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一种低生热高定伸稳定性的全钢子午线轮胎三角胶橡胶组合物及其制备方法和轮胎

技术摘要:
本发明属于橡胶轮胎技术领域,具体涉及一种低生热高定伸稳定性的全钢子午线轮胎三角胶橡胶组合物及其制备方法和轮胎。该三角胶橡胶组合物由如下重量份的原料混炼组成:天然橡胶100份,硬脂酸1~4份,氧化锌3~7份,促进剂0.5~1.8份,硫磺给予体DTDM 0.3~1.0份,不溶  全部
背景技术:
三角胶作为轮胎胎圈最为关键的部件,在轮胎在行驶过程中,受长时间的形变和 屈挠的下,三角胶部位生热高,定伸应力下降,容易导致子口空等轮胎病象。因此三角胶胶 应具备生热低、耐屈挠性能好和高温下胶料的热稳定性好。 为了保证胎三角胶的屈挠疲劳性能,三角胶大多采用高硫低促的硫化体系,而对 于这种硫化体系形成的多硫键在轮胎高温行驶下热稳定差,胶料的定伸应力不断下降,一 旦力学性能的下降,容易出现胎圈部位应力的变化,容易出现子口空。为了提升轮胎质量, 降低子口空,改善胎圈部位三角胶的热稳定性和低生热性显得尤为重要。目前大多数轮胎 企业采用提高防老剂用量和抗硫化返原剂来提升胎三角胶的热稳定性和降低返原问题,虽 然有一定的效果,但是效果不明显,且成本高。为提高轮胎的使用寿命,提高胎三角胶的热 稳定性和降低三角胶生热,成为了轮胎研发人员的一个重要课题。中国发明专利申请(授权 公告号:CN106832448B)报道了胎面中使用1,6-双(N,N′-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷 具有良好的热稳定性和老化保持率,其缺陷该发明的硫化体系作为三角胶时疲劳性能不 足。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本申请的目的就是提供一种低生热高定伸稳定性的全钢子午 线轮胎三角胶橡胶组合物,所述的这种三角胶橡胶组合物解决了轮胎胎三角胶生热高,定 伸应力在使用过程中稳定性差等技术问题,同时保证轮胎行驶过程中三角胶的所需的屈挠 疲劳性能。 为了实现上述的目的,本申请采用了以下的技术方案: 一种低生热高定伸稳定性的全钢子午线轮胎三角胶橡胶组合物,该三角胶橡胶组 合物由如下重量份的原料混炼组成: 4 CN 111607134 A 说 明 书 2/6 页 作为优选,该三角胶橡胶组合物由如下重量份的原料混炼组成: 本申请中采用硫磺给予体偶联剂的配比,使硅烷偶联剂与白炭黑反应,提高白炭 黑份分散,降低填料的Payne效率,从而降低损耗因子和生热。硫磺给予体1,6-双(N,N′-二 苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷与DTDM的配比,为三角胶提供适当的单双键和类似多硫键的 柔性建,提高键的热稳定性,从而提高胶料的定伸稳定性。所述的硫磺给予体中硫含量与不 溶性硫磺的硫含量保证三角胶具备良好的屈挠疲劳性能。 作为优选,所述的炭黑采用N330、N326或N375炭黑中的一种或两种并用;白炭黑采 用高分散高结构白炭黑175GR或165GR。 作为优选,所述的硫磺给予体偶联剂采用双[(三乙氧基硅烷基)-丙基]四硫化物 Si-69、特殊改性的巯基硅烷偶联剂Si-747中一种或两种并用。 作为优选,以100重量份橡胶主料计,所述的三角胶橡胶组合物中炭黑与白炭黑的 总量在31.5~50重量份,硫磺给予体硅烷偶联剂为Si-69或Si-747中的一种或两种并用,其 5 CN 111607134 A 说 明 书 3/6 页 用量为白炭黑重量份的8%~20%。 作为优选,以100重量份橡胶主料计,所述的三角胶橡胶组合物中的硫磺给予体1, 6-双(N,N′-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷与DTDM的总用量为0.8~1.8重量份;所述的硫 磺给予体中硫含量与不溶性硫磺的硫含量总计在1.5~2.5份。硫磺给予体1,6-双(N,N′-二 苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷与DTDM为三角胶提供适当的单双键和类似多硫键的柔性建, 提高键的热稳定性,从而提高胶料的定伸稳定性。 作为优选,所述的不溶性硫磺为IS7520、IS7020或OT-20;所述的防老剂为防老剂 4020、防老剂DTPD和防老剂RD中的两种或多种;所述的增粘树脂为203树脂、204树脂或 Koresin树脂中的一种或两种。 作为优选,所述的硫磺给予体偶联剂中硫含量与不溶性硫磺的硫含量重量份总计 为1.5~2.5份。 进一步,本申请还公开了所述的全钢子午线轮胎三角胶橡胶组合物的混炼方法, 该方法包括以下的步骤: 1)启动密炼机,设置密炼机的转子转速为40~55rmp,混炼压力为10~15MPa,冷却 水温度30℃~40℃,转子温度为30~40℃,加入天然胶、炭黑、白炭黑、氧化锌、硅烷偶联剂、 防老剂和防护蜡,混炼20~40秒提上顶栓,停留10~15秒压上顶栓,混炼至温度125~135℃ 提上顶栓,停留10~15秒压上顶栓,待温度至145~155℃排胶,此胶为一段胶。 2)炼二段母炼胶的步骤,启动密炼机,设置密炼机的转子转速为35~45rmp,混炼 压力为10~15MPa,冷却水温度30℃~40℃,转子温度为30~40℃,加入一段胶,混炼20~40 秒提上顶栓,停留5~12秒压上顶栓混炼至温度为125~135℃提上顶栓、降低转速至20~ 35rmp,停留10~15秒压上顶栓,混炼至温度为140~145℃排胶,此胶为二段母炼胶; 3)炼终炼胶的步骤,启动密炼机,设置密炼机的转子转速为20~35rmp,混炼压力 为10~15MPa,冷却水温度30℃~40℃,转子温度为30~45℃,将二段母炼胶、硫磺、促进剂、 DTDM、1,6-双(N,N′-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷和防焦剂CTP一起投入混炼室,40~60 秒提上顶栓,停留10~15秒压栓,混炼至温度为80~95℃时提上顶栓,停留10~15秒压上顶 栓,待胶料温度为100℃~113℃提栓排胶,下片冷却至室温获得全钢子午线轮胎三角胶橡 胶组合物。 进一步,本申请还公开了一种全钢子午线轮胎,该轮胎的三角胶由所述的橡胶组 合物硫化制得。 本申请和现有技术相比,其进步是积极和明显的,本申请制备的轮胎使用过程中 可以降低轮胎子口部位的生热和提高三角胶的热稳定性,防止三角定伸快速下降,同时保 证胎三角胶屈挠疲劳性能,降低轮胎子口空问题,从而提高轮胎使用寿命。
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