一種低滾阻高耐磨翻新輪胎預(yù)硫化胎面膠料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種低滾阻高耐磨翻新輪胎預(yù)硫化胎面膠料，包括如下重量份的組分：天然橡膠40-60份，順丁橡膠40-60份，炭黑25-32份，白炭黑20-30份，硅烷偶聯(lián)劑TESPT?4-6份，環(huán)保塑解劑0.1-0.4份，硬脂酸2-3份，氧化鋅4-6份，炭黑分散劑0-2份，防老劑RD?0.5-2份，防老劑4020?1-3份，防護(hù)蠟1-2份，硫磺S-80?1-3份，促進(jìn)劑CZ-80?1-2.5份，防焦劑CTP-80?0.2-0.4份。上述膠料的混煉工藝采用一段+低溫一次煉膠法，將制得胎面用于輪胎翻新后，汽車行駛過程中耗油量較常規(guī)翻新輪胎降低3％以上，阿克隆磨耗指數(shù)顯著優(yōu)于常用的低滾阻載重子午線輪胎胎面膠，翻新的總體配方成本降低。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種低滾阻高耐磨翻新輪胎預(yù)硫化胎面膠料及其制備方法
本專利技術(shù)涉及翻新輪胎預(yù)硫化胎面生產(chǎn)及輪胎翻新領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)硫化翻新胎面膠料配方及其制備方法。
技術(shù)介紹
美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)提出了翻新輪胎Smartway認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)EPA對(duì)輪胎翻新技術(shù)的驗(yàn)證，低滾動(dòng)阻力翻新輪胎用于長途運(yùn)輸類8級(jí)卡車，比正在廣泛使用的翻新產(chǎn)品，可減少燃料消耗至少3％。因此降低胎面膠的滾動(dòng)阻力，對(duì)廣泛使用翻新輪胎產(chǎn)品的車輛降低燃油消耗，減少汽車尾氣排放，降低大氣污染，增加經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)提出了翻新輪胎Smartway認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)后，國際上一些知名企業(yè)如米其林、普利司通等的部分翻新胎產(chǎn)品先后通過了認(rèn)證。我國對(duì)翻新輪胎滾動(dòng)阻力沒有相關(guān)的法律法規(guī)，使用國內(nèi)符合HG/T4323-2009《預(yù)硫化胎面》標(biāo)準(zhǔn)的胎面，翻新生產(chǎn)的翻新胎滾動(dòng)阻力高，無法達(dá)到Smartway認(rèn)證規(guī)定的滾動(dòng)阻力系數(shù)(Cr)≤6.0的要求。在預(yù)硫化法生產(chǎn)的翻新輪胎中，胎面占翻新所用材料的90％以上，在輪胎所有部件中，胎面對(duì)滾動(dòng)阻力的影響占50％以上，因此降低翻新輪胎滾動(dòng)阻力，必須首先降低預(yù)硫化胎面膠料的滾動(dòng)阻力。胎面膠的滾動(dòng)阻力主要與膠料的回彈性、生熱相關(guān)，回彈大、生熱低的配方滾動(dòng)阻力小，也可以用損耗因子tanδ來表征，60℃時(shí)的tanδ越小表明膠料的滾動(dòng)阻力越低。降低滾動(dòng)阻力的配方技術(shù)在新輪胎中已被部分采用，見中國專利申請(qǐng)?zhí)枺?01310671438.8[一種低滾動(dòng)阻力全鋼子午線胎面膠配方及制備方法]，在胎面膠配方中順丁膠用量一般不超過30份，白炭黑取代炭黑的量在30份以上，由于配方中使用了大量的白炭黑補(bǔ)強(qiáng)和較少比例的耐磨性能優(yōu)異的順丁橡膠，用于長途運(yùn)輸類卡車從動(dòng)輪的耐磨性能明顯低于炭黑補(bǔ)強(qiáng)和較大比例耐磨性優(yōu)異的順丁膠胎面膠的使用里程，雖然降低了輪胎的滾動(dòng)阻力，減少了燃油消耗，但輪胎的使用壽命卻相對(duì)降低，滿足不了用于長途運(yùn)輸類卡車從動(dòng)輪對(duì)輪胎使用壽命的要求。另外為降低滾動(dòng)阻力，配方中采用大量的白炭黑取代炭黑進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，因極性的白炭黑比非極性的炭黑具有極強(qiáng)的凝聚性，按通常的混煉工藝進(jìn)行加工十分困難，存在混煉膠分散不均、凝膠等現(xiàn)象；同時(shí)為提高耐磨性能，配方中并用耐磨性好的順丁膠，當(dāng)順丁膠用量過大(超過40份)時(shí)，易出現(xiàn)因輥溫的波動(dòng)導(dǎo)致的膠料打滑而脫輥現(xiàn)象，如果采用傳統(tǒng)混煉方法，就會(huì)導(dǎo)致膠料混煉吃粉慢，混煉不均、膠片表面凝膠嚴(yán)重，進(jìn)一步增大了混煉加工的難度；加之混煉后的膠料，因回彈性高，收縮大，壓出后的半成品尺寸的穩(wěn)定性很差，不能滿足工藝技術(shù)要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述問題，本專利技術(shù)的目的是設(shè)計(jì)一種滾動(dòng)阻力低、耐磨性優(yōu)良的胎面膠料配方，并設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的最適宜的膠料混煉方法，應(yīng)用于輪胎翻新所用的載重子午線輪胎從動(dòng)輪預(yù)硫化胎面，使其達(dá)到輪胎使用里程高，滾動(dòng)阻力低，節(jié)油降耗，減少汽車尾氣對(duì)大氣污染的目的。本專利技術(shù)所采取的技術(shù)方案為：一種低滾阻高耐磨翻新輪胎預(yù)硫化胎面膠料，包括如下重量份的組分：天然橡膠40-60份，順丁橡膠40-60份，炭黑25-32份，白炭黑20-30份，硅烷偶聯(lián)劑TESPT4-6份，環(huán)保塑解劑0.1-0.4份，硬脂酸2-3份，氧化鋅4-6份，炭黑分散劑0-2份，防老劑RD0.5-2份，防老劑40201-3份，防護(hù)蠟1-2份，硫磺S-801-3份，促進(jìn)劑CZ-801-2.5份，防焦劑CTP-800.2-0.4份。所述的天然橡膠，包括煙片膠1#，3#，不同國家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)橡膠10#，20#，國標(biāo)SCR5#，SCR10#，以及天然橡膠含量95％以上的復(fù)合橡膠。作為優(yōu)選，本方案所用的順丁橡膠為高順式順丁橡膠，可以選用鎳系順丁橡膠或稀土順丁橡膠，用量為40-60份；作為優(yōu)選，白炭黑選用高分散高結(jié)構(gòu)白炭黑1165MP或833MP，其用量為20-25份；作為優(yōu)選，防老劑RD用量為1-1.5份；防老劑4020用量為1.5-2.5份；作為優(yōu)選，硫磺S-80用量為1.5-1.8份；促進(jìn)劑CZ-80用量為1.6-2.2份。上述膠料的制備方法包括一段混煉和低溫一次法混煉工藝，具體步驟如下：(1)一段混煉：將密煉機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定到50-60轉(zhuǎn)/min，按比例將天然橡膠、順丁橡膠及環(huán)保塑解劑加入到密煉機(jī)中，壓上頂栓混煉20-40秒，然后依次加入硅烷偶聯(lián)劑TESPT和白炭黑，壓上頂栓，混煉至142-147℃，升上頂栓清掃3-5秒，壓上頂栓混煉至150-155℃，升上頂栓清掃3-5秒，壓上頂栓保持溫度在145-155℃間，混煉80-100秒，排膠，冷卻，得到一段母煉膠；(2)低溫一次法混煉：將密煉機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定到45-55轉(zhuǎn)/min，將一段母煉膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、防老劑4020、防護(hù)蠟、炭黑分散劑加入到密煉機(jī)中，壓上頂栓混煉20-30秒，將炭黑加入，壓上頂栓混煉30-50秒，升上頂栓清掃3-5秒，壓上頂栓混煉25-35秒，升上頂栓上到位，壓上頂栓混煉25-30秒，開卸料門排膠，控制排膠溫度150-155℃；密煉機(jī)排出的膠料進(jìn)入到低溫一次法開煉機(jī)上；密煉機(jī)排到開煉機(jī)上的膠料進(jìn)行冷卻混煉150-200秒，膠料溫度降低至95-100℃時(shí)在開煉機(jī)上加入硫磺S-80，促進(jìn)劑CZ-80，防焦劑CTP-80，待藥品分散后，將開煉機(jī)輥距調(diào)整至1.8-2.4mm，進(jìn)行倒膠混煉600-800秒，混煉結(jié)束開煉機(jī)排膠、下片，得到終煉膠。上述混煉工藝中優(yōu)選的工藝參數(shù)條件具體如下：(1)一段混煉：將密煉機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定到55轉(zhuǎn)/min，按比例將天然橡膠、順丁橡膠及環(huán)保塑解劑加入到密煉機(jī)中，壓上頂栓混煉20秒，然后依次加入硅烷偶聯(lián)劑TESPT和白炭黑，壓上頂栓，混煉至145℃，升上頂栓清掃5秒，壓上頂栓混煉至153℃，升上頂栓清掃5秒，壓上頂栓保持溫度在150℃，混煉100秒，排膠，冷卻，得到一段母煉膠；(2)低溫一次法混煉：將密煉機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定到50轉(zhuǎn)/min，將一段母煉膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、防老劑4020、防護(hù)蠟、炭黑分散劑加入到密煉機(jī)中，壓上頂栓混煉20秒，將炭黑加入，壓上頂栓混煉40秒，升上頂栓清掃5秒，壓上頂栓混煉30秒，升上頂栓上到位，壓上頂栓混煉25秒，開卸料門排膠，控制排膠溫度150℃；密煉機(jī)排出的膠料進(jìn)入到低溫一次法開煉機(jī)上；密煉機(jī)排到開煉機(jī)上的膠料進(jìn)行冷卻混煉180秒，膠料溫度降低至100℃時(shí)在開煉機(jī)上加入硫磺S-80，促進(jìn)劑CZ-80，防焦劑CTP-80，待藥品分散后，將開煉機(jī)輥距調(diào)整至2mm，進(jìn)行倒膠混煉700秒，混煉結(jié)束開煉機(jī)排膠、下片，得到終煉膠。本專利技術(shù)中混煉工藝的要點(diǎn)是：一段混煉工藝中控制混煉溫度145-155℃的總時(shí)間100-140秒，能夠保證充分的白炭黑硅烷化反應(yīng)，以達(dá)到最優(yōu)的補(bǔ)強(qiáng)效果。二段采用低溫一次法混煉，密煉機(jī)混煉排膠溫度控制到155℃以下，開煉機(jī)混煉時(shí)進(jìn)行長時(shí)間(600-800秒)小輥距(1.8-2.4mm)低溫(≤100℃)混煉，以保證白炭黑及藥品的充分分散，打碎白炭黑凝膠，降低門尼粘度，改善膠料加工性能。硫化體系藥品使用的是預(yù)分散藥品硫磺S-80、促進(jìn)劑CZ-80和防焦劑CTP-80，預(yù)分散藥品配合低溫一次法工藝，減少了藥品的飛揚(yáng)損耗，并促進(jìn)藥品在膠料中的分散。本專利技術(shù)設(shè)計(jì)了一種在保持低滾動(dòng)阻力的前提下，進(jìn)一步提高載重子午線輪胎從動(dòng)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種低滾阻高耐磨翻新輪胎預(yù)硫化胎面膠料，其特征在于，包括如下重量份的組分：天然橡膠40?60份，順丁橡膠40?60份，炭黑25?32份，白炭黑20?30份，硅烷偶聯(lián)劑TESPT?4?6份，環(huán)保塑解劑0.1?0.4份，硬脂酸2?3份，氧化鋅4?6份，炭黑分散劑0?2份，防老劑RD0.5?2份，防老劑4020?1?3份，防護(hù)蠟1?2份，硫磺S?80?1?3份，促進(jìn)劑CZ?80?1?2.5份，防焦劑CTP?80?0.2?0.4份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種低滾阻高耐磨翻新輪胎預(yù)硫化胎面膠料，其特征在于，包括如下重量份的組分：天然橡膠40-60份，順丁橡膠40-60份，炭黑25-32份，白炭黑20-25份，硅烷偶聯(lián)劑TESPT4-6份，環(huán)保塑解劑0.1-0.4份，硬脂酸2-3份，氧化鋅4-6份，炭黑分散劑0-2份，防老劑RD0.5-2份，防老劑40201-3份，防護(hù)蠟1-2份，硫磺S-801-3份，促進(jìn)劑CZ-801-2.5份，防焦劑CTP-800.2-0.4份；所述的低滾阻高耐磨翻新輪胎預(yù)硫化胎面膠料的制備方法，包括一段混煉和低溫一次法混煉工藝，具體步驟如下：（1）一段混煉：將密煉機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定到50-60轉(zhuǎn)/min，按比例將天然橡膠、順丁橡膠及環(huán)保塑解劑加入到密煉機(jī)中，壓上頂栓混煉20-40秒，然后依次加入硅烷偶聯(lián)劑TESPT和白炭黑，壓上頂栓，混煉至142-147℃，升上頂栓清掃3-5秒，壓上頂栓混煉至150-155℃，升上頂栓清掃3-5秒，壓上頂栓保持溫度在145-155℃間，混煉80-100秒，排膠，冷卻，得到一段母煉膠；（2）低溫一次法混煉：將密煉機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定到45-55轉(zhuǎn)/min，將一段母煉膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、防老劑4020、防護(hù)蠟、炭黑分散劑加入到密煉機(jī)中，壓上頂栓混煉20-30秒，將炭黑加入，壓上頂栓混煉30-50秒，升上頂栓清掃3-5秒，壓上頂栓混煉25-35秒，升上頂栓上到位，壓上頂栓混煉25-30秒，開卸料門排膠，控制排膠溫度150-155℃；密煉機(jī)排出的膠料進(jìn)入到低溫一次法開煉機(jī)上；密煉機(jī)排到開煉機(jī)上的膠料進(jìn)行冷卻混煉150-200秒，膠料溫度降低至95-100℃時(shí)在開煉機(jī)上加入硫磺S-80，促進(jìn)劑CZ-80，防焦劑CTP-80，待藥品分散后，將開煉機(jī)輥距調(diào)整至1.8-2.4mm，進(jìn)行倒膠混煉600-800秒，混煉結(jié)束開煉機(jī)排膠、下片，得到終煉膠。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滾阻高耐磨翻新輪胎預(yù)硫化胎面膠料，其特征在于，所述的天然橡膠，包括煙片膠1#，3#，不同國家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)橡膠10#，20#，國標(biāo)SCR5#，SCR1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：管恩政，李衛(wèi)國，陳建軍，李安慶，魏愛龍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：賽輪金宇集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37