一种高白炭黑含量的胎面混炼工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轮胎制造领域，特别是一种高白炭黑含量的胎面的改进混炼方法。
【背景技术】
[0002]轮胎的性能在很大程度上取决于胶料的混炼质量。胶料的混炼质量与填料和配合剂在橡胶中的分布均匀性有关，已经证实胶料的物理性能与炭黑分散度之间存在着一定的相关性。炭黑在混炼胶中的分散度可直接用来衡量胶料的混炼质量。较好的炭黑分散会改善胶料的粘度，达到平滑挤出和低挤出膨胀，提高硫化胶的物理性能、耐磨性能和耐疲劳性能，降低滞后损失。
[0003]一步法混炼系统为近期国内引进的先进胶料混炼技术，目前国内部分企业已经投入相应的应用。同时随着欧盟标签法以及ECE新法规对于半钢轮胎提出新要求，市场上对于全白炭黑胎面的需求越来越大，利用一步法混炼系统生产全白炭黑胎面是大势所趋，但是目前国内还没有全白炭黑胶料一步法炼胶的报道，大多还采用传统的多段混炼方式对全白炭黑胎面进行混炼。传统的多段混炼方式主要存在以下缺点:白炭黑分散不均匀，从而导致耐磨性差，胶料发热高，滚动阻力差；硅烷化反应在高温下进行，反应速率快，容易导致胶料的早期交联，胶料加工安全性低；胶料的流动性变差，后续加工性能差；混炼段数多，生产效率低下。
[0004]CN101538378 A公开了一种高耐磨全钢胎面合成胶，在炼胶过程中使用Si_69对白炭黑进行了改性，同时由于白炭黑的存在，可以适当减少炭黑的用量，在提高胎面胶定伸应力的同时减少胎面胶的生热。胎面磨耗性能指标为0.15?0.16cm3/l.61km，国家标准要求是< 0.40cm3/l.61km，远远高出国家标准。同时，此配方胶料加工过程中，炼胶出好的胶片均匀性好，下道工序使用出胎面半成品部件过程中，生热低。
[0005]CN101555363 A公开了一种偶联剂改性纳米白炭黑增强载重轮胎胎面胶的方法，纳米白炭黑经过120°C真空干燥除去水分，进行偶联剂表面处理，偶联剂的用量为纳米白炭黑粉体重量I %?10% ;在保持橡胶原有生产配方不变和生产流程不变的基础上，在橡胶混炼过程中添加生胶重量的20%?30%偶联剂改性后的纳米白炭黑复合粉体，测试结果表明，添加复合纳米白炭黑粉体后载重轮胎胎面胶的拉伸强度、撕裂强度、硬度等大幅度提尚O
【发明内容】
[0006]本发明结合基于一步法炼胶系统的特点，通过密炼工艺优化(药品投入顺序优化，密炼机“硅烷化反应”条件优化)，开炼机混炼工艺优化等方面，结合高含量白炭黑填充胎面配方方面，硅烷偶联剂与白炭黑配合比例优化等手段，达到一下技术效果:提高白炭黑分散性，提高导致耐磨性，降低胶料生热高，降低滚动阻力；通过密炼机高温硅烷化反应，开炼机低温段硅烷化反应相结合的手段，提高硅烷化反应程度，优化胶料动态性能及加工安全性能；提高胶料流动性，改善后工序加工性，降低加工能耗；减少混炼段数，提高生产效率。
[0007]本发明公开了一种全白炭黑胎面混炼方法，其特征在于:1)首先加入部分白炭黑，混炼Imin ;2)再加入剩下的白炭黑、硅烷偶联剂和除氧化锌以外的其他添加剂；3)混炼一段时间后加入橡胶油，继续混炼；4)最后加入氧化锌，混炼60-90s，混炼至140-160°C排胶至开炼机；5)在开炼机上后混炼时间为600-1200S，其中白炭黑的分散度最终可以达到110以上。
[0008]步骤I)中加入的白炭黑为总用量的20_50wt%，混炼温度为70_85°C，
[0009]步骤2) -4)中混炼温度为140-160 °C。
[0010]步骤5)开炼机混炼时间600-1200S
[0011]所述胎面中的白炭黑分散度可以达到110以上。
[0012]本发明公开的胎面混炼方法产生的有益效果包括:将炭黑分散度提高1-2个等级；耐磨性提高10 %，滚动阻力降低10 %，抗湿滑性提高2-5 %，生产效率提高20 %，能耗降低 10%。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
[0014]密炼机中加入胶料和一半的白炭黑，压上顶栓，保持lmin，然后加入剩余的白炭黑、硅烷偶联剂、除氧化锌以外的其他助剂，升温到115°C，升上顶栓，加入油料，压上顶栓，升温至135°C ;升上顶栓，加入氧化锌，压上顶栓，降速，降压，混炼至140?160°C排胶，135°C以上至排胶保持60-90s，排胶到开炼机，开炼机混炼时间为1200s。
【主权项】
1.一种全白炭黑胎面混炼方法，其特征在于:1)首先加入部分白炭黑，混炼Imin ;2)再加入剩下的白炭黑、硅烷偶联剂和除氧化锌以外的其他添加剂；3)混炼一段时间后加入橡胶油，继续混炼；4)最后加入氧化锌，混炼60-90s至140-160°C排胶至开炼机；开炼机混炼时间为600-1200S，其中白炭黑的分散度最终可以达到110以上。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤I)中加入的白炭黑为总用量的20-50wt %，混炼温度为 70-85 °C。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤2)到4)中混炼温度为140-160°C。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述胎面中的白炭黑分散度可以达到110以上。
【专利摘要】本发明一种高白炭黑含量的胎面混炼工艺结合基于一步法炼胶系统的特点，通过密炼工艺优化(药品投入顺序优化，密炼机“硅烷化反应”条件优化)，开炼机混炼工艺优化等方面，结合高含量白炭黑填充胎面配方方面，硅烷偶联剂与白炭黑配合比例优化等手段，达到一下技术效果：提高白炭黑分散性，提高导致耐磨性，降低胶料生热高，降低滚动阻力；通过密炼机高温硅烷化反应，开炼机低温段硅烷化反应相结合的手段，提高硅烷化反应程度，优化胶料动态性能及加工安全性能；提高胶料流动性，改善后工序加工性，降低加工能耗；减少混炼段数，提高生产效率。
【IPC分类】C08K3/36, C08K13/02, C08L21/00, B29B7/90, C08K3/22, C08K3/04, B29B7/00, C08K5/54
【公开号】CN104985710
【申请号】CN201510376821
【发明人】齐格弗里德·拉策堡, 李红卫, 郑昆, 陈松, 付承文, 孙茂忠
【申请人】特拓(青岛)轮胎技术有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月1日