[发明专利]一种全钢载重子午线轮胎用橡胶-金属胶粘剂的制备方法

说明书

技术领域

    本发明公开了一种全钢载重子午线轮胎用橡胶-金属胶粘剂的制备方法，属于胶粘剂技术领域。

背景技术

近年来，随着汽车制造业和交通运输业的迅猛发展，汽车的性能有了很大的提高，因而对轮胎的性能也有了更高的要求传统的斜交轮胎已经不能满足当前汽车行业的发展，正逐步被性能优越的子午线轮胎所代替，其骨架材料与橡胶的粘合质量是保证子午线轮胎使用性能的关键。经研究发现，在橡胶中加入增粘剂，可在不同程度上改善橡胶与骨架材料间的粘合性能，但有的增粘剂对加工性能带来不利因素，如间苯二酚在高温下容易升华，污染环境，影响操作工人身体健康。

在生产钢丝子午线轮胎过程中，还可以在混炼胶过程中需要加入钴盐粘合剂，以提高钢丝和橡胶之间的粘合力，并保持持续的粘合效果，以减少轮胎在载重并高速运转状态下爆胎的可能性，提高全钢载重子午线轮胎的安全性、使用性能和寿命。但是，由于钴是贵金属，价格偏高，而且轮胎报废之后钴会渗透至土壤中，使土壤产生重金属污染，不易消除。

增粘剂的开发与应用是子午线轮胎发展中的重大技术进步，因而增粘剂已成为子午线轮胎生产中不可缺少的组分。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高强度的用于全钢载重子午线轮胎的橡胶-金属胶粘剂，避免使用钴盐，降低间苯二酚的用量。采用的技术方案如下：

一种全钢载重子午线轮胎用橡胶-金属胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：

第1步、按重量份计，将30～40份天然橡胶和5～10份氟硅橡胶加入至150～200份溶剂中，升温至70～90℃，搅拌均匀，放冷后，得到混合物I；

第2步、在混合物I中加入3～6份N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌或者异丙基黄原酸锌、4～7份的硅烷偶联剂，在搅拌下于70～90℃保持1～3h，放冷后，得到混合物II；

第3步、在混合物II中加入20～40份环氧树脂、3～5份间苯二酚、2～5份三苯基膦、0.2-0.5份硫酸钙晶须和0.1-0.2份纳米二氧化钛，在搅拌下于70～90℃保持1～3h，放冷后，得到混合物III；

第4步、在混合物III中加入10～15份苯乙烯和2～4份乳化剂，升温至50～70℃，搅拌均匀，放冷后，得到胶粘剂。

第1步中，所述的溶剂优选自异丁醇、乙酸乙酯和丙酮按照重量比为3：1：1混合而成。

第2步中，所述的硅烷偶联剂优选自KH-550或者KH-560中的一种或者两种的混合物。

第3步中，所述的环氧树脂优选自环氧树脂E-44。

第4步中，所述的乳化剂优选自十二烷基硫酸钠。

所述的硫酸钙晶须平均直径 2-3um ，平均长度 50-80um。优选在使用前需要按照以下方法进行改性：称量0.8-1.5g 硅烷偶联剂KH-550溶解在30-35ml丙酮中，然后称量3-5g 硫酸钙晶须置于上述溶液中，在25-30℃温度下搅拌0.5-1小时；然后再70-75℃干燥2-3小时，在120-125℃活化2-3小时后备用。

所述的纳米二氧化钛粒径为20-25nm。优选在使用前需要按照以下方法进行改性：称取1-1.5g硅烷偶联剂混合在80-120g水中；纳米二氧化钛和三乙醇胺按照质量比1：0.5-1混合研磨；称取研磨料15-20g分散到上述含有硅烷偶联剂的水体中，调节PH至8.5-8.8，搅拌3-4小时，然后抽滤、烘干得到改性纳米二氧化钛备用。

本发明通过胶粘剂中加入氟硅橡胶改善在轮胎橡胶硫化过程中与钢丝表面的界面作用力，可以提高其粘接强度，同时添加硫酸钙晶须和纳米二氧化钛作为补强增韧剂，起到增韧和增强作用；通过加入N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌提高橡胶与钢丝之间的作用力；通过加入乳化剂使胶粘剂在橡胶硫化过程中更好地将橡胶与钢丝之间的融合程度；通过三苯基膦的加入提高粘接面的软化点。

有益效果

    本发明提供的全钢载重子午线轮胎用胶粘剂，可以有效地提高子午线轮胎中橡胶与钢丝之间粘接的软化点与粘接强度。

具体实施方式

实施例1

一种全钢载重子午线轮胎用橡胶-金属胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：

第1步、将40Kg天然橡胶和10Kg氟硅橡胶加入至200Kg溶剂中，升温至90℃，搅拌均匀，放冷后，得到混合物I；

第2步、在混合物I中加入6KgN-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌和7Kg的硅烷偶联剂，在搅拌下于90℃保持3h，放冷后，得到混合物II；