專利名稱：一種子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橡膠輪胎加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種子午線輪胎胎體簾布層 部件及制備工藝。
背景技術(shù)：
汽車產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)迅猛發(fā)展，而汽車輪胎作為車輛的重要組成部分， 其質(zhì)量和性能的好壞直接影響到運(yùn)輸車輛及其他運(yùn)輸工具的性能，其重要性不 言而喻，因而對(duì)輪胎的舒適性、環(huán)保性、耐久性、安全性和燃油纟么濟(jì)性、操控 性能的要求越來越高。子午線輪胎是汽車工業(yè)輪胎的發(fā)展趨勢(shì)，子午線輪胎胎 體簾布層是由覆膠簾子布組成的胎體層，是輪胎的受力骨架層，用以保證輪胎
具有必要的強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性，支撐輪胎各部件，具有耐負(fù)荷，耐沖擊，ir內(nèi) 壓的作用。其所具有的強(qiáng)度和彈性，使輪胎使用時(shí)可復(fù)雜承受應(yīng)力和多次變形，
并緩和外來路面的振動(dòng)和沖擊，其性能決定了輪胎的品質(zhì)和使用性能。
在傳統(tǒng)的輪胎制備過程中，要求輪胎各部件必須保持精確的形狀和尺寸。 胎體簾布層在加工、運(yùn)輸、成型和最終硫化定型中由于加工過程會(huì)發(fā)生形變， 出現(xiàn)簾線的偏移或變形。為了避免簾線的位移和簾布層的形變，常規(guī)解決方法 是增加簾布層的覆膠量，這勢(shì)必增加原材料用量和該部件的厚度，導(dǎo)致輪胎質(zhì) 量的穩(wěn)定性和使用安全性受到直接影響。如何解決上述傳統(tǒng)制備工藝中存在的 缺陷，提供一種子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝，是當(dāng)前本技術(shù)領(lǐng)域中 急需解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)輻射預(yù)處理的生膠格林強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)尺寸及性 能的穩(wěn)定、降低膠層厚度，節(jié)約橡膠用料，粘合強(qiáng)度高，提高輪胎品質(zhì)的子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 一種子午線輪胎胎體簾布 層部件及制備工藝，其特點(diǎn)是由基材橡膠、防老體系、補(bǔ)強(qiáng)填充體系、粘 合體系、硫化體系和輻射敏化劑組成混合物，各組分含量為 橡膠100份
補(bǔ)強(qiáng)填充體系40-80份 防老體系l-7份 粘合體系l-5份 硫化體系2-15份 輻射交聯(lián)敏化劑0-20份；
其中橡膠為天然橡膠或天然橡膠與合成橡膠的共混物，各組分用量單位
以質(zhì)量份計(jì)。
按上述配方采用密煉機(jī)將基材橡膠、防老體系、補(bǔ)強(qiáng)體系、粘合體系、硫
化體系和輻射敏化劑等進(jìn)行混煉，混煉溫度為60-IO(TC，混煉時(shí)間為20—40 分鐘，將膠混煉均勻后排膠；停放8—12小時(shí)后在開煉機(jī)上加入硫化體系，完 成混煉膠制備；按照子午線輪胎胎體簾布層生產(chǎn)工藝進(jìn)行簾線擴(kuò)張、壓延和敷 膠，制成厚度為0.9-1.lmm標(biāo)準(zhǔn)寬度的胎體簾布層片材，將胎體簾布層片材固 定在電子加速器下的恒張力牽引束下傳輸裝置上，進(jìn)行表層或均勻輻射處押， 電子加速器束流能量為0. 2-2MeV，束流強(qiáng)度為0. 2-100mA，電子束掃描寬度0 —1.6米，胎體簾布層片材輻照吸收劑量選擇10—120kGy，輻照采用電子加速 器單面輻照或雙面輻射；束下裝置傳輸速度為l一60m/min，輻照氛圍為限氧環(huán) 境，采用氮?dú)?、氬氣等惰性氣體保護(hù)，完成輻射處理的子午線輪胎胎體簾布層 部件的制備。
上述所述合成橡膠包括丁苯橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠。 上述所述的補(bǔ)強(qiáng)填充體系為炭黑，炭黑品種為低結(jié)構(gòu)快壓出爐黑N539或高耐磨型N330。
上述所述的防老劑為苯基萘胺類防老劑，主要包括N-苯基-e-萘胺(D) 或N-苯基-a-萘胺(A)。
上述所述的粘合體系為垸基酚醛樹脂，包括5913垸基酚醛樹脂或 Koresin垸基酚醛樹脂。
上述所述的硫化體系包括硫磺、硫化促進(jìn)劑和硫化活性劑。硫化活性劑 有氧化鋅和硬脂酸，硫化促進(jìn)劑為噻唑類，包括2-硫醇基苯并噻唑(M)或二 硫化二苯并噻唑(DM);硫黃硫化體系的總用量為2-15份，其中硫化促進(jìn)劑l-3 份，硫化活化劑4-8份，硫黃卜4份。
上述所述的輻射敏化劑為三官能團(tuán)交聯(lián)助劑，包括季戊四醇三丙烯酸酯 (PETA)、乙氧基化三羥甲基丙垸三丙烯酸酯(EO-TMPTA)、氰脲酸三烯丙酯 (TAC)。
本發(fā)明輻射預(yù)處理胎體簾布層部件的原理是通過電子加速器產(chǎn)生的束流 來實(shí)現(xiàn)的，并通過調(diào)整電子加速器束流能量，使其在材料深度上發(fā)生不同程度 交聯(lián)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)橡膠表層輻射硫化或均勻輻射流化，高能射線粒子通過照射橡 膠基材，激活橡膠大分子，產(chǎn)生活性自由基，這些自由基之間的相互結(jié)合(偶 合終止)，使橡膠大分子形成一C一C—鍵，發(fā)生交聯(lián)，將橡膠大分子結(jié)合形成 一個(gè)立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于在這個(gè)過程中無需添加任何助劑就能實(shí)現(xiàn)部分橡膠大 分子的交聯(lián)，因此可以降低硫磺和促進(jìn)劑的用量，使橡膠材料達(dá)到同等硫化效 果，硫化體系的降低，可減少對(duì)環(huán)境造成的污染，利于環(huán)境保護(hù)。采用輻射預(yù) 硫化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)子午線輪胎胎體簾布層部件膠料的表層預(yù)硫化和均勻硫化，能 顯著提高子午線輪胎胎體簾布層部件生膠的格林強(qiáng)度，減少輪胎在成型時(shí)胎體 簾布層片材膠料變形或簾線移動(dòng)現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證胎體簾布層部件結(jié)構(gòu)、尺寸 和性能的穩(wěn)定性及厚度的均勻性。通過對(duì)胎體簾布層部件輻射預(yù)處理，可以降低其設(shè)計(jì)厚度，減少原材料的使用，降低成本，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)提高輪胎 產(chǎn)品品質(zhì)；通過添加輻射交聯(lián)敏化劑，在滿足提高膠片格林強(qiáng)度的同時(shí)，可降 低輻照劑量，節(jié)省橡膠片材輻射處理能量，降低硫化體系用量，利于環(huán)境保護(hù)， 本發(fā)明電子加速器輻照過程的進(jìn)行，可以通過外建加速器裝胥從胎體簾布層生 產(chǎn)線上取膠實(shí)現(xiàn)離線輻照，也可在輪胎生產(chǎn)線上增加電子加速器裝置來實(shí)現(xiàn)連 續(xù)在線輻照。
由于采用了上述輪胎胎體簾布層部件組合物的優(yōu)選配方及輻射預(yù)硫化工 藝，使得本發(fā)明達(dá)到如下效果對(duì)胎體簾布層部件膠料輻照劑量10—120KGy， 對(duì)于輪胎胎體簾布層部件輻照預(yù)硫化可以精確控制橡膠片材在某一取向上的 硫化程度，降低輻射引起的不良效應(yīng)，提高橡膠材料表面格林強(qiáng)度，生膠的格 林強(qiáng)度比未輻照增加了 20%—500%，使橡膠片材得到初步定型，減少材料變 形或移動(dòng)現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證了產(chǎn)品工藝、結(jié)構(gòu)和性能的穩(wěn)定性，還能減少輪胎 胎體簾布層部件厚度，節(jié)省原材料，加入輻射交聯(lián)敏化劑，能降低輻照劑量， 節(jié)省能源，提高生產(chǎn)效率，減少因硫化體系的加入對(duì)環(huán)境造成的污染。達(dá)到了 本發(fā)明的目的。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明-
實(shí)施例1:
子午線輪胎胎體簾布層部件組合物配方天然橡膠70， 丁苯橡膠20，炭 黑(N330) 50，氧化鋅5，硬脂酸1.5，防老劑(D )2，烷基酚醛樹脂(Koresin) 3，硫磺3，促進(jìn)劑(DM) 1.5。
按上述配方采用密煉機(jī)將橡膠基材、防老體系、補(bǔ)強(qiáng)休系、粘合體系、硫 化體系等進(jìn)行混煉，混煉溫度為60-100°C，混煉時(shí)間為20—40分鐘，將膠混 煉均勻后排膠；停放8—12小時(shí)后在開煉機(jī)上加入硫化體系，完成混煉膠制備。按照子午線輪胎胎體簾布層生產(chǎn)工藝進(jìn)行簾線擴(kuò)張、壓延和敷膠，制成厚度為 l.Omm，寬度為420mm的胎體簾布層片材，胎體簾布層片材固定在電子加速器 下的恒張力牽引束下傳輸裝置上，進(jìn)行均勻輻射處理。電子加速器穿透能量為 0.5MeV，束流強(qiáng)度為5mA，電子束掃描寬度0.8米，胎體簾布層片材輻照吸收 劑量選擇40kGy，束下裝置傳傳輸速度為30m/min，輻照氛圍為氮?dú)獗Ｗo(hù)，電 子加速器輻照采用一臺(tái)電子加速器單面輻照，從而完成子午線輪胎胎體簾布層 部件的制備。
產(chǎn)品性能檢測(cè)表明本發(fā)明在輻照過程中，胎體簾布層部件膠片的溫度變 化不大。在輻射劑量范圍內(nèi)，橡膠片材格林強(qiáng)度較未輻照大于260%，胎體簾布 層自粘性以及與其它部件層間粘合保持較好，輻照后簾線的抽出力略有增加， 能有效的減少胎體簾布層在生產(chǎn)過程中的膠料變形或簾線移動(dòng)現(xiàn)象的產(chǎn)生，保 證胎體簾布層部件結(jié)構(gòu)、尺寸、性能的穩(wěn)定性和厚度的均勻性，達(dá)到了提高輪 胎品質(zhì)的目的。同時(shí)胎體簾布層部件通過輻射預(yù)硫化，膠片厚度由原來的1.2 mm降低到1.0mm，單胎重量降低0.5公斤，輻射預(yù)硫化過程速度快，對(duì)產(chǎn)品 硫化性能和硫化定型后機(jī)械性能無不良影響。
實(shí)施例2:
子午線輪胎胎體簾布層部件組合物配方天然橡膠70， 丁苯橡膠20，炭 黑(N330) 50，氧化鋅5，硬脂酸1.5，防老劑(D )2，垸基酚醛樹脂(Koresin) 3，硫磺2.7，促進(jìn)劑(DM) 1.3。
其橡膠材料混煉工藝、胎體簾布層部件壓延制備工藝、輻射預(yù)處理工藝與 實(shí)施例1相同。
實(shí)施例2中，是通過對(duì)胎體簾布層組合物的硫化體系進(jìn)行調(diào)整，在輻射預(yù) 處理后，經(jīng)過產(chǎn)品性能檢測(cè)，證明采用輻射預(yù)處理技術(shù)對(duì)胎體簾布層部件施行 預(yù)硫化，除能明顯提高產(chǎn)品的品質(zhì)外，還能有效降低硫化體系的用量，利于環(huán)境保護(hù)，但對(duì)硫化膠的力學(xué)性能沒有影響。 實(shí)施例3:
子午線輪胎胎體簾布層部件組合物配方天然橡膠70， 丁苯橡膠20，炭 黑(翻)50，氧化鋅5，硬脂酸1.5，防老劑(D )2，烷基酚醛樹脂(Koresin) 3，硫磺3，促進(jìn)劑(DM) 1.5,季戊四醇三丙烯酸酯(PETA) 5。
橡膠材料混煉工藝、胎體簾布層部件敷膠壓延制備工藝同實(shí)施例1，在輻 射預(yù)處理工藝中，胎體簾布層片材固定在電子加速器下的恒張力束下傳輸裝置 上，進(jìn)行均勻輻射處理；電子加速器穿透能量為0. 5MeV，束流強(qiáng)度為5mA，電 子束掃描寬度0. 8米，胎體簾布層片材輻照吸收劑量選擇20kGy，束下裝置傳 傳輸速度為30m/min，輻照氛圍為氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，電子加速器輻照采用一臺(tái)電 子加速器單面福照。加入輻射交聯(lián)敏化劑經(jīng)輻射預(yù)處理的胎體簾布層部件，其 生膠格林強(qiáng)度比未輻照前增加了 260%，而輻射預(yù)處理劑量由40KGy降低到 20KGy，即鑒于輻射交聯(lián)敏化劑的敏化效應(yīng)，可明顯提高輻射效果，降低輻射 處理劑量，節(jié)省能源，同時(shí)還能有效降低胎體簾布層骨架材料的輻照負(fù)效應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝，其特征在于由基材橡膠、防老體系、補(bǔ)強(qiáng)填充體系、粘合體系、硫化體系和輻射交聯(lián)敏化劑組成混合物，各組分含量為橡膠100份補(bǔ)強(qiáng)填充體系40-80份防老體系1-7份粘合體系1-5份硫化體系2-15份輻射交聯(lián)敏化劑0-20份；其中橡膠為天然橡膠或天然橡膠與合成橡膠的共混物；各組分用量單位以質(zhì)量份計(jì)；按上述配方采用密煉機(jī)將橡膠基材、防老體系、補(bǔ)強(qiáng)體系、粘合體系、硫化體系和輻射敏化劑等進(jìn)行混煉，混煉溫度為60-100℃，混煉時(shí)間為20-40分鐘，將膠混煉均勻后排膠；停放8-12小時(shí)后在開煉機(jī)上加入硫化體系，完成混煉膠制備；按照子午線輪胎胎體簾布層生產(chǎn)工藝進(jìn)行簾線擴(kuò)張、壓延和敷膠，制成厚度為0.9-1.1mm標(biāo)準(zhǔn)寬度的胎體簾布層片材，將胎體簾布層片材固定在電子加速器下的恒張力牽引束下傳輸裝置上，進(jìn)行表層或均勻輻射處理，電子加速器穿透能量為0.2-2MeV，束流強(qiáng)度為0.2-100mA，電子束掃描寬度0.2-1.6米，胎體簾布層片材輻照吸收劑量選擇10-120kGy，輻照采用電子加速器單面輻照或雙面輻射；束下裝置傳輸速度為1-60m/min，輻照氛圍為限氧環(huán)境，采用氮?dú)狻鍤獾榷栊詺怏w保護(hù)，完成子午線輪胎胎體簾布層部件的制備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝，其特征在于上述所述合成橡膠包括丁苯橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝，其特 征在于上述所述的補(bǔ)強(qiáng)填充體系為炭黑，炭黑品種為低結(jié)構(gòu)快壓出爐黑N539 或高耐磨型N330。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝，其特 征在于上述所述的防老劑為苯基萘胺類防老劑，包括N-苯基-0-萘胺或N-苯基-a-萘胺。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝，其特 征在于上述所述的粘合體系為垸基酚醛樹脂，包括5913垸基酚醛樹脂或Kore 垸基酚醛樹脂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝，其特 征在于上述所述的硫化體系包括硫磺、硫化促進(jìn)劑和硫化活性劑；硫化活性 劑為氧化鋅或硬脂酸，硫化促進(jìn)劑為噻唑類，包括2-硫醇基苯并噻唑、二硫化 二苯并噻唑，硫黃硫化體系的總用量為2-15份，其中硫化促進(jìn)劑1-3份， 硫化活化劑4-8份，硫黃卜4份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝，其特征在于上述所述的福射敏化劑為三官能團(tuán)交聯(lián)助劑，包括季戊四醇三丙烯酸 酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、氰脲酸三烯丙酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種子午線輪胎胎體簾布層部件及制備工藝，由基材橡膠、防老體系、補(bǔ)強(qiáng)體系、粘合體系、硫化體系和輻射敏化劑按比例混合組成混合物，將上述混合物在密煉機(jī)種進(jìn)行混煉后制成子午線輪胎胎體簾布層部件，在電子加速器下恒張力牽引束下傳輸裝置上，通過調(diào)節(jié)電子加速器束流穿透能量，對(duì)輪胎胎體簾布層部件進(jìn)行輻射處理，在限氧輻射條件下，完成子午線輪胎胎體簾布層部件輻照預(yù)硫化。本發(fā)明經(jīng)輻射處理的胎體簾布層膠料格林強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)尺寸及性能穩(wěn)定、簾布層厚度降低，橡膠用量少、生產(chǎn)效率高、節(jié)約能源、減少投資成本和防護(hù)費(fèi)用、利于環(huán)境保護(hù)，提高子午線輪胎的品質(zhì)。
文檔編號(hào)C08K13/00GK101318385SQ20081010598
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者康興川, 張艷霞, 李淑鳳, 杜躍建, 陽 矯, 許自炎, 趙冬梅, 郭月瑩, 陸永俊, 矛 鮑 申請(qǐng)人:北京市射線應(yīng)用研究中心;北京首創(chuàng)輪胎有限責(zé)任公司