[發明專利]一種環保型輪胎用鋼絲膠配方及其制備方法

有效

• 申請號: 202010630528.2
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111534251B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 莊志宇
• 申請（專利權）人: 廈門正新橡膠工業有限公司
• 主分類號: C09J107/00
• 分類號: C09J107/00;C09J11/04;C09J11/06
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 梁錦平

本發明公開了一種環保型輪胎用鋼絲膠配方及其制備方法，配方組成按重量計包含：100重量份天然橡膠，60?150重量份填充材，3?20重量份活性劑，0.1?5重量份芳烴油，0.1?5重量份防老劑，0.1?5重量份硫磺，0.1?5重量份促進劑，3?9重量份多巴胺及其衍生物。利用本發明配方做出的鋼絲膠可替代間?甲?白?鈷體系，借由多巴胺和少量的賴氨酸殘基使之具備超強黏附力，通過DOPA中的鄰苯二酚官能團之黏附和快速化學交聯固化。多巴胺亦含有鄰苯二酚和氨基官能團，也被證實具有優異黏附性能，且多巴胺亦有良好的生物相容性，可以大大降低對環境污染，故將多巴胺用于橡膠與輪胎胎唇鋼絲中以期得到良好的粘合性能。

技術領域

本發明涉及輪胎橡膠制備的技術領域，特別是指一種環保型輪胎用鋼絲膠及其制備方法。

背景技術

橡膠與骨架材料的粘合性對輪胎的安全至關重要，尤其輪胎中的胎唇鋼絲部件，其除了需要承受高負載，還具備與輪輞緊密貼合以避免車輛行駛中漏氣、克服車輛于拐彎行駛所受的橫向力作用，避免輪胎脫出輪輞等功用。目前為了使橡膠與鋼絲有良好的粘合力，常用的粘合體系有鈷鹽、間-甲-白、間-甲-白-鈷等體系。間-甲-白體系是一種鋼絲膠配方體系，用于提升橡膠與鋼絲間之粘合力，成分為間苯二酚、亞甲基給予體(甲醛給予體)、二氧化硅；間-甲-白-鈷體系是一種鋼絲膠配方體系，用于提升橡膠與鋼絲之間的粘合力，成分為間苯二酚、亞甲基給予體(甲醛給予體)、二氧化硅、鈷鹽。其中，間-甲-白-鈷體系效果最佳，但此配方體系需同時具備間苯二酚、亞甲基給予體(甲醛給予體)、白煙與鈷鹽才能凸顯其效果，整體原材料價格較為昂貴，且此配方體系于輪胎加硫后氣味刺鼻，對人體及環境危害較大。

現有的橡膠與骨架材料粘合體系效果最佳為間-甲-白-鈷體系，但由于其配方體系復雜、原材料價格昂貴與對環境影響較大等因素，故本發明開發一種替代方法，可有效增加橡膠與骨架材料粘合性且對環境較為友善。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種配方相對簡單、價格相對較低且對環境危害小的環保型輪胎用鋼絲膠及其制備方法。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種環保型輪胎用鋼絲膠配方，配方組成按重量計包含：100重量份天然橡膠，60-150重量份填充材，3-20重量份活性劑，0.1-5重量份芳烴油，0.1-5重量份防老劑，0.1-5重量份硫磺，0.1-5重量份促進劑，3-9重量份多巴胺及其衍生物。

進一步，所述填充材包括炭黑、白炭黑與碳酸鈣。

進一步，所述炭黑的型號為N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N660、N683、N754、N762、N765、N770、N774、N787、N907、N908、N990、N991中的任意一種或者任意組合。

進一步，炭黑比表面積為20～160m²/g，DBP的吸收值為20～140cm³/100g；白炭黑包括氣相法白炭黑與沉淀法白炭黑；碳酸鈣包括輕質碳酸鈣、活性碳酸鈣及晶體碳酸鈣。

進一步，所述活性劑包含1-5重量份硬脂酸及2-15重量份氧化鋅。

進一步，所述多巴胺及其衍生物包含多巴胺鹽酸鹽(也稱3-羥基酪胺鹽酸鹽)與3-羥基酪胺氫溴酸鹽。

一種環保型輪胎用鋼絲膠配方的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：使用密煉機，并設置密煉機的起始溫度為20～90℃，轉速30～80轉/分，壓力0.2～0.8MPa，在密煉機中首先投入天然橡膠混煉10～60秒后，其次投入1/2填充材混煉10～60秒，再投入1/2填充材、芳烴油混煉10～60秒，接著進行清掃，最后卸料；