本發(fā)明屬于橡膠輪胎與化工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將液體異戊橡膠用于半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
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傳統(tǒng)配方中添加橡膠操作油，以改善橡膠的彈性、柔韌性、易加工性、易混煉性等特性，但在后期時橡膠操作油會遷移析出輪胎表面，導(dǎo)致輪胎外觀污染、變色，輪胎外觀鮮艷度降低，且橡膠操作油中使用的芳烴油具有致癌性，嚴重損害人們的身體健康。
取消傳統(tǒng)配方中的橡膠操作油，將液體異戊橡膠加入原料中，可改善因后期橡膠操作油遷移析出輪胎表面導(dǎo)致的輪胎外觀污染、變色，從而提高輪胎外觀鮮艷度；另外由于液體異戊橡膠替代了部分天然橡膠，使得制成的輪胎在降低胎側(cè)曲撓生熱、抗撕裂、耐寒性、耐老化性等方面均優(yōu)于用橡膠操作油制成的輪胎，同時降低了橡膠的門尼粘度，實現(xiàn)軟化、有利于混煉加工。在橡膠硫化過程中，液體異戊橡膠的參與反應(yīng)，與非反應(yīng)型增塑劑相比，提高了橡膠制品的強度、硬度和斷裂伸長率，并且在最終制品中不易發(fā)生遷移，不易被溶劑抽提，因此提高了橡膠的耐老化性。
現(xiàn)有技術(shù)中，如中國專利號CN201310704312.6公開了一種用于半鋼子午線輪胎胎面的橡膠組合物，原料中加入了橡膠操作油；中國專利號CN201410129384.7公開了一種輪胎用胎側(cè)膠料及其制備方法，原料中加入了芳烴油作為橡膠操作油；中國專利號CN201110404596.8公開了全鋼子午胎復(fù)合胎側(cè)填充膠配方膠料，原料中同樣加入了芳烴油作為橡膠操作油；中國專利號CN201110062386公開了一種含液體異戊二烯橡膠的輪胎三角膠組合物及其制備方法和應(yīng)用，其原料組分、含量及制備方法均不同，且門尼粘度較大，不利于混煉加工；研發(fā)一種不添加橡膠操作油，也可改善橡膠的彈性、柔韌性、易加工性、易混煉性，同時液體異戊橡膠的添加，使得制成的胎側(cè)橡膠組合物在曲撓生熱、抗撕裂、耐寒性、耐老化性等方面上表現(xiàn)更加優(yōu)良，具有良好的經(jīng)濟價值和社會價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提供一種區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的輪胎，解決后期因橡膠操作油遷移析出輪胎表面而導(dǎo)致的輪胎外觀污染、變色問題，使輪胎外觀的鮮艷度得到了明顯的提高，另外由于液體異戊橡膠的使用，使得制成的輪胎在曲撓生熱、抗撕裂、耐寒性、耐老化性等方面均優(yōu)于用橡膠操作油制成的輪胎。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物及其制備方法，其原材料組分及各組分重量份數(shù)為：天然橡膠30-50份，順丁橡膠40-60份，液體異戊橡膠10-20份，炭黑52-56份，活性劑4.8-5.7份，防老劑3.7-4.2份，防護蠟1.8-2.5份，均勻劑2-4份,促進劑0.7-1.0份，硫磺1.76-1.8份。
作為優(yōu)選天然橡膠為SMR20型橡膠，順丁橡膠為BR9000型橡膠，液體異戊橡膠為LIR-50型，炭黑為N330型，防護蠟為FYT-502型，均勻劑為40MS型，促進劑為TBBS型。
活性劑由氧化鋅3-3.5份和硬脂酸1.8-2.2份組成。
防老劑由6PPD型2.3-2.6份和RD型1.4-1.6份組成。
本發(fā)明涉及的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物，其具體制備過程包括以下步驟：
(1)配料配膠：按照用于輪胎胎側(cè)的橡膠組合物的原材料組分及各組分重量份數(shù)進行配膠配料；
(2)第一段密煉：將SMR20型天然橡膠、BR9000型順丁橡膠、LIR-50型液體異戊橡膠、氧化鋅、硬脂酸、6PPD型防老劑、RD型防老劑、FYT-502型防護蠟、40MS型均勻劑一起投入密煉室，整個密煉過程設(shè)置轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為45r/min，設(shè)置上頂栓壓力為5.5N/cm2，壓25秒后，提栓加入全部N330型炭黑，壓40秒后提栓靜止10秒，再壓栓至膠料溫度為160℃時排膠，排出的膠通過擠出機壓片冷卻至45℃以下收取疊片得到一段母膠；
(3)第二段密煉：將母膠晾至4小時后與TBBS型促進劑、硫磺一起投入密煉機，設(shè)置密煉機轉(zhuǎn)速為20r/min，上頂栓加壓5N/cm2，壓至45秒提栓靜止5秒，再壓至105℃時排膠，排下的膠經(jīng)開煉機補充翻煉后出片冷卻至45℃以下收取疊片，得到最終橡膠組合物。
采用的促進劑為TBBS型，硫化速度快，硫化膠模量高；采用的硬脂酸的用量剛好，減少了噴霜，改善膠料的粘性，硫化時間同步、均勻；采用的6PPD型防老劑，具有極好動態(tài)防護臭氧能力，即使在低濃度下屈撓、抗臭氧性能優(yōu)良；RD型防老劑是常用的高效抗氧劑，對高溫氧化及金屬鈍化有長效抑制作用；提栓后加入全部炭黑，既保證了炭黑與橡膠的充分結(jié)合又可以防止被炭黑吸附影響其使用效果；將母膠晾至4小時后再與促進劑、硫磺一起投入密煉機密煉，可使膠料充分松弛和分散，有利于后續(xù)加工操作。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，以天然橡膠、順丁橡膠、液體異戊橡膠為主要橡膠原料，采用的液體異戊橡膠為LIR-50型，具有活性增塑劑功能，用于高硬度配方，可以提高膠料的加工性能，避免因使用操作油而導(dǎo)致膠料包括硬度在內(nèi)的物性下降；采用液體異戊橡膠并配合制備工藝中的兩段式密煉工藝，很好地避免了因使用橡膠操作油遷移析出輪胎表面，導(dǎo)致輪胎外觀污染、變色，使輪胎外觀在鮮艷度上得到了明顯的提高，另外采用液體異戊橡膠制成的輪胎在曲撓生熱、抗撕裂、耐寒性、耐老化性等方面均優(yōu)于用橡膠操作油制成的輪胎，其制備工藝簡單，適合大批量工廠化生產(chǎn)，具有良好的經(jīng)濟效益和社會價值。
具體實施方式：
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1：
本實施例涉及半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物及其制備方法，其原材料組分及各組分重量份數(shù)為：SMR20型天然橡膠30份，BR9000型順丁橡膠60份，LIR-50型液體異戊橡膠15份，N330型炭黑55份，氧化鋅3.5份，硬脂酸2份，6PPD型防老劑2.3份，RD型防老劑1.3份，F(xiàn)YT-502型防護蠟1.8份，40MS型均勻劑2份,TBBS型促進劑0.8份，硫磺1.72份。
本實施例涉及半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物及其制備方法，其具體制備過程包括以下步驟：
(1)配料配膠：按照用于輪胎胎側(cè)的橡膠組合物的原材料組分及各組分重量份數(shù)進行配膠配料；
(2)第一段密煉：將SMR20型天然橡膠、BR9000型順丁橡膠、LIR-50型液體異戊橡膠、氧化鋅、硬脂酸、6PPD型防老劑、RD型防老劑、FYT-502型防護蠟、40MS型均勻劑一起投入密煉室，整個密煉過程設(shè)置轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為45r/min，設(shè)置上頂栓壓力為5.5N/cm2，壓25秒后，提栓加入全部N330型炭黑，壓40秒后提栓靜止10秒，再壓栓至膠料溫度為160℃時排膠，排出的膠通過擠出機壓片冷卻至45℃以下收取疊片得到一段母膠；
(3)第二段密煉：將母膠晾至4小時后與促進劑、硫磺一起投入密煉機，設(shè)置密煉機轉(zhuǎn)速為20r/min，上頂栓加壓5N/cm2，壓至45秒提栓靜止5秒，再壓至105℃時排膠，排下的膠經(jīng)開煉機補充翻煉后出片冷卻至45℃以下收取疊片，得到最終橡膠組合物。
制備工藝中采用的兩段式密煉工藝，密煉機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與上頂栓壓力的設(shè)置與原料中各組分含量的配比相適應(yīng)，多次分段密煉充分，混合均勻，密煉時排出膠料的溫度依次降低，分段改善橡膠側(cè)耐熱性、抗撕裂性和提高輪胎胎側(cè)的鮮艷度。
實施例2：
本實施例涉及的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物，其原材料組分及各組分重量份數(shù)為：SMR20型天然橡膠40份，BR9000型順丁橡膠50份，LIR-50型液體異戊橡膠10份，N330型炭黑52份，氧化鋅3份，硬脂酸2.2份，6PPD型防老劑2.5份，RD型防老劑1.5份，F(xiàn)YT-502型防護蠟2.5份，40MS型均勻劑4份,TBBS型促進劑0.7份，硫磺1.8份。
本實施例涉及半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物及其制備方法，其具體制備過程同實施例1。
實施例3：
本實施例涉及的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物，其原材料組分及各組分重量份數(shù)為：SMR20型天然橡膠50份，BR9000型順丁橡膠40份，LIR-50型液體異戊橡膠20份，N330型炭黑56份，氧化鋅3.2份，硬脂酸1.8份，6PPD型防老劑2.6份，RD型防老劑1.6份，F(xiàn)YT-502型防護蠟2份，40MS型均勻劑3份,TBBS型促進劑1.0份，硫磺1.76份。
實施例4：
本實施例涉及半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物及其制備方法，其原材料組分及各組分重量份數(shù)為：SMR20型天然橡膠30份，BR9000型順丁橡膠60份，芳烴油6份，N330型炭黑55份，氧化鋅3.5份，硬脂酸2份，6PPD型防老劑2.3份，RD型防老劑1.3份，F(xiàn)YT-502型防護蠟1.8份，40MS型均勻劑2份,TBBS型促進劑0.8份，硫磺1.72份。
實施例5：
本實施例涉及的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物，其原材料組分及各組分重量份數(shù)為：SMR20型天然橡膠40份，BR9000型順丁橡膠50份，芳烴油8份，N330型炭黑52份，氧化鋅3份，硬脂酸2.2份，6PPD型防老劑2.5份，RD型防老劑1.5份，F(xiàn)YT-502型防護蠟2.5份，40MS型均勻劑4份,TBBS型促進劑0.7份，硫磺1.8份。
實施例6：
本實施例涉及的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物，其原材料組分及各組分重量份數(shù)為：SMR20型天然橡膠50份，BR9000型順丁橡膠40份，芳烴油7份，N330型炭黑56份，氧化鋅3.2份，硬脂酸1.8份，6PPD型防老劑2.6份，RD型防老劑1.6份，F(xiàn)YT-502型防護蠟2份，40MS型均勻劑3份,TBBS型促進劑1.0份，硫磺1.76份。
上述實施例涉及的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物及其制備方法，其具體制備過程同實施例1。
上述實施例1-3為用液體異戊橡膠制備的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物性能測試數(shù)據(jù)如下表1所示。
上述實施例4-6為用芳烴油制備的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物性能測試數(shù)據(jù)如下表2所示。
表1用液體異戊橡膠制備的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物性能測試的數(shù)據(jù)
表2用芳烴油制備的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物性能測試的數(shù)據(jù)
以上數(shù)據(jù)是使用本實施例配方制成的半鋼子午胎胎側(cè)橡膠組合物性能測試的數(shù)據(jù)，通過調(diào)整組分的相對含量，可以獲得性能各異的產(chǎn)品，其中實施例2綜合指標(biāo)優(yōu)異，效果更佳。
上述表1和表2的結(jié)果說明本實施例實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。