[发明专利]一种疏水性钢丝覆胶帘线及其制备方法

说明书

本发明属于钢丝覆胶帘线领域，特别涉及一种疏水性钢丝覆胶帘线及其制备方法。该疏水性钢丝覆胶帘线包括以下重量份组分，橡胶100份，白炭黑10‑120份，疏水改性剂0.2‑2.4份，硅烷偶联剂0.1‑12份，氧化锌1‑10份，防老剂1‑10份，硼酰化钴0.1‑5份，硫黄粉1‑10份，促进剂1‑10份。该疏水性钢丝覆胶帘线及其制备方法可以使疏水性钢丝覆胶帘线的界面粘合性较好、拉伸强度合适，抗湿热老化性能显著提升。

技术领域

本发明涉及钢丝覆胶帘线，特别涉及一种疏水性钢丝覆胶帘线及其制备方法。

背景技术

子午线轮胎中白炭黑带束层配方相对于传统的炭黑配方具有粘合好、生热低、滚阻低等优势：CN201410632796.2介绍了一种轮胎带束层用白炭黑/NR母炼胶的制备方法，技术方案是在反应器中加入白炭黑、水、分散剂、稳定剂后进行高速搅拌，制备成高分散的白炭黑浆液；将白炭黑浆液加入到天然胶乳溶液中，在高速搅拌下混合后，经酸凝固、洗涤、干燥，得到白炭黑/NR母炼胶。该发明工艺采用湿法工艺，对白炭黑进行无硅烷化处理，在采用间-甲-白粘合体系的胶料中，可以显著提高胶料的钢丝粘合性能和抗撕裂性，所制备的白炭黑/天然橡胶母炼胶可应用于轮胎带束层中。CN200380101219.0介绍了基于无机填料和多硫化硅烷填充的异戊二烯弹性体组合物制备的轮胎带束层，其中无机填料可为白炭黑。

但是由于白炭黑表面的亲水性会导致轮胎里的钢丝带束层、钢丝胎体部位在一些高温湿热地区出现橡胶-钢丝粘合界面失效，其原理是(详见图1)：含水老化环境中，带束层(钢帘线)表面会首先形成一层连续的水膜，与Zn等活泼金属形成电池环境后开始发生电化学反应，随着腐蚀反应的进行在连续介质水膜层中会形成Zn离子的浓度差，造成未发生电化学反应或反应速率很慢区域的Zn离子向已经发生电化学反应或化学反应速率很快的区域迁移，最终导致锌元素在腐蚀区域的大量聚集，对钢帘线-橡胶黏合层造成极大的破坏。考虑到在实际的黏合橡胶配方中含有大量的ZnO，一旦有水渗透到钢帘线表面很快就会形成电化学腐蚀反应，导致黏合层表层结构的破坏，丧失黏合性能。

2Zn+O₂＝2ZnO ①

Zn＝Zn²⁺+2e ②

O₂+2H₂O+4e＝4OH^- ③

Zn²⁺+2OH^-＝Zn(OH)₂ ④

因此，现有技术完全使用白炭黑的带束层可能存在致命缺陷，从而导致轮胎出现严重的质量问题，这也是直到目前为止，白炭黑带束层配方或白炭黑胎体配方仍然没有广泛地应用的一个主要原因。

发明人起初尝试使用疏水改性剂来解决白炭黑表面的亲水性导致轮胎里的钢丝带束层、钢丝胎体部位在一些高温湿热地区出现橡胶-钢丝粘合界面失效的技术问题，但是在后期混炼过程中，白炭黑和疏水基团之间的作用力很容易被强大的机械力破坏，仍然会出现橡胶-钢丝粘合界面失效的技术问题，并且会影响硅烷偶联剂对白炭黑的偶联效果，从而导致成品胶料的拉伸强度降低，众所周知，成品胶料的拉伸强度是影响钢丝覆胶帘线抽出力的一项非常重要的指标，也是导致橡胶-钢丝粘合界面失效的一个重要原因；因此，发明人甚至一度放弃了制备疏水性钢丝覆胶帘线的最初努力，然而随着试验的进行，我们惊喜的发现，采用调整配方成分的添加顺序以及合适的工艺处理，可以制得疏水性较好、拉伸强度合适的疏水性钢丝覆胶帘线。

综上所述，提供一种新的配方及制备方法制备疏水性钢丝覆胶帘线，使该疏水性钢丝覆胶帘线的疏水性较好、拉伸强度合适，具有重要意义。

发明内容