專(zhuān)利名稱(chēng)：環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物和使用該橡膠組合物的載重輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及載重輪胎，具體涉及環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物和使用 該橡膠組合物的載重輪胎。
背景技術(shù)：
環(huán)境保護(hù)是當(dāng)前我國(guó)以及全世界所關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題?；の廴静坏绊懎h(huán)境，還 對(duì)生產(chǎn)者的身體帶來(lái)了不同程度的破壞。近些年來(lái)隨著環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，相關(guān)法規(guī)陸 續(xù)出臺(tái)，關(guān)于輪胎膠料的環(huán)境保護(hù)法規(guī)也相繼問(wèn)世，這給橡膠配方工作者帶來(lái)了新的挑戰(zhàn) 和機(jī)遇?，F(xiàn)有的輪胎橡膠配方中有多種污染環(huán)境因素，如其中的稠環(huán)芳烴是國(guó)際公認(rèn)的有 致癌作用的化學(xué)物質(zhì)。橡膠中某些操作油品稠環(huán)芳烴的含量甚高，這給加工者和使用者都 帶來(lái)多了身體健康隱患。其次，橡膠中許多助劑和某些合成橡膠在加工生產(chǎn)中會(huì)有亞硝酸 類(lèi)物質(zhì)生成，亞硝酸類(lèi)物質(zhì)也是公認(rèn)的致癌物質(zhì)，同樣威脅了人們的健康。此外，載重輪胎在使用過(guò)成中，由于行駛時(shí)間相對(duì)其他規(guī)格輪胎較長(zhǎng)，輪胎熱量積 累較大，故而載重輪胎的各部分膠料配方的生熱與耐熱性能就成為了配方設(shè)計(jì)時(shí)所要關(guān)注 的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物 和使用該橡膠組合物的載重輪胎。該橡膠組合物以環(huán)保型材料為主，配比設(shè)計(jì)合理，大大減 少其在生產(chǎn)和使用過(guò)程中對(duì)加工者和使用者造成的健康隱患；此外，由于組合物的生熱較 低，可提高輪胎胎體的連續(xù)作業(yè)時(shí)間。本發(fā)明所述環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，以100重量份由80 100 重量份天然橡膠和0 20重量份環(huán)保型丁苯膠組成的橡膠成分為基準(zhǔn)，該橡膠組合物還含 有下述重量份的組分天然氣熱裂解法炭黑，25 40份；粒徑為11 llOnm的白炭黑，10 40份；固體硅烷偶聯(lián)劑，3 10份；環(huán)保芳烴油，0 2份；增粘樹(shù)脂，2 5份；粘合劑，4 6份；環(huán)烷酸鈷，1 2份；氧化鋅，3 5份；硬脂酸，1 3份；增塑劑，1 3份；
防老體系，2 5份；硫磺，1 3份；促進(jìn)劑，1 3份；防焦劑，0 1份； 抗硫化還原劑，0. 5 1份。上述配方中所述天然橡膠為1#煙片膠、2#煙片膠、3#煙片膠、4#煙片膠或5#煙片膠。所述環(huán)保型丁苯膠為丁苯膠1500E。所述天然氣熱裂解法炭黑為N770炭黑。所述固體硅烷偶聯(lián)劑為雙-(3-三乙氧基硅烷丙基)_四硫化物與炭黑的混合 物(兩者的比例為1 1)，具體可以是偶聯(lián)劑HP-669C(宏柏化學(xué)有限公司)或偶聯(lián)劑 X50-SCN(德國(guó)德固薩有限公司)。所述環(huán)保芳烴油為芳烴油萃取稠環(huán)芳烴后的剩余物，是以單環(huán)芳烴油和飽和烴為 主要組分的混合物(簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)保芳烴油TDAE，下同)。所述增粘樹(shù)脂為對(duì)叔辛基苯酚甲醛樹(shù)脂，具體可以是增粘樹(shù)脂SP_1068(美國(guó)十 拿化工有限公司)、石油樹(shù)脂TXN-203(太原有機(jī)化工廠)；增粘樹(shù)脂還可以是對(duì)叔丁基苯酚 乙炔樹(shù)脂，具體可以是增粘樹(shù)脂K0RESIN(德國(guó)巴斯夫有限公司)。所述粘合劑為間苯二酚_乙醛預(yù)縮合樹(shù)脂(簡(jiǎn)稱(chēng)粘合劑RE)與化學(xué)組成為間苯二 酚與六亞甲基四胺絡(luò)合物的粘合劑(簡(jiǎn)稱(chēng)粘合劑RH)的混用體系，其中，間苯二酚-乙醛預(yù) 縮合樹(shù)脂為2 3重量份，化學(xué)組成為間苯二酚與六亞甲基四胺絡(luò)合物的粘合劑2 3重量份。所述防老體系為N-異丙基-N-苯基對(duì)苯二胺(簡(jiǎn)稱(chēng)防老劑4010NA)與2，2，4_三 甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體(簡(jiǎn)稱(chēng)防老劑RD)或丙酮與二苯胺高溫縮合物(簡(jiǎn)稱(chēng)防老劑 BLE)的組合物，其中，N-異丙基-N-苯基對(duì)苯二胺為1 2重量份，2，2，4-三甲基-1，2- 二 氫化喹啉聚合體或丙酮與二苯胺高溫縮合物為1 3重量份。所述促進(jìn)劑為N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(簡(jiǎn)稱(chēng)促進(jìn)劑NS)或N-環(huán)己 基-2-苯并噻唑次磺酰胺(簡(jiǎn)稱(chēng)促進(jìn)劑CBS)，防焦劑為N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺(簡(jiǎn) 稱(chēng)防焦劑CTP)，抗硫化還原劑為1，3_雙(檸糠酰亞胺甲基)苯(抗硫化還原劑WK-901)。所述增塑劑為以脂肪酸鋅皂鹽為基礎(chǔ)的復(fù)合物，具體可以是增塑劑波斯特 ZD-2 (杭州中德化學(xué)工業(yè)有限公司)。本發(fā)明所述環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物采用常規(guī)方法制備。所得的 橡膠膠料的性能如表1所示表 1 本發(fā)明還涉及一種載重輪胎，胎體使用上述配方組成的橡膠組合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使用環(huán)保丁苯膠1500E代替普通丁苯膠料，以消除普通 丁苯膠料在加工時(shí)所產(chǎn)生的亞硝胺類(lèi)物質(zhì)；使用環(huán)保芳烴油TDAE操作油以避免因使用傳 統(tǒng)芳烴油而引入配方的稠環(huán)芳烴；應(yīng)用白炭黑和天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑N770作為補(bǔ)強(qiáng)體系，一 方面可以限制由爐法炭黑引入配方的稠環(huán)芳烴總量，從而在一定比例下能夠達(dá)到歐盟所要 求的橡膠產(chǎn)品中PAHs含量不超過(guò)lg/kg的要求，同時(shí)白炭黑可使得制得的膠料有低生熱特 點(diǎn)，而炭黑N770是結(jié)構(gòu)性較低的常規(guī)炭黑，可以降低膠料的生熱；同時(shí)配合加入抗硫化還 原劑WK-901，使得膠料的耐熱老化性能特點(diǎn)得到加強(qiáng)，因此本發(fā)明所述橡膠組合的生熱較 低，能夠提高輪胎胎體的連續(xù)作業(yè)時(shí)間，使得輪胎自身壽命得到延長(zhǎng)；另一方面，加入白炭 黑VN3GR能提高膠料的撕裂強(qiáng)度，并且白炭黑為極性材料，在橡膠中有利于吸附防老劑、硫 磺等極性組分，提高膠料的抗噴出性能，有利于膠料的硫化表面的平整性；此外，用環(huán)保型 促進(jìn)劑NS可以避免由促進(jìn)劑造成的環(huán)境污染問(wèn)題，配方中其余配料亦屬于環(huán)境友好型助 劑。本發(fā)明通過(guò)選擇環(huán)保型原材料，配以合理的配比設(shè)計(jì)，大大減少其在生產(chǎn)和使用過(guò)程中 對(duì)加工者和使用者造成的健康隱患，使產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力得到提高。
具體實(shí)施例方式下面以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，含有下述以重量份計(jì)的組分3#煙片膠，95份；丁苯膠 1500E，5 份；炭黑N770，40 份；粒徑為11 IlOnm白炭黑VN3GR，10份；偶聯(lián)劑HP-669C，3 份；環(huán)保芳烴油TDAE (德國(guó)漢圣公司)，1份；增粘樹(shù)脂SP-1068，5 份；粘合劑RE，2份；粘合劑RH，2份；環(huán)烷酸鈷，1份；氧化鋅，3份；硬脂酸，2份；增塑劑ZD_2，1份；防老劑4010NA，2 份；防老劑RD，2份；硫磺，1.5 份;促進(jìn)劑NS，2份；防焦劑CTP，0.2 份；抗硫化還原劑WK-901，0. 5份。
實(shí)施例2環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，含有下述以重量份計(jì)的組分5#煙片膠，80份；丁苯膠 1500E，20 份；炭黑N770，10 份；20粒徑為11 IlOnm白炭黑VN3GR，20份；偶聯(lián)劑X50-SCN，6 份；環(huán)保芳烴油TDAE (德國(guó)漢圣公司)，0份；石油樹(shù)脂TXN-203，3 份；粘合劑RE，3份；粘合劑RH，2份；環(huán)烷酸鈷，1.5份；氧化鋅，4份；硬脂酸，3份；增塑劑ZD_2，2 份；防老劑4010ΝΑ，1·5 份；防老劑BLE，1份；硫磺，2.5 份；促進(jìn)劑NS，1. 1 份；防焦劑CTP，0份；抗硫化還原劑WK-901，0. 8份。實(shí)施例3環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，含有下述以重量份計(jì)的組分2# 煙片膠，100 份；丁苯膠 1500E，0 份；炭黑N770，25 份；粒徑為11 IlOnm白炭黑VN3GR，40份；偶聯(lián)劑X50-SCN，10 份；環(huán)保芳烴油TDAE (德國(guó)漢圣公司)，0份；2份增粘樹(shù)脂K0RESIN ；，2 份；粘合劑RE，2份；粘合劑RH，3份；環(huán)烷酸鈷，2份；氧化鋅，5份；硬脂酸，1份；增塑劑ZD_2，3 份；防老劑4010NA，1份；防老劑RD，2. 5 份;硫磺，1.5 份；
促進(jìn)劑NS，1. 9 份;防焦劑CTP，1份；抗硫化還原劑WK-901，1份。
權(quán)利要求
環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，以100重量份由80～100重量份天然橡膠和0～20重量份環(huán)保型丁苯膠組成的橡膠成分為基準(zhǔn)，該橡膠組合物還含有下述重量份的組分天然氣熱裂解法炭黑，25～40份；粒徑為11～110nm的白炭黑，10～40份；固體硅烷偶聯(lián)劑，3～10份；環(huán)保芳烴油，0～2份；增粘樹(shù)脂，2～5份；粘合劑，4～6份；環(huán)烷酸鈷，1～2份；氧化鋅，3～5份；硬脂酸，1～3份；增塑劑，1～3份；防老體系，2～5份；硫磺，1～3份；促進(jìn)劑，1～3份；防焦劑，0～1份；抗硫化還原劑，0.5～1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，其特征在于所 述天然橡膠為1#煙片膠、2#煙片膠、3#煙片膠、4#煙片膠或5#煙片膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，其特征在于所 述環(huán)保型丁苯膠為丁苯膠1500E。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，其特征在于所 述天然氣熱裂解法炭黑為N770炭黑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，其特征在于所 述固體硅烷偶聯(lián)劑為雙-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物與炭黑的混合物；所述環(huán)保芳 烴油為芳烴油萃取稠環(huán)芳烴后的剩余物，其主要組分為單環(huán)芳烴油和飽和烴。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，其特征在于所 述增粘樹(shù)脂為對(duì)叔辛基苯酚甲醛樹(shù)脂或?qū)κ宥』胰矘?shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，其特征在于粘 合劑為間苯二酚-乙醛預(yù)縮合樹(shù)脂與化學(xué)組成為間苯二酚與六亞甲基四胺絡(luò)合物的粘合 劑的混用體系，其中，間苯二酚_乙醛預(yù)縮合樹(shù)脂為2 3重量份，化學(xué)組成為間苯二酚與 六亞甲基四胺絡(luò)合物的粘合劑2 3重量份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，其特征在于所 述防老體系為N-異丙基-N-苯基對(duì)苯二胺與2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體或丙 酮與二苯胺高溫縮合物的組合物，其中，N-異丙基-N-苯基對(duì)苯二胺為1 2重量份，2，2， 4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體或丙酮與二苯胺高溫縮合物為1 3重量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物，其特征在于所 述促進(jìn)劑為N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺或N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，防焦劑為N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺，抗硫化還原劑為1，3_雙(檸糠酰亞胺甲基)苯。
10. 一種載重輪胎，其特征在于胎體使用權(quán)利要求1 9中任何一項(xiàng)所述的橡膠組合物。
全文摘要
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種環(huán)保低生熱型載重輪胎胎體用橡膠組合物和使用該橡膠組合物的載重輪胎。該載重輪胎胎體用橡膠組合物以天然橡膠、環(huán)保丁苯膠1500E、白炭黑和天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑N770和去稠環(huán)芳烴的環(huán)保芳烴油等環(huán)保型材料為原料，配以合理的配比設(shè)計(jì)，不僅使所得膠料生熱較低，從而提高輪胎胎體的連續(xù)作業(yè)時(shí)間，進(jìn)而使輪胎自身壽命得以延長(zhǎng)；另一方面大大減少在生產(chǎn)和使用過(guò)程中對(duì)加工者和使用者造成的健康隱患，使產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力得到提高。
文檔編號(hào)C08L9/06GK101928412SQ20091011465
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者何桂德, 俞華英, 周海生 申請(qǐng)人:中國(guó)化工橡膠桂林有限公司