本發(fā)明涉及橡膠
技術(shù)領(lǐng)域:
,尤其涉及一種采用新型高效硫化體系的胎面橡膠組合物,單獨采用硫化劑TCY或并用硫磺快速硫化體系的以高乙烯基橡膠為主膠的高性能綠色輪胎胎面橡膠組合物。
背景技術(shù):
:高性能綠色輪胎要求高的安全性能以及優(yōu)異的節(jié)能性。因此要求胎面膠具有高的抗?jié)窕阅芤约暗偷臐L動阻力性能。該兩方面性能往往通過采用高乙烯基含量的溶聚丁苯橡膠填充大量的白炭黑來實現(xiàn)。目前也有采用高乙烯基聚丁二烯橡膠并用部分乳聚丁苯橡膠填充大量白炭黑的方式。而高含量的乙烯基側(cè)基,使得橡膠主鏈的飽和度極高,并且限制分子鏈的活性,以及存在空間位阻,使得硫化速度相對于順丁橡膠、普通丁苯橡膠或者高結(jié)合苯乙烯的丁苯橡膠都比較緩慢,嚴重影響生產(chǎn)效率。2,4,6-三巰基均三嗪(TCY),又稱三聚硫氰酸或三聚硫醇,是由三聚氯氰和硫化鈉/硫氫化鈉在適合的條件下反應(yīng)制得的。TCY主要用作丙烯酸酯橡膠(ACM)、聚氯醚彈性體(ECO)等的特效硫化劑,硫化速度快,焦燒安全,硫化膠無需二段硫化其性能即可優(yōu)于其它硫化體系經(jīng)過二段硫化的效果,而且硫化膠的壓縮永久變形性能比其它硫化體系好。TCY也可用作氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯等其它含氯型聚合物、酚醛樹脂的交聯(lián)劑,還可以用作聚丙烯、橡膠等高聚物的熱穩(wěn)定劑。TCY不但可以作為含氯型聚合物的交聯(lián)劑,而且可以用于丁腈橡膠NBR的硫化交聯(lián),使其獲得某些特殊性能或者改善加工條件,從而擴大了TCY的應(yīng)用范圍。近年來,隨著人們對TCY研究的進一步深入,發(fā)現(xiàn)TCY系列化產(chǎn)品在橡膠與金屬的增粘劑、二次電池正極材料以及水處理工業(yè)等方面也顯示出了其獨到的效果,其相應(yīng)的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研究越來越引起人們的關(guān)注。但是其并沒有在高乙烯基二烯橡膠尤其是輪胎胎面膠中的應(yīng)用研究。技術(shù)實現(xiàn)要素:有鑒于此,本發(fā)明提供一種采用新型高效硫化體系的胎面膠橡膠組合物,采用硫化劑TCY單獨或并用硫磺的快速硫化體系使得高乙烯橡膠為主的橡膠組合物具有較快的硫化速率。本發(fā)明橡膠組合物按照質(zhì)量份數(shù)包含:40~80份高乙烯基橡膠或60~100份高乙烯基溶聚丁苯橡膠,0.1~3份硫化劑TCY,0~2份硫磺,0~5份促進劑,40~90份白炭黑填料以及其他并用橡膠和助劑化合物。所述橡膠組合物以所含干膠質(zhì)量份數(shù)為基準,共100份,其中所含高乙烯基含量的二烯橡膠根據(jù)膠種變化,使用份數(shù)有所不同。當選用高乙烯基溶聚丁苯橡膠時,并用的橡膠為高順式聚丁二烯橡膠,并用份數(shù)為0~40份;而當選用高乙烯基聚丁二烯橡膠時,并用的橡膠為乳聚丁苯橡膠,優(yōu)選充環(huán)保油品的乳聚丁苯橡膠,并用份數(shù)為20~60份。其中,所述橡膠助劑組合物以所含干膠質(zhì)量份數(shù)為基準進一步包含:3~7份防老劑、4~12份均勻劑、0.1~5份硫化劑、0~20份增塑劑、4~10份活性劑、0.5~3份促進劑、0.5~3份偶聯(lián)劑等??梢岳斫獾氖侵鷦┗衔镏柑砑拥皆撓鹉z組合物中用于改善橡膠組合物性能的各類常規(guī)助劑的總和。其中,所述橡膠組合物包含白炭黑為主的填料40~90份,根據(jù)需要可加入0~40份炭黑填料。不少于40份的白炭黑填料可以使得膠料具有較好的抗?jié)窕阅芤约拜^低的壓縮生熱,從而獲得較低的滾動阻力性能。根據(jù)白炭黑用量,以及橡膠組合物的性能要求,加入適量的炭黑。其中,所述硫化劑為TCY單用或者TCY與硫磺并用。TCY中文名為三聚硫氰酸,商品別名硫化劑TMT、硫代三聚氰酸、三巰基均三嗪等。廣泛用于聚丙烯、橡膠等高聚物的熱穩(wěn)定劑,氯化丙烯酸乙酯-乙烯聚合物、丙烯酸橡膠等聚合物的硫化劑,適用于丙烯酸酯橡膠ACM、氯醚橡膠CO、ECO和氯丁橡膠CR,也可用于橡塑共混材料。本品硫化速度快,焦燒安全,可縮短硫化時間,無須二段硫化,制成的硫化膠具有耐油、耐熱、機械性能好等特點。是丙烯酸酯橡膠專用硫化劑。該品作為特種硫化劑還可用于氯醇橡膠和氯丁橡膠,也可用做丁腈膠和PVC并用膠的共硫化交聯(lián)劑,也可單獨作為PVC酚醛樹脂等交聯(lián)劑。具體實施方式下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案,但并非限制本發(fā)明權(quán)的保護范圍,本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求書中提出。所屬
技術(shù)領(lǐng)域:
的技術(shù)人員應(yīng)該明了,對本發(fā)明的任何改進,對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加,均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。以高乙烯基聚丁二烯橡膠和溶聚丁苯橡膠為主要原料,橡膠組合物的配方組成列于表1。表1配方表(單位:質(zhì)量份)混煉膠的制備方法可采取如下步驟:采用兩段式煉膠工藝,一段工藝:一段在密煉機中進行。生膠與相容劑共混,塑煉。補強填料、偶聯(lián)劑Si69和氧化鋅等共混。上頂栓提拉一次并清掃后繼續(xù)混煉。裝入PEG4000混煉。裝入防護體系和TDAE等混煉。排膠(溫度在130~150℃)。二段工藝在開煉機上進行:輥溫控制在35~40℃,將一段母膠包慢輥,加入硫化劑和促進劑,薄通六次后下片停放。橡膠組合物的硫化。橡膠組合物的配方組成列于表1,其主要的考察性能列于表2~4中。橡膠組合物的門尼焦燒及硫化特性列于表2中。橡膠組合物的物理性能及老化性能列于表3中。橡膠組合物的動態(tài)力學性能見表4中。表2橡膠組合物的硫化特性表3橡膠組合物的物理性能及老化性能表4橡膠組合物的動態(tài)力學性能項目實施例1對比例1實施例2對比例2Tanδ@0℃0.50900.52630.35610.3880Tanδ@60℃0.13450.12670.13320.1311本文實施例中所涉及的實驗數(shù)據(jù)均按照相應(yīng)的國家或行業(yè)標準進行。以下為主要儀器設(shè)備及試驗條件:(1)門尼焦燒:采用M200E型門尼粘度儀,按照歐GB/T1233-2008測定膠料的門尼焦燒,試驗溫度120℃。(2)硫化特性:采用C2000E型無轉(zhuǎn)子硫化儀,按照GB/T16584-1996測定膠料的硫化特性,測試溫度160℃。(3)物理性能:采用T2000E型電子拉力機,按照GB/T528-2009測試橡膠的物理性能,主要考察扯斷伸長率和扯斷伸長率變化率。(4)彈性的測定:按照GB/T1681-2009,采用仿Z116型橡膠沖擊彈性實驗器測定硫化膠的回彈性能。(5)壓縮生熱的測定:按照GB/T1687-1993,采用Goodrich壓縮生熱試驗機測定硫化膠在實驗條件下的疲勞升溫、永久變形和終動壓縮率。實驗條件沖程為4.45mm,負荷為1.0MPa,恒溫溫度為55℃。(6)屈撓性能的測試:按照GB/T13934-2006,采用XP-16型橡膠疲勞試驗機測定硫化膠屈撓龜裂性能。(7)動態(tài)力學性能:采用DMTAMarkⅣ型動態(tài)粘彈譜儀,樣品用液氮冷卻至-70℃,穩(wěn)定5min,升溫至80℃(升溫速率2℃?min-1),測定頻率為10Hz。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,本發(fā)明可用于改善高乙烯基含量的高乙烯基聚丁二烯橡膠與中高乙烯基的溶聚丁苯橡膠的橡膠組合物的硫化速度并改善某些性能,該橡膠組合物具有較低滾動阻力和生熱性能,具有較高抗?jié)窕裕捎糜诟咝阅茌喬ヌッ婺z。當前第1頁1 2 3