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一种提高蜡状物分散的轮胎用 橡胶混炼方法

阅读：113发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于一种轮胎用橡胶的制备工艺，具体涉及一种含有较多蜡状物的轮胎用橡胶的特殊混炼方法。一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：第一步骤，将部分补强填充材料和配方中的蜡状配合剂按比例加入到高速混合机当中，在一定温度和转速混合成预混物；高速混合机条件设置为：转速80‑120转/分钟；温度为70‑110℃；时间为140‑160秒；第二步骤，不等预混物冷却，将其与包括的橡胶、剩余补强填充材料、防老剂和活性剂的物料按比例投入密炼机中密炼一段时间后排胶得到无硫混炼胶；密炼机条件设置为：转速为45‑55转/分钟，压力为0.5‑0.7Mpa，温度为150‑160℃；时间为100‑120秒。，下面是一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：
第一步骤，将部分补强填充材料和配方中的蜡状配合剂按比例加入到高速混合机当中，在一定温度和转速混合成预混物；高速混合机条件设置为：转速80-120 转/分钟；温度为70-110℃；时间为140-160 秒；
第二步骤，不等预混物冷却，将其与包括的橡胶、剩余补强填充材料、防老剂和活性剂的物料按比例投入密炼机中密炼一段时间后排胶得到无硫混炼胶；密炼机条件设置为：转速为45-55 转/分钟，压力为0.5-0.7Mpa，温度为150-160℃；时间为100-120秒；其中，以橡胶100份为标准，补强填充材料40-70份，防老剂2-5 份，活性剂3-8份，蜡状物8-20份。
2.根据权利要求1所述的一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法，其特征在于所述蜡状配合剂为硬脂酸、饱和及不饱和脂肪酸锌盐、饱和及不饱和脂肪酸钙盐、微晶蜡、石蜡、增粘树脂和增强树脂中的一种或者多种混合。
3.根据权利要求1所述的一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法，其特征在于所述补强填充材料为炭黑、白炭黑、碳酸钙、高岭土、蒙脱土和强威粉中的一种或者多种混合。
4.根据权利要求1所述的一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法，其特征在于所述第一步预混所添加部分补强填充材料占所有补强填充材料质量分数的50-100%。
5.根据权利要求1所述的一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法，其特征在于所述防老剂为4020、DTPT和RD中的一种或几种混合。
6.根据权利要求1所述的一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法，其特征在于所述活性剂为氧化锌。

说明书全文

一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法

技术领域

[0001] 本发明属于一种轮胎用橡胶的制备工艺，具体涉及一种含有较多蜡状物的轮胎用橡胶的特殊混炼方法。

背景技术

[0002] 随着汽车工业的发展，人们对轮胎提出了越来越高的性能要求。在尽量降低能耗的前提下，轮胎的耐久性和使用寿命是轮胎工程师和轮胎使用者最为密切关注的，人们总是希望轮胎具有足够高的耐久性和理想的使用寿命。

[0003] 针对目前国内全钢子午线轮胎，其中有些产品性能保持率不高，使用中后期性能大幅下降，甚至出现早期损坏等问题。利用扫描电镜、红外光谱、热重分析等仪器对轮胎损坏多发部位，如带束层端点、胎体反包端点、钢包端点等，进行橡胶材料损坏微观形貌分析。分析发现部分全钢子午胎的这些损坏部位常常出现一些分散不均的蜡状配合剂，而这些团聚的蜡状配合剂附近容易出现起始的微破坏点，从而引起了这部分全钢子午胎在使用中出现性能保持率低、早期损坏、使用寿命短等问题。

[0004] 目前轮胎制造行业内最常用的炼胶工艺是将橡胶、炭黑和防护蜡等一些含蜡状物配合剂在一次混炼中加入，从而导致这些蜡状物无法有效的分散均匀，在轮胎损坏多发部位团聚产生局部应力，导致橡胶在动态条件下产生早期损坏，大大降低了轮胎的使用寿命。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于设计一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法，具体是一种通过先将蜡状配合剂与部分补强填充材料预混，再制得最终分散性能较好的轮胎用橡胶组合物。

[0006] 为了解决以上技术问题，本发明采用了以下的技术方案：

[0007] 一种提高蜡状物分散的轮胎用橡胶混炼方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

[0008] 第一步骤，将部分补强填充材料和配方中的蜡状配合剂按比例加入到高速混合机当中，在一定温度和转速混合成预混物；高速混合机条件设置为：转速80-120转/分钟；温度为70-110℃；时间为140-160秒；

[0009] 第二步骤，不等预混物冷却，将其与包括的橡胶、剩余补强填充材料、防老剂和活性剂的物料按比例投入密炼机中密炼一段时间后排胶得到无硫混炼胶；密炼机条件设置为：转速为45-55转/分钟，压力为0.5-0.7Mpa，温度为150-160℃；时间为100-120秒。

[0010] 进一步地，所述蜡状配合剂为硬脂酸、饱和及不饱和脂肪酸锌盐、饱和及不饱和脂肪酸钙盐、微晶蜡、石蜡、增粘树脂和增强树脂中的一种或者多种混合。

[0011] 进一步地，所述补强填充材料为炭黑、白炭黑、碳酸钙、高岭土、蒙脱土和强威粉中的一种或者多种混合。

[0012] 进一步地，所述橡胶、补强填充材料、防老剂、活性剂、蜡状物的份数比如下：以橡胶100份为标准，补强填充材料40-70份，防老剂2-5份，活性剂3-8份，蜡状物8-20份。

[0013] 进一步地，所述第一步预混所添加部分补强填充材料占所有补强填充材料质量分数的50-100％。

[0014] 进一步地，所述防老剂为4020、DTPT和RD中的一种或几种混合。

[0015] 进一步地，所述活性剂为氧化锌。

[0016] 本发明的优点在于：1、相同的助剂而言，液体状态比固体状态更容易在基体材料中扩散。传统的一次混炼法，混炼时间在120秒左右，时间非常短，在开始混炼的一段时间内蜡状物是以固体的形式存在，影响了分散速度。而本发明提供的工艺在预混时，蜡状物进入了液体状态，在之后的混炼中更容易在基体中分散，制成分散更加均匀的混炼胶。2、蜡状物是长链烷烃链结构与橡胶分子之间作用力很小，分散较为困难。而本发明所述的工艺使蜡状物与炭黑等补强填充材料进行预混，炭黑等比表面积大，蜡状物能较好地吸附在这些补强填充材料表面，补强填充材料又与橡胶作用力较大，能相对较快地分散，从而使得蜡状物也更好地分散在橡胶基体中。3、传统的一次混炼法由于炭黑等补强填充材料粒径很小，容易引起粉尘飘扬，而本发明所述工艺补强填充材料在预混时，在密闭的高速混合机中被融化的蜡状物润湿，在一定程度上减轻了粉尘危害。附图说明

[0017] 图1不同工艺制得样品蜡状物分散情况(a：本发明所述新工艺制得样品，b：传统一次法工艺制得样品)。

[0018] 图2不同工艺制得样品蜡状物分散情况(a：本发明所述新工艺制得样品，b：传统一次法工艺制得样品)。

具体实施方式

[0019] 实施例1

[0020] 预混：将硬脂酸2份、微晶蜡1.5份、均匀剂5份(主要成分为饱和及不饱和脂肪酸锌盐)、炭黑30份投入到高速混合机中，在70℃、120转/分钟条件下，混合150秒。

[0021] 密炼：将预混物与橡胶100份、炭黑25份、防老剂(4020)2份、防老剂(RD)1份、氧化锌3份投入到密炼机中，在温度150℃、转速50转/分钟、压力0.7MPa条件下密炼120秒，排胶得无硫混炼胶。

[0022] 加硫：将无硫料与1.5份促进剂NS、1.4份硫磺、0.3份防焦剂CTP加入到开炼机中混炼得到加硫混炼胶。

[0023] 硫化：在150℃温度下硫化30分钟得到最终样品。

[0024] 蜡状物分散度分析：上述步骤制得的样品在常温下停放7天后，样品用液氮脆断，断面做电镜分析，结果如图1所示。如图所示，按照传统一次法混炼工艺制得的样品中出现大量白色蜡状聚集体，而按照本发明所述工艺制得的样品中则没有白色蜡状团聚体出现。

[0025] 实施例2

[0026] 预混：将硬脂酸2份、石蜡2.5份、高芳烃油5份、古马隆树脂5份、炭黑40份和碳酸钙15份投入到高速混合机中，在90℃、120转/分钟条件下，混合160秒。

[0027] 密炼：将预混物与橡胶100份、炭黑15份、防老剂(4020)2份、氧化锌3份投入到密炼机中，在温度150℃、转速50转/分钟、压力0.7MPa条件下密炼120秒，排胶得无硫混炼胶。

[0028] 加硫：将无硫料与0.8份促进剂NS、1.6份硫磺、0.2份防焦剂CTP加入到开炼机中混炼得到加硫混炼胶。

[0029] 硫化：在150℃温度下硫化30分钟得到最终样品。

[0030] 蜡状物分散度分析：上述步骤制得的样品在常温下停放7天后，样品用液氮脆断，断面做电镜分析，结果如图2所示。如图所示，按照传统一次法混炼工艺制得的样品中出现大量白色蜡状聚集体，而按照本发明所述工艺制得的样品几乎观察不到这种现象。

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