度升高(溫度可達(dá)100°c),伴隨著膠料的力學(xué)強(qiáng)度、耐磨性等均顯著下降。普通子口耐磨膠在高承載的情況下,容易出現(xiàn)子口裂、脫子口等病象,嚴(yán)重影響輪胎品質(zhì)。強(qiáng)壯的子口耐磨膠開(kāi)發(fā)對(duì)于承載型輪胎具有非常重要的意義。
[0003]目前,子口耐磨膠配方的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:(I)生膠方面,大量采用順丁橡膠,降低生熱的同時(shí),提高硫化膠的耐磨性;(2)填料方面,通過(guò)增大炭黑的用量提高膠料的模量,但是這種方法容易造成膠料加工困難,炭黑的分散性更差,導(dǎo)致硫化膠的物理機(jī)械性能下降。
[0004]短纖維是一種具有一定長(zhǎng)徑比的纖維材料。與炭黑相比,其顯著特點(diǎn)是高強(qiáng)度、高模量、抗撕裂、耐切割、低生熱等。短纖維能夠補(bǔ)強(qiáng)絕大多數(shù)橡膠,其中與碳纖維、玻璃纖維等相比,尼龍纖維對(duì)天然橡膠、順丁橡膠的補(bǔ)強(qiáng)更好。將短纖維作為補(bǔ)強(qiáng)材料引入子口耐磨膠的配方設(shè)計(jì),能夠顯著的提高硫化膠在低溫和高溫下的強(qiáng)度,減少子口裂、脫子口等病象。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種含短纖維的子口耐磨膠及制備方法,將尼龍短纖維引入到輪胎配方中,利用其優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)性能,提高子口膠的強(qiáng)度、抗撕裂性能、抗蠕變性能,減少脫子口、子口裂等病象。
[0006]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案,所述含短纖維的子口耐磨膠,其特征是,包括以下組份,組份比例按重量份數(shù)計(jì):20?50份天然橡膠、50?80份順丁橡膠、50?70份炭黑N375、5?15份尼龍短纖維、I?2份防老劑4020、3?6份不溶性硫磺、2?3份促進(jìn)劑DZ、2?5份氧化鋅、I?3份硬脂酸和I?3份芳烴油。
[0007]進(jìn)一步的,所述尼龍短纖維的長(zhǎng)度為I?3mm。
[0008]所述含短纖維的子口耐磨膠的制備方法,其特征是,包括以下步驟,組份比例按重量份數(shù)計(jì):
(I)一段母煉:向密煉機(jī)中依次加入20?50份天然橡膠、50?80份順丁橡膠、50?70份炭黑N375、5?15份尼龍短纖維、I?2份防老劑4020、2?5份氧化鋅、I?3份硬脂酸和I?3份芳烴油,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為45?55轉(zhuǎn)/分鐘,填充系數(shù)為65?75%,上頂栓壓力為0.3?0.5MPa,排膠溫度為150?165°C,煉膠時(shí)間為50?200秒,得到一段母膠; (2)二段母煉:將一段母膠加入密煉機(jī)中,保持填充系數(shù)為65?75%,密煉子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速45?55轉(zhuǎn)/分鐘,上頂栓壓力為0.3?0.5MPa,排膠溫度為150?165°C,煉膠時(shí)間為50?150秒,得到二段母膠;
(3)終煉:將二段母膠、3?6份不溶性硫磺和2?3份促進(jìn)劑DZ加入密煉機(jī)中進(jìn)行終煉,保持填充系數(shù)為65?75%,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為25?45轉(zhuǎn)/分鐘,上頂栓壓力為0.3?0.5MPa,排膠溫度為90?110°C,煉膠時(shí)間為50?130秒,得到所述的子口耐磨膠。
[0009]進(jìn)一步的,所述尼龍短纖維經(jīng)浸膠和干燥預(yù)處理后裁斷至所需長(zhǎng)度。
[0010]進(jìn)一步的,所述浸膠步驟具體為:將尼龍短纖維浸漬于膠乳中,浸漬時(shí)間為10?20分鐘;所述膠乳采用間苯二酚-甲醛-膠乳溶液,膠乳固含量為10?20%。
[0011]進(jìn)一步的,所述間苯二酚-甲醛-膠乳溶液包括以下組份,組份比例按重量份數(shù)計(jì):11份間苯二酚、15份質(zhì)量百分濃度為37%甲醛溶液、49份固含量41%的丁苯膠乳、195份固含量41%的丁吡膠乳、0.3份質(zhì)量百分濃度10%的氫氧化鈉和76份軟水。
[0012]進(jìn)一步的,所述干燥步驟具體為:將浸膠后的尼龍短纖維在150?250°C進(jìn)行干燥,干燥時(shí)間為15?30分鐘。
[0013]本發(fā)明所述含短纖維的子口耐磨膠及制備方法,適用于全鋼子午線輪胎子口護(hù)膠部位,該配方采用傳統(tǒng)密煉技術(shù)進(jìn)行混煉,尼龍短纖維經(jīng)過(guò)酚醛樹(shù)脂膠乳浸漬處理,提高與橡膠的粘合強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例一:一種含短纖維的子口耐磨膠的制備方法,包括以下步驟,組份比例按重量份數(shù)計(jì):
(1)尼龍短纖維經(jīng)浸膠和干燥預(yù)處理后裁斷至I?3mm;
所述浸膠步驟具體為:將尼龍短纖維浸漬于膠乳中,浸漬時(shí)間為10分鐘;所述膠乳采用間苯二酚-甲醛-膠乳溶液,膠乳固含量為10?20%;所述間苯二酚-甲醛-膠乳溶液包括以下組份,組份比例按重量份數(shù)計(jì):11份間苯二酚、15份質(zhì)量百分濃度為37%甲醛溶液、49份固含量41%的丁苯膠乳、195份固含量41%的丁 R比膠乳、0.3份質(zhì)量百分濃度10%的氫氧化鈉和76份軟水;
所述干燥步驟具體為:將浸膠后的尼龍短纖維在150°C進(jìn)行干燥,干燥時(shí)間為30分鐘;
(2)—段母煉:向密煉機(jī)中依次加入20份天然橡膠、50份順丁橡膠、50份炭黑N375、5份尼龍短纖維、I份防老劑4020、2份氧化鋅、I份硬脂酸和I份芳烴油,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為45轉(zhuǎn)/分鐘,填充系數(shù)為65%,上頂栓壓力為0.3MPa,排膠溫度為150°C,煉膠時(shí)間為200秒,得到一段母膠;
(3)二段母煉:將一段母膠加入密煉機(jī)中,保持填充系數(shù)為65%,密煉子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速45轉(zhuǎn)/分鐘,上頂栓壓力為0.3MPa,排膠溫度為150 °C,煉膠時(shí)間為150秒,得到二段母膠;
(4)終煉:將二段母膠、3份不溶性硫磺和2份促進(jìn)劑DZ加入密煉機(jī)中進(jìn)行終煉,保持填充系數(shù)為65%,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/分鐘,上頂栓壓力為0.3MPa,排膠溫度為90°C,煉膠時(shí)間為130秒,得到所述的子口耐磨膠。
[0016]實(shí)施例二:一種含短纖維的子口耐磨膠的制備方法,包括以下步驟,組份比例按重量份數(shù)計(jì):
(1)尼龍短纖維經(jīng)浸膠和干燥預(yù)處理后裁斷至I?3mm;
所述浸膠步驟具體為:將尼龍短纖維浸漬于膠乳中,浸漬時(shí)間為20分鐘;所述膠乳采用間苯二酚-甲醛-膠乳溶液,膠乳固含量為10?20%;所述間苯二酚-甲醛-膠乳溶液包括以下組份,組份比例按重量份數(shù)計(jì):11份間苯二酚、15份質(zhì)量百分濃度為37%甲醛溶液、49份固含量41%的丁苯膠乳、195份固含量41%的丁 R比膠乳、0.3份質(zhì)量百分濃度10%的氫氧化鈉和76份軟水;
所述干燥步驟具體為:將浸膠后的尼龍短纖維在250°C進(jìn)行干燥,干燥時(shí)間為15分鐘;
(2)—段母煉:向密煉機(jī)中依次加入50份天然橡膠、80份順丁橡膠、70份炭黑N375、15份尼龍短纖維、2份防老劑4020、5份氧化鋅、3份硬脂酸和3份芳烴油,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為55轉(zhuǎn)/分鐘,填充系數(shù)為75%,上頂栓壓力為0.5MPa,排膠溫度為165 V,煉膠時(shí)間為50秒,得到一段母膠;
(3)二段母煉:將一段母膠加入密煉機(jī)中,保持填充系數(shù)為75%,密煉子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速55轉(zhuǎn)/分鐘,上頂栓壓力為0.5MPa,排膠溫度為165°C,煉膠時(shí)間為50秒,得到二段母膠;
(4)終煉:將二段母膠、6份不溶性硫磺和3份促進(jìn)劑DZ加入密煉機(jī)中進(jìn)行終煉,保持填充系數(shù)為75%,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為45轉(zhuǎn)/分鐘,上頂栓壓力為0.5MPa,排膠溫度為110°C,煉膠時(shí)間為50秒,得到所述的子口耐磨膠。
[0017]實(shí)施例三:一種含短纖維的子口耐磨膠的制備方法,包括以下步驟,組份比例按重量份數(shù)計(jì):
(1)尼龍短纖維經(jīng)浸膠和干燥預(yù)處理后裁斷至I?3mm;
所述浸膠步驟具體為:將尼龍短纖維浸漬于膠乳中,浸漬時(shí)間為15分鐘;所述膠乳采用間苯二酚-甲醛-膠乳溶液,膠乳固含量為10?20%;所述間苯二酚-甲醛-膠乳溶液包括以下組份,組份比例按重量份數(shù)計(jì):11份間苯二酚、15份質(zhì)量百分濃度為37%甲醛溶液、49份固含量41%的丁苯膠乳、195份固含量41%的丁 R比膠乳、0.3份質(zhì)量百分濃度10%的氫氧化鈉和76份軟水;
所述干燥步驟具體為:將浸膠后的尼龍短纖維在200°C進(jìn)行干燥,干燥時(shí)間為20分鐘;
(2)—段母煉:向密煉機(jī)中依次加入30份天然橡膠、60份順丁橡膠、60份炭黑N375、10份尼龍短纖維、1.5份防老劑4020、4份氧化鋅、2份硬脂酸和2份芳烴油,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘,填充系數(shù)為70%,上頂栓壓力為0.4MPa,排膠溫度為160 °C,煉膠時(shí)間為100秒,得到一段母膠;
(3)二段母煉:將一段母膠加入密煉機(jī)中,保持填充系數(shù)為70%,密煉子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘,上頂栓壓力為0.4MPa,排膠溫度為160°C,煉膠時(shí)間為100秒,得到二段母膠;
(4)終煉:將二段母膠、4份不溶性硫磺和2.5份促進(jìn)劑DZ加入密煉機(jī)中進(jìn)行終煉,保持填充系數(shù)為70%,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分鐘,上頂栓壓力為0.4MPa,排膠溫度為100°C,煉膠時(shí)間為100秒,得到所述的子口耐磨膠。
[0018]本發(fā)明所述含短纖維的子口耐磨膠的配方中含有膠乳處理過(guò)的尼龍短纖維,尼龍短纖維對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)性好,能夠顯著地提高子口膠的強(qiáng)度、抗撕裂和抗蠕變性,降低承載型子午胎子口裂、脫子口等病象。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含短纖維的子口耐磨膠,其特征是,包括以下組份,組份比例按重量份數(shù)計(jì):20?50份天然橡膠、50?80份順丁橡膠、50?70份炭黑N375、5?15份尼龍短纖維、I?2份防老劑4020、3?6份不溶性硫磺、2?3份促進(jìn)劑DZ、2?5份氧化鋅、I?3份硬脂酸和I?3份芳烴油。2.如權(quán)利要求1所述的含短纖維的子口耐磨膠,其特征是:所述尼龍短纖維的長(zhǎng)度為I?3 mmD3.—種含短纖維的子口耐磨膠的制備方法,其特征是,包括以下步驟,組份比例按重量份數(shù)計(jì): (1)一段母煉:向密煉機(jī)中依次加入20?50份天然橡膠、50?80份順丁橡膠、50?70份炭黑N375、5?15份尼龍短纖維、I?2份防老劑4020、2?5份氧化鋅、I?3份硬脂酸和I?3份芳烴油,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為45?55轉(zhuǎn)/分鐘,填充系數(shù)為65?75%,上頂栓壓力為0.3?0.5MPa,排膠溫度為150?165°C,煉膠時(shí)間為50?200秒,得到一段母膠; (2)二段母煉:將一段母膠加入密煉機(jī)中,保持填充系數(shù)為65?75%,密煉子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速45?55轉(zhuǎn)/分鐘,上頂栓壓力為0.3?0.5MPa,排膠溫度為150?165°C,煉膠時(shí)間為50?150秒,得到二段母膠; (3)終煉:將二段母膠、3?6份不溶性硫磺和2?3份促進(jìn)劑DZ加入密煉機(jī)中進(jìn)行終煉,保持填充系數(shù)為65?75%,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為25?45轉(zhuǎn)/分鐘,上頂栓壓力為0.3?0.5MPa,排膠溫度為90?110°C,煉膠時(shí)間為50?130秒,得到所述的子口耐磨膠。4.如權(quán)利要求3所述的含短纖維的子口耐磨膠的制備方法,其特征是:所述尼龍短纖維經(jīng)浸膠和干燥預(yù)處理后裁斷至所需長(zhǎng)度。5.如權(quán)利要求4所述的含短纖維的子口耐磨膠的制備方法,其特征是:所述浸膠步驟具體為:將尼龍短纖維浸漬于膠乳中,浸漬時(shí)間為10?20分鐘;所述膠乳采用間苯二酚-甲醛-膠乳溶液,膠乳固含量為10?20%。6.如權(quán)利要求5所述的含短纖維的子口耐磨膠的制備方法,其特征是:所述間苯二酚-甲醛-膠乳溶液包括以下組份,組份比例按重量份數(shù)計(jì):11份間苯二酚、15份質(zhì)量百分濃度為37%甲醛溶液、49份固含量41%的丁苯膠乳、195份固含量41%的丁吡膠乳、0.3份質(zhì)量百分濃度10%的氫氧化鈉和76份軟水。7.如權(quán)利要求4所述的含短纖維的子口耐磨膠的制備方法,其特征是:所述干燥步驟具體為:將浸膠后的尼龍短纖維在150?250 0C進(jìn)行干燥,干燥時(shí)間為15?30分鐘。
【文檔編號(hào)】D06M15/693GK105924696SQ201610359772
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】趙江華, 朱健鵬, 蔣紅梅, 崔玉葉
【申請(qǐng)人】江蘇通用科技股份有限公司