一种防止子口空的低生热轮胎子口胶的制备方法及轮胎与流程

本发明属于轮胎制造，具体涉及一种防止子口空的低生热轮胎子口胶的制备方法及轮胎。

背景技术：

1、随着社会的发展，人们对行车安全、高速、环保等要求的逐步增强，作为汽车行车安全第一生命的轮胎，其安全升级已刻不容缓，子午线和无内胎轮胎普及之后，虽说已有很大改善，轮胎事故已经减半，爆胎现象大部消失，可以实现几十万公里不出轮胎行驶问题，但泄气爆胎仍是令人十分担忧的大事；

2、由于轮胎的子口与汽车轮辋直接接住，随着轮胎的行驶，子口与轮辋产生的摩擦，热量积累越来越多、温度越来越高，导致子口胶产生硫化反原现象，从而引起子口胶交联键断裂、性能下降，进而导致子口空，当子口空达到一定程度后会出现子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，轮胎在使用过程中因长期超载现象使得其容易出现子口空的现象，轮胎在出现子口空而又未能被车主发现的情况下，继续行驶时轮胎子口部位会裂开漏气，最终导致爆胎发生，对车辆行驶安全性产生巨大威胁；

3、因此子口胶的低生热性能和耐热稳定性能至关重要，改善轮胎子口空是为了降低轮胎出现子口空风险，提升轮胎的安全性能，满足人们的产品需求。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有轮胎子口胶容易出现子口空的技术问题，提供一种防止子口空的低生热轮胎子口胶，可以有效提高配方刚性、拉伸强度、撕裂强度、永久变形小、屈挠和回弹性好，可以提高各部件粘结力，增强与接触部件表面的粘接强度，生热低、耐热老化性能好，内聚力大于外界或高速运动时产生的破坏力，可以大幅减少子口空，降低子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，降低对车辆行驶安全性产生巨大威胁。

2、为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：

3、一种防止子口空的低生热轮胎子口胶，由以下重量份数的组分组成：天然橡胶20-80份、丁苯胶10-35份、溶聚丁苯胶15-45份、氧化锌1.0-4.0份、硬脂酸1-4份、聚乙二醇1-5份、分散剂1.0-3.2份、防老剂1.5-6.0份、防护蜡1.5-3.5份、增粘树脂3-9份、热稳定剂1-8份、炭黑45-110份、硅烷偶联剂3-6份、硫磺2-6份、促进剂2-13份和防焦剂0.1-1份。

4、本技术提供一种防止子口空的低生热轮胎子口胶，使用天然橡胶、丁苯胶和溶聚丁苯胶三种胶种并用，使用促进剂、硫磺和氧化锌三者协同作用作为硫化体系使胶料达到充分硫化，使用炭黑起补强作用，使用增粘树脂增加橡胶与骨架材料的粘合，再配合硬脂酸、聚乙二醇、分散剂、防老剂、防护蜡、硅烷偶联剂、防焦剂等协同作用，通过调整配方，并创新性地加入热稳定剂，经过大量的反复的试验后确定热稳定剂和其他组分的最佳用量，得到了上述的配方，本发明的防止子口空的子口胶配方可以有效提高配方刚性、拉伸强度、撕裂强度、永久变形小、屈挠和回弹性好，可以提高各部件粘结力，增强与接触部件表面的粘接强度，生热低、耐热老化性能好，内聚力大于外界或高速运动时产生的破坏力，可以大幅减少子口空，降低子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，降低对车辆行驶安全性产生巨大威胁。

5、优选地，所述原料的重量份比为：

6、天然橡胶30-70份，丁苯胶sbr1502 15-35份，溶聚丁苯胶ssbr2466 15-35份，氧化锌1.0-3.0份，硬脂酸1-3份，聚乙二醇1-3份，分散剂1.5-2.5份，防老剂1.5-5.5份，防护蜡1.5-2.5份，增粘树脂3-8份，热稳定剂1-6份，炭黑45-100份，硅烷偶联剂3-5份，硫磺2-6份，促进剂2-10份，防焦剂0.1-0.5份，此配比组分的子口胶性能最佳。

7、优选的，所述的热稳定剂选自黄岩东海化工有限公司的热稳定剂tca-90，熔点≥78.0℃(按gb/t11409标准3.1熔点的测定)，灰份≤28.0％(按gb/t11409标准3.7灰份的测定)，加热减量≤4.0％(按gb/t11409标准3.4加热减量的测定，60℃/2h)，tca-90为双马来酰亚胺衍生物，能够赋予橡胶制品优异的热稳定性，改善橡胶制品高温下的动态性能，降低橡胶硫化胶生热，提高橡胶制品弹性，采用tca-90与少量氧化锌并用交联天然橡胶，可以提高轮胎胶料的耐热性和密着力，并使硫化胶有优良的屈挠疲劳性和弹性，从轮胎子口胶角度考虑，该热稳定剂是防止子口空的首选胶料，而且在高温硫化条件下，含tca-90的胶料无论采用ns、dpg或dtdm作促进剂，都不会出现硫化返原现象，tca-90的活性在自由基反应和促进剂存在下得到大幅度的提高，导致天然橡胶耐热性的极大改善，提高了天然橡胶与帘线的粘接强度。

8、优选的，所述的天然橡胶为天然橡胶smr20#，本技术配方中生胶为天然橡胶，具有优良的拉伸强度、伸长率、撕裂强度及优异的弹性；

9、所述丁苯胶为福建省福橡化工责任有限公司的sbr1502，其为低温乳液丁苯橡胶，挥发分≤0.75％，总灰分≤0.75％，有机酸5.62％，皂≤0.50％，结合苯乙烯23.5％，拉伸强度≥23.7mpa 35mi n，伸长率≥415％35mi n，具有良好的拉伸强度、耐磨耗和屈挠性能；

10、所述的溶聚丁苯胶为溶聚丁苯胶ssbr2466，门尼粘度ml1+4 100℃为70-80，苯乙烯份数20-22％，其具有较高的混炼胶门尼粘度，端基改性ssbr分子链末端增强了与炭黑表面基团和偶联剂之间的作用，分子链炭黑与填料之间相互作用大，胶料硫化后，端基改性ssbr胶料由于官能化基团参与硫化反应，提高了交联密度，使胶料的动态性明显提高，耐磨性提高，滚动阻力降低；

11、本技术使用天然橡胶、丁苯胶和溶聚丁苯胶三种胶种并用，配合热稳定剂和其他原料，能够赋予橡胶制品优异的热稳定性，改善橡胶制品高温下的动态性能，降低橡胶硫化胶生热；

12、优选的，所述炭黑由以下重量份比的三种炭黑组成：n326炭黑15-45份、n330炭黑10-45份和白炭黑10-50份。选自山西永东化工股份有限公司型号分别为n326和n330的炭黑，采用上述三种炭黑配合，经过发明人反复试验最终确定的较佳用量，可以确保子口胶的综合物理性能良好，其防止子口空性能都有所提高，同时提高胶料的硬度、抗撕裂、拉伸强度与定伸应力。

13、优选的，所述促进剂由以下重量份比的三种促进剂组成：促进剂ns 0.5-3份、促进剂dpg 0.5-1.5份和促进剂dtdm 0.5-2.5份，上述促进剂在胶料中易分散，通过促进剂ns、促进剂dpg和促进剂dtdm三者并用可有效促进硫磺硫化，同时本技术使用了热稳定剂，可避免硫化返原现象的出现，提高产品稳定性。

14、优选的，所述的防老剂选自n-苯基-α-苯胺、n-苯基-n’-异丙基-对苯二胺、n-n’-二苯基-对苯二胺中和防老剂4020中的至少一种，优选为防老剂4020，与胶料的相溶性较好，不易喷霜，不易挥发，毒性低，具有优良的抗氧、抗臭氧、抗曲挠龟裂、日晒龟裂，对铜锰等有害金属有较强的抑制作用提高防护效果。

15、优选的，所述的分散剂型号为ko-311，相容分散剂ko-311为一种液体复合改性材料，在混炼过程中，可防止热稳定剂和炭黑物质析出，提高胶料耐冲击强度。

16、优选的，所述的增粘树脂为苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂，为克雷威利公司型号为sma 3000p的产品，马来酸酐含量为20-25，重均分子量为8000-12000，熔融粘度为2000-4000cps，优选苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂产品中苯乙烯/马来酸酐摩尔比为3/1，sma树脂作为碱溶性树脂链段中的高活性马来酸酐基团可以和胶料中的官能化基团发生化学反应形成结合牢固的共价键，改善胶料的界面结合，从而提高材料的拉伸、弯曲、韧性等力学性能，可明显提高胶料的耐热性，以及提高各部件粘结力，增强与接触部件表面的粘接强度，内聚力大于外界或高速运动时产生的破坏力，可以大幅减少子口空，降低子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，降低对车辆行驶安全性产生巨大威胁。

17、所用的硅烷偶联剂选自景德镇宏柏化学科技有限公司的偶联剂hp-669，化学名称双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物，669的多硫烷基团交联速度与硫磺硫化中硫返原速度基本一致，起到了抗硫化返原作用，从而改善橡胶的发热性、裂纹延伸性等动态弯曲性能，多s原子还可起硫化促进作用。

18、所用的硫磺选自硫含量≥95％的颗粒型硫磺，优选高分散不溶性硫磺，其主要特点为高热稳定性、高分散性。

19、本技术制备所述低生热轮胎子口胶料的密度约为1.166-1.169kg/dm3，

20、本发明的第二个目的是提供一种防止子口空的低生热轮胎子口胶的制备方法，包括以下步骤：

21、(1)混炼：按重量份比例称量上述原料，称量好的原料转入密炼机中，在压力45-55n/cm2，温度145-155℃及转速25-45rmp的条件下自动混炼180秒，随后排胶；

22、(2)挤出压片：排胶后以双螺杆挤出压片，过隔离液后，冷却、叠放，即得。

23、本发明的第三个目的是提供一种防止子口空的低生热轮胎子口胶在制备子口轮胎中的应用，制得的轮胎子口性能优异，可以大幅减少子口空，降低子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，可满足客户轮胎性能的要求。

24、本发明相对于现有技术，有以下优点：

25、本技术提供一种防止子口空的低生热轮胎子口胶，由以下重量份数的组分组成：天然橡胶20-80份、丁苯胶10-35份、溶聚丁苯胶15-45份、氧化锌1.0-4.0份、硬脂酸1-4份、聚乙二醇1-5份、分散剂1.0-3.2份、防老剂1.5-6.0份、防护蜡1.5-3.5份、增粘树脂3-9份、热稳定剂1-8份、炭黑45-110份、硅烷偶联剂3-6份、硫磺2-6份、促进剂2-13份和防焦剂0.1-1份组成，使用天然橡胶、丁苯胶和溶聚丁苯胶三种胶种并用，使用促进剂、硫磺和氧化锌三者协同作用作为硫化体系使胶料达到充分硫化，使用炭黑起补强作用，使用增粘树脂增加橡胶与骨架材料的粘合，再配合硬脂酸、聚乙二醇、分散剂、防老剂、防护蜡、硅烷偶联剂、防焦剂等协同作用，通过调整配方，并加入热稳定剂改善橡胶制品高温下的动态性能、降低橡胶硫化胶生热，经过大量的反复的试验后确定热稳定剂和其他组分的最佳用量，得到了上述的配方，本发明的防止子口空的子口胶配方可以有效提高配方刚性、拉伸强度、撕裂强度、永久变形小、屈挠和回弹性好，可以提高各部件粘结力，增强与接触部件表面的粘接强度，生热低、耐热老化性能好，内聚力大于外界或高速运动时产生的破坏力，可以大幅减少子口空，降低子口裂、子口炸等一系列早期损坏的质量问题，降低对车辆行驶安全性产生巨大威胁。

26、本技术的一种防止子口空的低生热轮胎子口胶的制备方法，加工简单，成本较低，对现有防止子口空的轮胎子口胶进行性能升级，解决现有轮胎子口胶容易出现子口空的技术问题，改善轮胎子口空是为了降低轮胎出现子口空风险，提升轮胎的安全性能，满足客户的产品需求。

27、本发明还公开了上述的防子口空的子口胶在制备子口轮胎中的应用，采用该子口胶制成的轮胎可大幅减少子口空，与以往的子口胶相比，可减少约90％的子口空，还可提高轮胎耐久实验的性能，子口性能优异，可满足客户轮胎性能的要求。