[发明专利]一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于橡胶轮胎制造领域，具体涉及一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法。

背景技术

胶料是由碳黑、天然橡胶或合成橡胶、添加物等原材料混合密炼加工而成的。作为轮胎制造过程中的主要加工对象和载体，橡胶在胶料中所占的比例通常达到一半左右，为了使橡胶具有所需要的特性，还必须向其中加入诸如强化剂、粘合剂、抗老化剂等化学物质，以改变橡胶的强度、塑性、弹性、耐用性等物理性质。轮胎上的所有半成品胶部件，如胎面、胎侧和三角胶条等，都是在后续的制造工艺中以胶料为原料加工而成的。

绿色轮胎是全球轮胎行业发展的战略方向，很多国家对轮胎性能提出了更高的要求，越来越多的国家正在酝酿或已经实施轮胎标签法规。如日本从2010年就开始实施自愿轮胎标签制度，美国早在6年前就通过了包含轮胎标签规定的法规，而欧盟、韩国将从今年11月1日起，实施强行性轮胎标签法规，届时绿色轮胎的全球市场份额将增加15%以上。

从配方角度降低轮胎滚动阻力，要从胶种、补强剂等方面进行优化。全钢胎胎面胶普遍采用全天然胶或少量并用顺丁胶，该胶体系的生热已很低，需要着重对补强体系进行调整。目前使用炉法炭黑，如N234、N115等虽然耐磨性符合要求，但生热很高，无法满足低滚动阻力轮胎要求。目前的轮胎胶料配方在生产及使用中存在许多缺点：炭黑及小料分散不均匀，与过渡层粘合性差，贴合时易出现气泡。

将亲水性材料与弹性体合金化，形成一种具有橡胶的弹性和强度，同时具有吸水膨胀、挤压情况下可保水，达到既能适应结构变化，又具有吸水膨胀的功能材料应用越来越广泛，

可用于汽车集装箱、精密仪器及食品的防水、防潮包装等。根据大量的实践和研究发现，绝大多数聚合物共混物是不相容或部分相容的。实际上，高分子共混物都是多相多组分结构的混合物，存在着相界面和相结构形态不同所产生的性能薄弱问题。高分子共混物常因相容性差，两相间界面能高，界面结合力低而导致性能下降。共混物组分之间互不相容，则润湿性和黏合性不良，但并不是相容性越大越好，而应具有适当的相容性。

因此，如何改善树脂与橡胶的相容性，使效果显著，同时在成型过程中避免气泡出现，实现轮胎性能的提高，是本发明要解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题和缺陷，提供了一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法，其特征在于，原料各组分按重量份数组成如下：天然胶SIR20 50-60份、丁苯胶5-6份、氯丁橡胶5-6份、N234炭黑8-10份、白碳黑7-8份、硅烷偶联剂X50S 1-2份、聚乙二醇2-3份、甲苯二异氰酸酯2-3份、锡盐类催化剂2-3份、端羟基聚丁二烯1-2份、软化增塑剂芳烃油3-4份、硬脂酸2-3份、防老剂3-4份、增粘剂204 树脂1-2份、均匀剂UB40001-2份、硫磺1-2份、促进剂TBBS 1-2份、防焦剂CTP 0.3-0.5份。

上述的一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法，其特征在于，所述的锡盐类催化剂选自氯化亚锡、辛酸亚锡、月桂酸锡中的任意一种。

上述一种改性低阻力轮胎胶料及其制作方法，其特征在于，所述防老剂采用防老剂6PPD：防老剂RD：防护蜡=1:2:1的混合物。

上述一种改性低阻力轮胎胶料的制作方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）制得两亲性聚氨酯：将聚乙二醇在105-115℃真空脱水后，加入甲苯二异氰酸酯和锡盐类催化剂，缓慢升温至70-80℃，搅拌15-20min，然后再加入端羟基聚丁二烯，升温至100-120℃反应30-40min；

（2）橡胶塑炼：先控制密炼机转子速度65 rpm，上顶拴风压6公斤/CM³，混炼压力为20MPa，混炼室温度为35℃，转子温度为35℃，排胶温度为160℃，然后称量天然胶SIR20、丁苯胶和氯丁橡胶，在混炼室利用转子转动进行天然橡胶塑炼40秒，密炼机冷却水温度30℃；

（3）加料压栓炼：然后开始按顺序加料，提栓投N234炭黑、白碳黑、硅烷偶联剂X50S以及步骤（1）制得的两亲性聚氨酯压栓炼75秒；提栓清扫后投软化增塑剂芳烃油、硬脂酸、防老剂、增粘剂204 树脂和均匀剂防护蜡压70秒，胶料温度达到160℃卸出胶料到22英寸开炼机；

（4）制作胎面胶料：最后翻炼冷却胶料到110-95℃，在开炼机上加硫磺、促进剂TBBS和防焦剂CTP混炼均匀，下片冷却至室温完成胎面胶的制作。

发明的有益效果：