一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶及其制备方法.pdf

本发明公开了一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶，它包括以下组份：天然橡胶为70~90重量份，反式-1,4-聚异戊二烯为10~30重量份，炭黑N375为53~58重量份，氧化锌为3~5重量份，硬脂酸为1~3重量份，205树脂为1~3重量份，防老剂RD为1~2重量份，微晶蜡为1~2重量份，芳烃油为3~5重量份，促进剂NOBS为1~2重量份，促进剂HMT为1~2重量份，不溶性硫磺粉为3~5重量份，防焦剂CTP为0.1~0.5重量份；其制备方法包括以下步骤：一段混炼、二段混炼、三段混炼与四段混炼。本发明将钢圈包布胶采用橡胶胶片后，可以提高该部位的抗冲击性能和耐屈挠性能、以及降低该改位置的生热。

权利要求书
1.  一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶，其特征是它包括以下组份：天然橡胶为70~90重量份，反式-1,4-聚异戊二烯为10~30重量份，炭黑N375为53~58重量份，氧化锌为3~5重量份，硬脂酸为1~3重量份，205树脂为1~3重量份，防老剂RD为1~2重量份，微晶蜡为1~2重量份，芳烃油为3~5重量份，促进剂NOBS为1~2重量份，促进剂HMT为1~2重量份，不溶性硫磺粉为3~5重量份，防焦剂CTP为0.1~0.5重量份。

2.  一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：
一段混炼：将70~90重量份的天然橡胶、10~30重量份的反式-1,4-聚异戊二烯投入密炼机中进行塑炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在40~50 r/min，排胶温度控制在145~150℃，一段混炼时间控制在90~100秒，一段混炼结束得到一段混炼胶，一段混炼胶至少静置8小时；
二段混炼：将静置结束的一段混炼胶、3~5重量份的氧化锌、53~58重量份的炭黑N375、1~3重量份的硬脂酸、3~5重量份的芳烃油、1~2重量份的防老剂RD、1~3重量份的205树脂和1~2重量份的微晶蜡投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在35~45 r/min，排胶温度控制在150~155℃，二段混炼时间控制在160~180秒，二段混炼结束得到二段混炼胶，二段混炼胶至少静置8小时；
三段混炼：将静置结束的二段混炼胶投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在35~45 r/min，排胶温度控制在145~150℃，三段混炼时间控制在90~100秒，三段混炼结束得到三段混炼胶，三段混炼胶至少静置8小时；
四段混炼：将静置结束的三段混炼胶、3~5重量份的不溶性硫磺粉、1~2重量份的促进剂NOBS、1~2重量份的促进剂HMT和0.1~0.5重量份的防焦剂CTP投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在16~18MPa，转子转速控制在15~25r/min，排胶温度控制在95~105℃，四段混炼时间控制在100~130秒，四段混炼结束得到所述钢圈包布胶。

说明书一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶及其制备方法
技术领域
本发明公开了一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶，本发明还公开了一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶的制备方法。
背景技术
通常采用具有纤维帘布覆胶的胶片包覆钢丝胎圈制造充气橡胶轮胎。此类结构在轮胎业界已经众所周知。本文将引用此类结构为上述两个部分的复合结构。
一般来说，钢圈复合结构包含将一根覆胶的钢丝按一定排列缠绕成圆形（截面为六边形）与包覆钢圈的胶片，钢圈与橡胶经过硫化后形成整体结构，从而提高钢圈的钢性、减小的钢圈变形以及防止钢圈与胎体中的骨架材料发生直接接触。
目前，全钢子午线轮胎的钢圈包布胶胶片是将钢圈包布胶与纤维帘布经过压延机复合成纤维帘布胶再经过裁切机裁成相应尺寸规格的包布胶片。钢圈在缠绕包布胶片时需要将缠成小卷的包布导开缠绕在钢圈上，缠绕过程需要包布胶片表面具有合适粘性，粘性过大会导致包布胶片之间黏合拉不开不利于包布胶片导开，粘性过低会使得包布胶片不能够缠绕在钢圈上；同时也需要包布胶片具有一定的拉伸强度这样可以保证包布胶片在缠绕时经过拉伸后胶片的尺寸变化较小，使得钢圈上缠绕的包布胶片胶料分布均匀；包布胶胶片具有合适的硬度和较低胶料的流动性。这样会导致轮胎在成型和硫化过程中会受到挤压时，钢圈边缘棱角部位的包布胶料流动过度导致钢圈棱角位置与胎体之间的胶料厚度减少。这属于一种不利的因素，在轮胎使用过程中会出现轮胎钢圈棱角容易与钢圈包布胶中的纤维产生摩擦出现包布胶片被切断，进一步会导致胎体的骨架材料也被钢圈棱角摩擦切断发生爆胎的情况。
反式-1,4-聚异戊二烯（TPI）在，60℃以下会出现结晶、呈塑料态；TPI与其他橡胶（NR、SBR、BR、IR等）并用超过一定比例同样会使得并用胶在常温下易结晶、呈塑料态，但共硫化后则会呈弹性体。反式异戊橡胶的引入可以使得钢圈包布胶同样具有了TPI的特性，这样可以很好解决钢圈包布胶流动性过大和胶片表面粘性过大的问题。
发明内容
本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种能够改善和提高钢圈包布胶的工艺性能、提高全钢子午线轮胎的使用性能的全钢子午线轮胎钢圈包布胶。
本发明的另一目的是提供一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶的制备方法。
按照本发明提供的技术方案，所述全钢子午线轮胎钢圈包布胶它包括以下组份：天然橡胶为70~90重量份，反式-1,4-聚异戊二烯为10~30重量份，炭黑N375为53~58重量份，氧化锌为3~5重量份，硬脂酸为1~3重量份，205树脂为1~3重量份，防老剂RD为1~2重量份，微晶蜡为1~2重量份，芳烃油为3~5重量份，促进剂NOBS为1~2重量份，促进剂HMT为1~2重量份，不溶性硫磺粉为3~5重量份，防焦剂CTP为0.1~0.5重量份。
一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶的制备方法包括以下步骤：
一段混炼：将70~90重量份的天然橡胶、10~30重量份的反式-1,4-聚异戊二烯投入密炼机中进行塑炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在40~50 r/min，排胶温度控制在145~150℃，一段混炼时间控制在90~100秒，一段混炼结束得到一段混炼胶，一段混炼胶至少静置8小时；
二段混炼：将静置结束的一段混炼胶、3~5重量份的氧化锌、53~58重量份的炭黑N375、1~3重量份的硬脂酸、3~5重量份的芳烃油、1~2重量份的防老剂RD、1~3重量份的205树脂和1~2重量份的微晶蜡投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在35~45 r/min，排胶温度控制在150~155℃，二段混炼时间控制在160~180秒，二段混炼结束得到二段混炼胶，二段混炼胶至少静置8小时；
三段混炼：将静置结束的二段混炼胶投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在35~45 r/min，排胶温度控制在145~150℃，三段混炼时间控制在90~100秒，三段混炼结束得到三段混炼胶，三段混炼胶至少静置8小时；
四段混炼：将静置结束的三段混炼胶、3~5重量份的不溶性硫磺粉、1~2重量份的促进剂NOBS、1~2重量份的促进剂HMT和0.1~0.5重量份的防焦剂CTP投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在16~18MPa，转子转速控制在15~25r/min，排胶温度控制在95~105℃，四段混炼时间控制在100~130秒，四段混炼结束得到所述钢圈包布胶。
本发明具有以下优点：
1、本发明将反式-1,4-聚异戊二烯（TPI）应用于全钢子午线轮胎钢圈包布胶中，拓宽了TPI应用领域；
2、可以将目前采用由橡胶与纤维复合钢圈包布胶片直接改为使用橡胶胶片，简化钢圈包布生产制造工艺并提高了生产效率；
3、保证了硫化后轮胎钢圈与胎体之间具有合适厚度的钢圈包布胶料，防止钢圈棱角端点切断胎体的骨架材料，从而提高轮胎的使用性能；
4、钢圈包布胶采用橡胶胶片后，可以提高该部位的抗冲击性能和耐屈挠性能、以及降低该改位置的生热。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
准备制作全钢子午线轮胎钢圈包布胶的以下组份：天然橡胶为70重量份，反式-1,4-聚异戊二烯为30重量份，炭黑N375为53重量份，氧化锌为3重量份，硬脂酸为1重量份，205树脂为1重量份，防老剂RD为1重量份，微晶蜡为1重量份，芳烃油为3重量份，促进剂NOBS为1重量份，促进剂HMT为1重量份，不溶性硫磺粉为3重量份，防焦剂CTP为0.1重量份。
一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶的制备方法包括以下步骤：
一段混炼：将70重量份的天然橡胶、30重量份的反式异戊橡胶投入密炼机中进行塑炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在40~50 r/min，排胶温度控制在145~150℃，一段混炼时间控制在90~100秒，一段混炼结束得到一段混炼胶，一段混炼胶至少静置8小时；
二段混炼：将静置结束的一段混炼胶、3重量份的氧化锌、53重量份的炭黑N375、1重量份的硬脂酸、3重量份的芳烃油、1重量份的防老剂RD、1重量份的205树脂和1重量份的微晶蜡投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在35~45 r/min，排胶温度控制在150~155℃，二段混炼时间控制在160~180秒，二段混炼结束得到二段混炼胶，二段混炼胶至少静置8小时；
三段混炼：将静置结束的二段混炼胶投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在35~45 r/min，排胶温度控制在145~150℃，三段混炼时间控制在90~100秒，三段混炼结束得到三段混炼胶，三段混炼胶至少静置8小时；
四段混炼：将静置结束的三段混炼胶、3重量份的不溶性硫磺粉、1重量份的促进剂NOBS、1重量份的促进剂HMT和0.1重量份的防焦剂CTP投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在16~18MPa，转子转速控制在15~25r/min，排胶温度控制在95~105℃，四段混炼时间控制在100~130秒，四段混炼结束得到所述钢圈包布胶。
实施例1得到的钢圈包布胶的性能参数如下：
硫化条件（150℃）为30'，硬度（邵尔A型）为89，拉断伸长率为291%，拉伸强度为16.4Mpa，定伸应力100%为6.2Mpa，拉断永久变形为24%，回弹值为40%。
实施例2
一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶，它包括以下组份：天然橡胶为90重量份，反式-1,4-聚异戊二烯为10重量份，炭黑N375为58重量份，氧化锌为5重量份，硬脂酸为3重量份，205树脂为3重量份，防老剂RD为2重量份，微晶蜡为2重量份，芳烃油为5重量份，促进剂NOBS为2重量份，促进剂HMT为2重量份，不溶性硫磺粉为5重量份，防焦剂CTP为0.5重量份。
一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶的制备方法包括以下步骤：
一段混炼：将90重量份的天然橡胶、10重量份的反式-1,4-聚异戊橡胶投入密炼机中进行塑炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在40~50 r/min，排胶温度控制在145~150℃，一段混炼时间控制在90~100秒，一段混炼结束得到一段混炼胶，一段混炼胶至少静置8小时；
二段混炼：将静置结束的一段混炼胶、5重量份的氧化锌、58重量份的炭黑N375、3重量份的硬脂酸、5重量份的芳烃油、2重量份的防老剂RD、3重量份的205树脂和2重量份的微晶蜡投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在35~45 r/min，排胶温度控制在150~155℃，二段混炼时间控制在160~180秒，二段混炼结束得到二段混炼胶，二段混炼胶至少静置8小时；
三段混炼：将静置结束的二段混炼胶投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在35~45 r/min，排胶温度控制在145~150℃，三段混炼时间控制在90~100秒，三段混炼结束得到三段混炼胶，三段混炼胶至少静置8小时；
四段混炼：将静置结束的三段混炼胶、5重量份的不溶性硫磺粉、2重量份的促进剂NOBS、2重量份的促进剂HMT和0.5重量份的防焦剂CTP投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在16~18MPa，转子转速控制在15~25r/min，排胶温度控制在95~105℃，四段混炼时间控制在100~130秒，四段混炼结束得到所述钢圈包布胶。
实施例2得到的钢圈包布胶的性能参数如下：
硫化条件（150℃）为30'，硬度（邵尔A型）为92，拉断伸长率为268%，拉伸强度为17.2Mpa，定伸应力100%为6.8Mpa，拉断永久变形为20%，回弹值为41%。
实施例3
一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶，它包括以下组份：天然橡胶为80重量份，反式-1,4-聚异戊二烯为20重量份，炭黑N375为56重量份，氧化锌为4重量份，硬脂酸为2重量份，205树脂为2重量份，防老剂RD为1.5重量份，微晶蜡为1.5重量份，芳烃油为4重量份，促进剂NOBS为1.5重量份，促进剂HMT为1.5重量份，不溶性硫磺粉为4重量份，防焦剂CTP为0.3重量份。
一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶的制备方法包括以下步骤：
一段混炼：将80重量份的天然橡胶、20重量份的反式异戊橡胶投入密炼机中进行塑炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在40~50 r/min，排胶温度控制在145~150℃，一段混炼时间控制在90~100秒，一段混炼结束得到一段混炼胶，一段混炼胶至少静置8小时；
二段混炼：将静置结束的一段混炼胶、4重量份的氧化锌、56重量份的炭黑N375、2重量份的硬脂酸、4重量份的芳烃油、1.5重量份的防老剂RD、2重量份的205树脂和1.5重量份的微晶蜡投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在35~45 r/min，排胶温度控制在150~155℃，二段混炼时间控制在160~180秒，二段混炼结束得到二段混炼胶，二段混炼胶至少静置8小时；
三段混炼：将静置结束的二段混炼胶投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在4.0~5.5MPa，转子转速控制在35~45 r/min，排胶温度控制在145~150℃，三段混炼时间控制在90~100秒，三段混炼结束得到三段混炼胶，三段混炼胶至少静置8小时；
四段混炼：将静置结束的三段混炼胶、4重量份的不溶性硫磺粉、1.5重量份的促进剂NOBS、1.5重量份的促进剂HMT和0.3重量份的防焦剂CTP投入密炼机中进行混炼，密炼机的上顶栓压力控制在16~18MPa，转子转速控制在15~25r/min，排胶温度控制在95~105℃，四段混炼时间控制在100~130秒，四段混炼结束得到所述钢圈包布胶。
实施例3得到的钢圈包布胶的性能参数如下：
硫化条件（150℃）为30'，硬度（邵尔A型）为90，拉断伸长率为276%，拉伸强度为16.9 Mpa，定伸应力100%为6.6Mpa，拉断永久变形为21%，回弹值为40%。