[發明專利]全鋼子午線輪胎胎肩墊膠組合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201710876459.1
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107759843A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 彭俊彪;王鶴元
• 申請（專利權）人: 上海豪元橡膠制品有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/36;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/06;C08K5/548;C08K5/47
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種全鋼子午線輪胎胎肩墊膠組合物及其制備方法，屬于橡膠輪胎技術領域。

背景技術

胎肩墊膠作為輪胎的心臟，肩部應力集中部位，在輪胎在行駛過程中，受長時間的形變和屈撓的下，肩部生熱高，墊膠力學性能下降快，容易導致肩空等輪胎病象。因此需胎肩要墊膠具備生熱低、耐屈撓性能好和高溫下膠料的熱穩定性好。

為了保證胎肩墊膠的屈撓疲勞性能，胎肩墊膠大多采用高硫低促的硫化體系，而對于這種硫化體系形成的多硫鍵在輪胎高溫行駛下熱穩定差，一旦力學性能的下降，容易出現肩部應力的變化，容易出現肩空。為了提升輪胎質量，降低肩空，改善肩部墊膠的熱穩定性和低生熱性顯得尤為重要。目前大多數輪胎企業采用提高防老劑用量和抗硫化返原劑來提升胎肩墊膠的熱穩定性和降低返原問題，雖然有一定的效果，但是效果不明顯，且成本高。為提高輪胎的使用壽命，提高胎肩墊膠的熱穩定性和降低墊膠生熱，成為了輪胎研發人員的一個重要課題。

發明內容

本發明的目的就是提供一種高性能全鋼子午線輪胎胎肩墊膠橡膠組合物，所述的這種高性能全鋼子午線輪胎胎肩墊膠橡膠組合物解決了輪胎胎肩墊膠生熱高，定伸應力、拉伸強度等力學性能的穩定性差等技術問題，同時保證輪胎行駛過程中胎肩墊膠的所需的屈撓疲勞性能。

本發明是通過以下技術方案實現的：

第一方面，本發明提供了一種全鋼子午線輪胎胎肩墊膠組合物，其包括按重量份數計的如下組分：

作為優選方案，所述的填料為炭黑和白炭黑的混合物，其中炭黑的用量為10～35份，白炭黑的用量為15～30份；所述的偶聯劑為雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物，用量為白炭黑重量份的10％～12％；所述的反應型交聯劑為1,6-雙(N,N′-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷。優選地，炭黑可選N330炭黑、N326炭黑或N375高結構炭黑，補強效果好，加工性能好，用量為10～35重量份；白炭黑可采用高分散高結構白炭黑175GR或165GR，白炭黑用量為15～30重量份，且炭黑與白炭黑的總量在30～50重量份；所述偶聯劑為雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物，其用量為白炭黑重量份的10％～12％，混煉時對白炭黑表面進行原位改性，改性后的白炭黑填料與橡膠大分子鏈之間直接的化學鍵合減弱了橡膠組合物的滯后效應，從而有效降低橡膠組合物動態狀況下的生熱。

作為優選方案，所述硫化劑為不溶性硫磺和促進劑，所述硫化劑與反應型交聯劑的重量份數之和為2～6.5份。優選地，所述不溶性硫磺為IS7520。

作為優選方案，所述促進劑為N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，所述潤滑劑選自硬脂酸和氧化鋅中的一種或兩種，所述防老劑選自N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基對苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體中的一種或兩種，所述防焦劑為N-環己基硫代鄰苯二甲酰亞胺，所述活性劑為硬脂酸和氧化鋅。

以不溶性硫磺、促進劑N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺和反應型交聯劑1,6-雙(N,N′-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷形成硫化體系，可形成熱力學穩定的具類似多硫鍵柔性的混合交聯鍵，結構如下(x≤3)：橡膠-S_x-(CH₂)₆-S_x-橡膠，提高了胎肩墊膠橡膠組合物的熱穩定性，同時大大降低了混煉膠在壓出和成型時出現噴霜現象。

第二方面，本發明還提供了一種如前述的全鋼子午線輪胎胎肩墊膠組合物的制備方法，其包括：

一段母煉膠的制備步驟；

終煉的步驟。

作為優選方案，所述一段母煉膠的制備步驟包括如下操作：

啟動密煉機，設置密煉機的轉子轉速為45～55rpm，混煉壓力為10～15MPa，冷卻水溫度30～40℃，轉子溫度為30～40℃，加入天然橡膠、炭黑、白炭黑和偶聯劑Si-69，混煉30～50秒提上頂栓，接著往混煉室里投加氧化鋅、硬脂酸、防老劑，混煉至溫度為130～148℃提上頂栓、降低轉速至25～40rpm，停留10～15秒壓上頂栓，混煉至溫度為145～160℃排膠，得到一段母煉膠；

作為優選方案，所述終煉的步驟包括如下操作：