专利名称：应用反式异戊橡胶tpi的轮胎一次法炼胶工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺，属于高分子材料和生产自动化技术领域。
背景技术：
应用于矿山开采、航空或港口运输等户外特殊场地的全钢载重轮胎，因使用环境恶劣和载荷较重的特点，通常会导致接触地面的胎面胶部分产生较大的径向形变，局部应力点过于集中，因此要求胎面胶的胶料必须具备耐磨、生热低、耐热、并且具有相当的硬度、 抗撕裂性。为满足上述胶料的改性设计，现有的改进措施是在胶料配方中采用一定比例的反式异戊橡胶TPI成分以部分地取代天然橡胶，从而提高胶料的耐磨性、降低使用时的生热程度。如后附图1所示的现有轮胎胶料的密炼工艺流程，为达到炼制胶料充分分散的目的，一般采用一段或两段母炼、最后才是终炼阶段。当向配方中添加反式异戊橡胶TPI与天然橡胶并用时，混炼胶在60°c以上是柔软的，但在常温下呈现挺性过大、不易变形的特质。 从而在炼制下一段胶料时，供胶机不能使用，通常的做法是采用人力将混炼胶切割成块，再搬运到皮带秤上，这样既增加不必要的中间环节、费时费力而导致生产成本的提高。
发明内容
本发明所述应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺，在于解决上述问题而在胶料配方中使用反式异戊橡胶TPI的情况下，采用一次法混炼工艺，胶料分阶段投入、不间断地混炼直至炼出终炼胶。本发明的目的在于，采用一次法混炼工艺，即将一段母炼或二段母炼、终炼工艺阶段取消，省去混炼胶的称量和搬运过程，以实现节省人力，提高生产效率的目的。为实现上述发明目的，所述应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺包括按质量配比比例，在胶料配方中添加5% 15%的反式异戊橡胶TPI，以代替部分天然橡胶。在密炼工艺过程中，将反式异戊橡胶TPI和天然橡胶一并投入到密炼机中，胶料配方中的炭黑、氧化锌、硬脂酸和防老剂均在密炼机中投入；当密炼机中的混炼温度达到160 165°C时，胶料排出至后续第一台开炼机中以进行降温处理；胶料温度降到80 115°C时，胶料转入后续第二开炼机组中的一台开炼机中，采用包辊并添加硫黄、促进剂和防焦剂再进行混炼，然后出片成终炼胶，完成混炼。上述胶料的组份配方中，按质量配比关系来划分含有以下主要成分天然橡胶，40% 60%，天然橡胶可选择SMR20、SIR20或SCR5，其具有拉伸强度高、抗撕裂性好和生热低等特点，但其不耐热、易于老化；
反式异戊橡胶TPI，5% 15%，在配方中部分地取代天然橡胶；碳黑N234，23% 35%，碳黑N234是补强剂，能提高胶料的硬度、强度、耐磨性能， 以降低成本；氧化锌，0.5% 2. 5% ；硬脂酸，0. 1.0%，氧化锌、硬脂酸是硫化活性剂，能提高胶料的硫化活性而
提高交联密度；防老剂 6PPD，0. 3% 1. 0% ；防老剂RD，0. 3% 1. 5%，防老剂6PPD和防老剂RD能够提高胶料的耐热性能和耐屈挠龟裂性能，以有效地防止老化；硫磺，0.5% 1. 5% ； 促进剂TBBS，0. 2 % 0. 5 %，促进剂TBBS和硫磺组成硫化系统，使胶料由线型大分子交联变成立体网状高弹性胶料；防焦剂CTP，0. 0. 2%，防焦剂CTP可延迟焦烧时间，保证胶料的加工安全；微晶蜡，0. 0. 2%。虽然，反式异戊橡胶TPI与天然橡胶具有相同的组份，其分子链中的双键结构为反式构型，因此反式异戊橡胶TPI具有较好的柔顺性。添加反式异戊橡胶TPI后在常温(如30°C左右时)时，胶料的挺性较大而不易变形，而采用上述一次法炼胶工艺，胶料分阶段投入、不间断地混炼直至炼出终炼胶。综上所述，本发明应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺具有的优点是， 采用一次法混炼工艺而将一段母炼或二段母炼、终炼工艺阶段取消，省去了混炼胶单独进行称量和搬运的过程，能够有效地节省人力、工时，从而提高生产效率。
结合下述附图进一步对本发明进行说明。图1是现有轮胎胶料的密炼工艺流程示意图；图2是本发明所述的一次法炼胶工艺流程示意具体实施例方式实施例1，如图2所示，应用轮胎一次法炼胶工艺的胶料配方中，按质量配比比例含有如下主要成分天然橡胶，54%;反式异戊橡胶TPI，15% ；碳黑N234，23%;氧化锌，2.5%;硬脂酸，1.0%;防老剂6PPD，1.0% ；防老剂RD，1.3%;硫磺，1.3%;促进剂TBBS，0. 5% ；
防焦剂CTP，0.2%;微晶蜡，0.2%。所采取的一次法炼胶工艺，是将反式异戊橡胶TPI和天然橡胶一并投入到密炼机中，胶料配方中的炭黑、氧化锌、硬脂酸和防老剂均在密炼机中投入；当密炼机中的混炼温度达到160 165°C时，胶料排出至后续第一台开炼机中以进行降温处理；胶料温度降到80 115°C时，胶料转入后续第二开炼机组中的一台开炼机中，采用包辊并添加硫黄、促进剂和防焦剂再进行混炼，然后出片成终炼胶，完成混炼。其中，密炼机可采用F270型密炼机，开炼机采用沈时规格，滚筒为钻孔式冷却，冷却水温度控制在25 士 5°C。第一台开炼机可以没有翻胶辊，第二开炼机组中的开炼机必须具备翻胶辊。温度检测使用针式温度计，将胶料取下打卷压实，将温度计探针刺入5 10mm，待温度显示稳定后读数。所述一次法炼胶工艺的实施步骤如下使用F270型橡胶密炼机，控制其转子速度40rpm，上顶拴风压Ag/cm3，密炼机冷却水温度在30°C 40°C之间；加料顺序为，将反式异戊橡胶TPI与天然橡胶一起投入密炼机中并压栓20秒，再提栓投入配方中的炭黑、氧化锌、硬脂酸和防老剂，压栓继续炼制60秒；提栓清扫后压30秒，控制胶料温度达到160°C 165°C以将胶料排出至第一台开炼机中进行降温处理，胶料在第一台开炼机上运行3 6分钟；当胶料温度降到80 115°C时，转入第二开炼机组中并联的一台开炼机中，采用包辊并添加硫黄、促进剂和防焦剂。粉料吃尽后，运用翻胶辊进行连续左右翻胶混炼17分钟；出片成终炼胶，控制胶片厚度在5 8mm之间，完成混炼。为说明本实施例的技术特点，建立如下内容的对比实验。设定采用如上一次法炼胶工艺的胶料A，采用如下传统混炼工艺的胶料B 胶料B的实施过程是，使用F270橡胶密炼机，密炼机转子速度40rpm，上顶拴风压Ag/cm3，密炼机冷却水温度控制在30°C 40°C之间。加料顺序是，在胶料温度达到160°C 165°C时，卸出胶料到SSGJ-300/743双螺杆挤出压片机，冷却后做成母炼胶待用；将母炼胶采用人工切割成500 X 500mm的胶块；再用人力将胶料搬运到皮带秤上进行称量，并第二次加入密炼机中； 密炼机转子速度20rpm，上顶拴风压^g/cm3，密炼机冷却水温度在20°C 30°C之间；继续按如下顺序加料母炼胶、硫磺、促进剂、防焦剂，投入到密炼机压栓50秒，提栓再压栓炼40秒；胶料温度达到95°C 105°C时，卸出胶料至22英寸开炼机中，继续翻炼冷却胶料， 下片冷却至室温完成胎面胶的制作。
通过上述2种生产工艺后，胶料A无需进行母炼胶的人工称量，而胶料B则需要进行母炼胶人工称量时间约7分钟/车，因此胶料A的生产效率明显高于胶料B的。
权利要求
1.一种应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺，其特征在于按质量配比比例， 在胶料配方中添加5% 15%的反式异戊橡胶TPI，以代替部分天然橡胶；在密炼工艺过程中，将反式异戊橡胶TPI和天然橡胶一并投入到密炼机中，胶料配方中的炭黑、氧化锌、硬脂酸和防老剂均在密炼机中投入；当密炼机中的混炼温度达到160 165°C时，胶料排出至后续第一台开炼机中以进行降温处理；胶料温度降到80 115°C时，胶料转入后续第二开炼机组中的一台开炼机中，采用包辊并添加硫黄、促进剂和防焦剂再进行混炼，然后出片成终炼胶，完成混炼。
2.根据权利要求1所述的应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺，其特征在于 所述炼胶工艺的实施步骤是，使用F270型橡胶密炼机，控制其转子速度40rpm，上顶拴风压Ag/cm3，密炼机冷却水温度在30°C 40°C之间；加料顺序为，将反式异戊橡胶TPI与天然橡胶一起投入密炼机中并压栓20秒，再提栓投入配方中的炭黑、氧化锌、硬脂酸和防老剂，压栓继续炼制60秒；提栓清扫后压30秒，控制胶料温度达到160°C 165°C以将胶料排出至第一台开炼机中进行降温处理，胶料在第一台开炼机上运行3 6分钟；当胶料温度降到80 115°C时，转入第二开炼机组中并联的一台开炼机中，采用包辊并添加硫黄、促进剂和防焦剂。粉料吃尽后，运用翻胶辊进行连续左右翻胶混炼17分钟； 出片成终炼胶，控制胶片厚度在5 8mm之间，完成混炼。
全文摘要
本发明应用反式异戊橡胶TPI的轮胎一次法炼胶工艺，在胶料配方中使用反式异戊橡胶TPI的情况下，采用一次法混炼工艺，胶料分阶段投入、不间断地混炼直至炼出终炼胶。一次法炼胶工艺包括按质量配比比例，在胶料配方中添加5％～15％的反式异戊橡胶TPI，以代替部分天然橡胶。在密炼工艺过程中，将反式异戊橡胶TPI和天然橡胶一并投入到密炼机中，胶料配方中的炭黑、氧化锌、硬脂酸和防老剂均在密炼机中投入；当密炼机中的混炼温度达到160～165℃时，胶料排出至后续第一台开炼机中以进行降温处理。
文档编号B29B7/00GK102294762SQ20101021700
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者宋建军, 徐静, 王宝金, 王斐 申请人:赛轮股份有限公司