耐油胎面膠料及其制法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及輪胎的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種耐油胎面膠料及其制法和應(yīng)用。該膠料的特征在于，包含以下組分的橡膠主料100重量份：天然順1,4-聚異戊二烯橡膠15-70重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物0-40重量份和丙烯腈-丁二烯共聚物15-45重量份。本發(fā)明提供的胎面膠料溶脹指數(shù)為17-25％，粘合強度為30-60kN·m-1，能夠有效改善胎面的耐溶脹性能和粘合性能，在兼顧胎面膠料粘合性能和耐溶脹性能的同時，可擴大輪胎膠料的應(yīng)用范圍，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】耐油胎面膠料及其制法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輪胎的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是斜交工程輪胎的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及耐油胎 面膠料及其制法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于天然橡膠具有最好的抗撕裂性能和粘合性能，通用合成橡膠具有高的耐刺扎 性能，所以斜交工程胎胎面膠普遍采用天然橡膠和通用合成橡膠并用的生膠體系。
[0003] 現(xiàn)行胎面膠配方中的天然橡膠和通用合成橡膠的比例為10/90,溶脹指數(shù)為 30%，耐油溶脹性能一般。耐油溶脹性能是將定質(zhì)量的樣品浸入植物油中在一定溫度和時 間條件下保存，取出擦干后稱重進行檢測、衡量的。報道值越小，意味著耐油溶脹性能越高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：天然橡膠和通用合成橡膠在工程胎胎面中被廣泛用來 提升粘合性能和耐刺扎性能，但同時帶來了負面效果，就是耐油溶脹性能差。特種橡膠耐油 溶脹性能出色，被各個行業(yè)廣泛應(yīng)用在耐油部件中，但因差的粘合性能和耐磨耗性能限制 其大規(guī)模的應(yīng)用。
[0005] 具體來說，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供一種耐油胎面膠料，其特征在于，包含下述組分的橡膠主料100重量 份：15-70重量份的天然順1，4-聚異戊二烯橡膠、0-40重量份的苯乙烯-丁二烯共聚物和 15-45重量份的丙烯腈-丁二烯共聚物。
[0007] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述苯乙烯-丁二烯共聚物中苯乙烯基團重量分數(shù)為 23. 5%，所述丙烯腈-丁二烯共聚物中丙烯腈基團重量分數(shù)為29. 4%。
[0008] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述膠料還包括下述組分的配合劑：
[0009] 相對于100重量份的橡膠主料，所述配合劑包括補強劑炭黑60-70重量份、防老劑 2-7重量份、脂肪酸1. 8-2. 5重量份、氧化鋅3-4重量份、磺酸1-1. 8重量份和促進劑1-3重 量份。
[0010] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述防老劑包括防老劑N-(l，3-二甲基）丁基-N' -苯 基對苯二胺〇. 8-1. 2重量份、防老劑1，2-二氫-2, 2, 4-三甲基喹啉的均聚物0. 8-1. 2重量 份和防老劑微晶蠟〇. 8-1. 2重量份。
[0011] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述配合劑還包括芬烴油5-7重量份。
[0012] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述橡膠主料包括天然順1，4-聚異戊二烯橡膠30-45 重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物30-40重量份和丙烯腈-丁二烯共聚物15-30重量份。
[0013] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述橡膠主料包括天然順1，4-聚異戊二烯橡膠45重量 份、苯乙烯-丁二烯共聚物40重量份和丙烯腈-丁二烯共聚物15重量份。
[0014] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述橡膠主料包括天然順1，4-聚異戊二烯橡膠30重量 份、苯乙烯-丁二烯共聚物40重量份和丙烯腈-丁二烯共聚物30重量份。
[0015] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述橡膠主料包括天然順1，4-聚異戊二烯橡膠65-75 重量份和丙烯腈-丁二烯共聚物25-35重量份。
[0016] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述橡膠主料包括天然順1，4-聚異戊二烯橡膠70重量 份和丙烯腈-丁二烯共聚物30重量份。
[0017] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述胎面膠料的溶脹指數(shù)為14-25%，粘合強度為 20-60kN?nT1。
[0018] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述胎面膠料的溶脹指數(shù)為17-25%，粘合強度為 30_60kN?m丄。
[0019] 優(yōu)選的，上述胎面膠料中，所述胎面膠料的玻璃化溫度為-50?-20°C。
[0020] 優(yōu)選的，上述胎面膠料為斜交工程輪胎胎面膠料。
[0021] 本發(fā)明還提供上述胎面膠料的制備方法，包括下述步驟：
[0022] (1)非生產(chǎn)性混煉步驟：將所述輪胎胎面膠料進行約2_3min的混煉，直至橡膠溫 度達到 150_165°C;
[0023] (2)生產(chǎn)性混煉步驟：將步驟（1)得到的橡膠加入磺酸進行混煉直至溫度達到 100-120。。。
[0024] 本發(fā)明還提供一種胎面，由上述胎面膠料制得。
[0025] 優(yōu)選的，上述胎面為斜交工程輪胎胎面。
[0026] 本發(fā)明還提供一種輪胎，由上述胎面制備得到。
[0027] 本發(fā)明還提供上述胎面膠料、上述胎面，或上述輪胎在輪胎領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0028] 本發(fā)明還提供上述胎面膠料、上述胎面，或上述輪胎在斜交工程輪胎領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0029] 本發(fā)明提供的胎面膠料溶脹指數(shù)為17-25%，粘合強度為30_60kN?nT1，能夠使胎 面的耐溶脹性能和粘合性能得到明顯改善。本發(fā)明在兼顧胎面膠料粘合性能和耐溶脹性能 的同時，可擴大輪胎膠料的應(yīng)用范圍，具有廣泛的應(yīng)用前景。

【具體實施方式】
[0030] 本發(fā)明涉及工程胎胎面包含一種0-50phr天然順1，4-聚異戊二烯橡膠、一種 0-50phr的苯乙烯-丁二烯共聚物的通用合成橡膠和一種0-50phr的丙烯腈-丁二烯共聚 物特種合成橡膠的斜交工程胎。其胎面由如下成分組成：一種順1，4-聚異戊二烯橡膠、一 種含23. 5wt%的苯乙烯基團的苯乙烯-丁二烯共聚物通用合成橡膠和一種含29. 4wt%丙 烯腈基團為基礎(chǔ)的丙烯腈-丁二烯共聚物特種合成橡膠。
[0031] 橡膠組合物的混煉可采用橡膠混煉領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法完成。例如在通常情 況下，將各組分在至少兩個階段中進行混煉，即至少一個非生產(chǎn)性混煉階段，和一個生產(chǎn)性 混煉階段。橡膠與聚合物樹脂在一個或多個非生產(chǎn)性混煉階段進行混煉。
[0032] 優(yōu)選的，本發(fā)明用作基體的橡膠是一種天然順1，4-聚異戊二烯橡膠、一種苯乙 烯-丁二烯共聚物的通用合成橡膠和一種丙烯腈-丁二烯共聚物特種合成橡膠。該苯乙 烯-丁二烯共聚物含有23. 5wt%的苯乙烯基團，丙烯腈-丁二烯共聚物含有29. 4wt%丙烯 腈基團。
[0033] 天然順1，4-聚異戊二烯橡膠和苯乙烯-丁二烯共聚物，以及補強特殊有機填料的 使用被認為對增進輪胎的耐切割、抗撕裂性能是重要的。
[0034] 丙烯腈-丁二烯共聚物被普遍認為對改進耐油溶脹性能是有利的。
[0035] 下面通過具體實施例來進一步說明本發(fā)明的胎面膠料及其制備方法。
[0036] 在下面的實施例中，所用的各試劑信息如下：
[0037] 順1，4_聚異戊二烯橡膠：廠家：上海金山石化；純度：99%。
[0038] 苯乙烯-丁二烯共聚物：型號：SBR1502;廠家：中國石化齊魯石化分公司；苯乙 烯基團含量為23. 5wt%。
[0039] 丙烯腈_ 丁二烯共聚物：型號：NBR-2707;廠家：蘭州石化；丙烯腈基團含量為 29. 4%。
[0040] 炭黑N220:廠家：撫順炭黑廠。
[0041] 芬烴油：型號：TDAE;廠家：漢圣化工有限公司。
[0042] 防老劑4020:化學(xué)名稱：N-(1，3_二甲基）丁基-N'-苯基對苯二胺，廠家：江蘇圣 奧化學(xué)科技有限公司產(chǎn)品。
[0043] 防老劑RD:化學(xué)名稱：1，2_二氫-2, 2, 4-三甲基喹啉的均聚物，廠家：山東愛克森 化學(xué)有限公司。
[0044] 防老劑微晶蠟：型號：微晶蠟654,滴熔點（°C) :65°C，含油（wt% ) :3%，色度號： 1，針入度（1/1〇_) :2_，廠家：德國萊茵化學(xué)公司產(chǎn)品。
[0045] 硬脂酸：廠家：江蘇如皋化工有限公司。
[0046] 氧化鋅:AR，青島海燕化工有限公司產(chǎn)品。
[0047] 硫磺:AR，山東臨沂湖濱化工有限公司產(chǎn)品。
[0048] 促進劑：型號：促進劑NS，化學(xué)名稱：N-叔丁基-2-苯并噻唑次黃酰胺；廠家：山東 陽谷華泰化工股份有限公司。
[0049]在下面的各實施例中，所用儀器的信息如下：
[0050]BRBanbury密煉機：型號：BR1600-GLT;廠家：美國FARREL公司。
[0051] 萬能試驗機：型號：JYW-67,廠家：深圳高鐵檢測設(shè)備有限公司。
[0052] 差不掃描量熱儀：型號：DSC-60,廠家：日本島津公司。
[0053] 凝膠色譜與激光光散射聯(lián)用儀：型號：色譜系統(tǒng)miniDAWN，激光光散射儀Optilab rEX檢測器；廠家：色譜系統(tǒng)為島津公司，激光光散射儀與示差檢測器為美國懷雅特技術(shù)公 司。
[0054] 實施例一
[0055] 在BRBanbury密煉機中制備如表1中所規(guī)定成分的橡膠組合物，制備過程采取兩 個分開的加料混煉階段，即一個非生產(chǎn)性混煉階段和一個生產(chǎn)性混煉階段。非生產(chǎn)性階段 進行約2-3min的混煉，直至橡膠溫度達到160°C，即完成。生產(chǎn)性階段的混煉時間是使橡膠 溫度達到115°C的時間。具體過程如下：
[0056] 將橡膠主料（順1，4-聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚物和丙烯腈-丁二 烯共聚物）、補強劑炭黑N220、填充油芬烴油、防老劑（防老劑4020、防老劑RD、防老劑微 晶蠟）、脂肪酸硬脂酸和氧化鋅進行2-3min的非生產(chǎn)性混煉，直至橡膠溫度達到160°C;再 加入硫磺和促進劑進行生產(chǎn)性混煉，使橡膠溫度達到115°C。使所有樣品在約151°C硫化 30min〇
[0057]該橡膠組合物在這里被稱之為樣品1、樣品2、樣品3、樣品4。樣品1在這里被當(dāng) 做對比樣，即，在橡膠組合物中未使用最優(yōu)化的橡膠配比。
[0058] 表1實施例一中各原料添加量（單位：kg)
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐油胎面膠料，其特征在于，包含下述組分的橡膠主料100重量份：15-70重量 份的天然順1，4-聚異戊二烯橡膠、0-40重量份的苯乙烯-丁二烯共聚物和15-45重量份的 丙烯腈-丁二烯共聚物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎面膠料，其中，所述苯乙烯-丁二烯共聚物中苯乙烯基團重 量分數(shù)為23. 5%，所述丙烯腈-丁二烯共聚物中丙烯腈基團重量分數(shù)為29. 4%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的胎面膠料，其中，所述膠料還包括下述組分的配合劑： 相對于100重量份的橡膠主料，所述配合劑包括補強劑炭黑60-70重量份、防老劑2-7 重量份、脂肪酸1. 8-2. 5重量份、氧化鋅3-4重量份、磺酸1-1. 8重量份和促進劑1-3重量 份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的胎面膠料，其中，所述防老劑包括防老劑N-(l，3-二甲基） 丁基-N' -苯基對苯二胺0. 8-1. 2重量份、防老劑1，2-二氫-2, 2, 4-三甲基喹啉的均聚物 0. 8-1. 2重量份和防老劑微晶蠟0. 8-1. 2重量份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的胎面膠料，其中，所述配合劑還包括芬烴油5-7重量份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的胎面膠料，其中，所述橡膠主料包括天然順1，4-聚異 戊二烯橡膠30-45重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物30-40重量份和丙烯腈-丁二烯共聚物 15-30重量份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的胎面膠料，其中，所述橡膠主料包括天然順1，4-聚異戊二烯 橡膠45重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物40重量份和丙烯腈-丁二烯共聚物15重量份。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的胎面膠料，其中，所述橡膠主料包括天然順1，4-聚異戊二烯 橡膠30重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物40重量份和丙烯腈-丁二烯共聚物30重量份。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的胎面膠料，其中，所述橡膠主料包括天然順1，4-聚異戊二烯 橡膠65-75重量份和丙烯腈-丁二烯共聚物25-35重量份。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的胎面膠料，其中，所述橡膠主料包括天然順1，4-聚異戊二烯 橡膠70重量份和丙烯腈-丁二烯共聚物30重量份。
11. 權(quán)利要求1-10任一項所述胎面膠料的制備方法，包括下述步驟： (1) 非生產(chǎn)性混煉步驟：將所述輪胎胎面膠料進行約2-3min的混煉，直至橡膠溫度達 至lj 150-165°C ; (2) 生產(chǎn)性混煉步驟：將步驟⑴得到的橡膠加入磺酸進行混煉直至溫度達到 100-120。。。
12. -種胎面，由權(quán)利要求1-10任一項所述的胎面膠料制備得到。
13. -種輪胎，由權(quán)利要求12所述胎面制備得到。
14. 權(quán)利要求1-10任一項所述的胎面膠料、權(quán)利要求12所述胎面，或權(quán)利要求13所述 輪胎在輪胎領(lǐng)域的應(yīng)用。
【文檔編號】C08K5/09GK104448432SQ201410790657
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】王 鋒, 劉峰, 孫濤, 王俊英, 姜凱, 王振玲, 李 浩, 從守清 申請人:山東玲瓏輪胎股份有限公司