一種橡膠組合物以及使用其的輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于輪胎三角膠中的橡膠組合物，該組合物具有斷裂伸長率大、扯斷強(qiáng)度高、抗硫化返原性突出特點(diǎn)。該橡膠組合物含有如下質(zhì)量份的組分：100質(zhì)量份的橡膠組分，50-100質(zhì)量份的炭黑，3-25質(zhì)量份的酚醛樹脂，以及每100質(zhì)量份所述酚醛樹脂1-20質(zhì)量份的亞甲基供體。另外本發(fā)明還涉及使用該橡膠組合物制備的輪胎三角膠制成的充氣輪胎。
【專利說明】一種橡膠組合物以及使用其的輪胎

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，尤其涉及一種橡膠組合物以及使用該橡膠組合物的 充氣輪胎。

【背景技術(shù)】
[0002] 橡膠是一種鏈狀高分子材料，加入硫化劑能與之產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，形成立體網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)，使橡膠由塑性材料變?yōu)閺椥圆牧?，使橡膠在較寬的溫度范圍內(nèi)具有彈性高、塑性小、強(qiáng) 度大的使用性能，但硫化膠的硬度低。眾所周知輪胎和橡膠制品都需要較高硬度的硫化膠， 用于改善和提高硫化膠硬度和模量的方法有很多，諸如增加硫化劑用量或者活性劑的用 量、加入酚醛樹脂等方法。采用增加硫化劑用量的手段，很容易造成硫磺等硫化劑用量過 高，膠料初期硫化速度過快，擠出時(shí)膠料容易發(fā)生橡膠焦燒，同時(shí)膠料結(jié)構(gòu)性能不穩(wěn)定。目 前輪胎三角膠膠料多使用高炭黑、高硫磺含量使其硬度達(dá)到90度左右要求，高硫磺用量使 得橡膠在返原現(xiàn)象嚴(yán)重，通過硫變曲線觀察其硫化返原達(dá)到20%左右。這樣會(huì)造成膠料在 使用過程中性能下降，縮短輪胎的使用性能。
[0003] 加入酚醛類補(bǔ)強(qiáng)樹脂與亞甲基給予體配合使用可以在橡膠母體中形成樹脂交聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)，在加工過程中樹脂對未硫化膠具有增塑和分散作用，硫化之后能夠有效增加橡膠的 硬度和模量。常用的酚醛類樹脂包括苯酚-甲醛樹脂，妥爾油改性苯酚-甲醛樹脂，腰果 油改性苯酚-甲醛樹脂，松香改性苯酚-甲醛樹脂，三聚氰酰胺改性酚醛樹脂，間苯二二 酚-甲醛樹脂等能夠與亞甲基給予體進(jìn)一步反應(yīng)的樹脂。
[0004] 作為酚醛類樹脂交聯(lián)的常用的亞甲基供體有六亞甲基四胺（縮寫成HMT)、六甲氧 基甲基三聚氰胺（縮寫成HMMM或H3M)。HMT分子量小，在反應(yīng)過程中釋放出亞甲基的同時(shí) 有胺類物質(zhì)釋放，胺類物質(zhì)能夠促進(jìn)亞甲基給予體與亞甲基接受體之間的反應(yīng)，因而與酚 醛類補(bǔ)強(qiáng)樹脂的反應(yīng)速度快，能夠迅速提高橡膠復(fù)合物的模量和硬度。但是，由于這種快速 反應(yīng)使得HMT與酚醛樹脂形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)并不完善，使得橡膠材料的脆性增加， 在受熱和外力作用下橡膠的物理性能下降。在橡膠行業(yè)中術(shù)語為橡膠的硫化返原，改善這 種作用為提高抗硫化返原效應(yīng)。使用HMT的三角膠，其硫化返原較快。單獨(dú)使用HMT作為 業(yè)甲基供體時(shí)膠料扯斷伸長率低、扯斷強(qiáng)度低、抗硫化返原率低。
[0005] HMMM的分子結(jié)構(gòu)中以三聚氰胺為核，連接在N原子上的業(yè)甲基可以在脫去甲醇之 后逐步與亞甲基接受體進(jìn)行反應(yīng)。在此過程中，反應(yīng)較為溫和，因而需要在較長時(shí)間內(nèi)才能 完全反應(yīng)，達(dá)到提高復(fù)合物模量和硬度的效果。單獨(dú)使用HMMM作為亞甲基供體時(shí)，明顯的 結(jié)果就是膠料100%定伸應(yīng)力低。由于這個(gè)反應(yīng)較為溫和，所形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)比較完善，網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)在受熱和外力作用下較為穩(wěn)定。因而，橡膠的物理性能在受熱和外力作用下比較穩(wěn) 定，抗硫化返原性能較好。但是，由于橡膠的硫化需要在較短的時(shí)間內(nèi)完成，因而HMMM較少 用于與苯酚酚醛樹脂類共同使用，其特點(diǎn)也沒有得到發(fā)揮。
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種橡膠組合物，其特征在于，包括如下組分： 100質(zhì)量份的橡膠組分， 40-120質(zhì)量份的炭黑， 1-30質(zhì)量份的酚醛樹脂， 以及亞甲基供體，其用量為所述酚醛樹脂的3-25wt% ; 所述亞甲基供體為六亞甲基四胺和六甲氧基甲基三聚氰胺的混合物； 所述橡膠組合物中不含任何具有間苯二酚片段的化合物和/或聚合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，其特征在于，所述的橡膠組分選自天然橡膠、聚 異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、聚丁二烯-苯乙烯橡膠或它們的任意組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橡膠組合物，其特征在于，所述炭黑的氮吸附比表面積為 30m2/g或更大。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橡膠組合物，其特征在于，所述酚醛樹脂選自腰果油改性 酚醛樹脂和/或松香改性酚醛樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橡膠組合物，其特征在于，亞甲基供體中六亞甲基四胺和 六甲氧基甲基三聚氰胺的用量質(zhì)量份數(shù)比例為1 : 0.1-10。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橡膠組合物，其特征在于，還含有添加劑，所述添加劑選 自硫化劑，促進(jìn)劑，抗老化劑和增塑劑中的一種或多種。
7. 輪胎三角膠，其特征在于，由權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的橡膠組合物制備。
8. 充氣輪胎，其特征在于，包括權(quán)利要求7所述的輪胎三角膠。
【文檔編號(hào)】C08K5/3492GK104448425SQ201410817628
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】李紅偉, 張 成, 蔣小強(qiáng), 姚居峰, 王光輝, 董棟 申請人:北京彤程創(chuàng)展科技有限公司