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CN117866301A - 一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料及其制备方法 - Google Patents

一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料及其制备方法 Download PDF

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CN117866301A
CN117866301A CN202410275110.2A CN202410275110A CN117866301A CN 117866301 A CN117866301 A CN 117866301A CN 202410275110 A CN202410275110 A CN 202410275110A CN 117866301 A CN117866301 A CN 117866301A
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Abstract

本发明提供了一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料及其制备方法,属于胎肩垫胶胶料技术领域;所述制备方法包括制备导热填料、制备复合填料、改性、橡胶预处理、混炼步骤;所述制备导热填料步骤为,向纳米氧化铝中加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵进行球磨处理,控制球磨转速为306‑320rpm,球料比为12‑16:1,球磨时间为30‑35min,然后加入六方氮化硼,降低转速至250‑262rpm,继续球磨15‑20min,球磨处理结束后,制得导热填料;本发明制得的胎肩垫胶胶料,导热性能好,生热低,力学性能佳且稳定。

Description

一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料及其制备方法
技术领域
本发明属于胎肩垫胶胶料技术领域,具体涉及一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高,汽车已经越来越普遍化和高速化,全钢子午线轮胎由于橡胶的粘弹特性使得在周期性载荷下生热很大,而且橡胶的导热性能差,生热难以及时排出,而胎肩是胎面和胎体材料的衔接部位,是整个轮胎中最厚的部位,在轮胎的行驶过程中,胎肩部位应变频率高,生热高,散热困难,造成胎肩部位的肩空现象,影响轮胎的使用性能;
因此,为了解决肩空问题,提高轮胎的耐久性能,必须要降低胎肩垫胶的生热性能,提高导热性能。
现有技术一般是加入氧化铝等导热性能的填料,只有加入较大量的氧化铝等填料才会发挥较好的导热性能,其虽然会在一定程度上提高导热性能,降低了胶料内部的温升,提高了垫胶的动态疲劳寿命,但是由于粒径、界面等因素的影响,无机填料在橡胶基体中的分散性能不佳,从而使得垫胶的静态力学性能明显下降;
现有技术还会通过使用硅烷偶联剂对白炭黑进行有机处理,然后将有机处理后的白炭黑填充到橡胶体系,其在橡胶体系中的分散性能好,可以提高一定的力学性能,但是动态生热变大,不利于在动态场合的使用;
并且,申请人在研发过程中还发现,现有技术制得的全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料,在北方寒冷环境下,垫胶变硬,严重影响垫胶的力学性能;
因此,提供一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料及其制备方法,在提高导热性能的同时,保证力学性能仍处于较高水平,并且生热低,力学性能稳定是现有技术亟待解决的技术难题。
发明内容
为了解决现有技术存在的技术问题,本发明提供了一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料及其制备方法,在提高导热性能的同时,保证了较高的力学性能,并且生热低,力学性能稳定。
针对上述技术问题,本发明采取以下技术方案:
一方面,一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法,包括制备导热填料、制备复合填料、改性、橡胶预处理、混炼步骤,具体操作如下:
1.制备导热填料
向纳米氧化铝中加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵进行球磨处理,控制球磨转速为306-320rpm,球料比为12-16:1,球磨时间为30-35min,然后加入六方氮化硼,降低转速至250-262rpm,继续球磨15-20min,球磨处理结束后,制得导热填料;
所述纳米氧化铝的粒径为154-165nm;
所述六方氮化硼的粒径为100-120nm;
所述纳米氧化铝、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵和六方氮化硼的质量比为30-35: 1.4-1.6:0.8-1.2:8-10。
2.制备复合填料
将导热填料与无水乙醇混合,加入二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠进行超声处理,超声处理时间为10-15min,超声频率为25-29kHz,超声功率为284-295W,超声处理结束后制得导热浆液,向导热浆液中加入氨水和去离子水,升温至40-44℃,搅拌均匀后,缓慢滴加正硅酸乙酯,控制滴加速度为0.08-0.12ml/min,滴加的同时进行搅拌直至反应完成,反应完成后进行离心、洗涤、干燥制得复合填料;
所述导热填料、无水乙醇与二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠的质量体积比为0.8-1.2g:92-106ml:0.10-0.13g;
所述导热浆液、氨水、去离子水、正硅酸乙酯的体积比为94-105:3.7-3.9:4.4-4.8:12.0-12.5;
3.改性
将硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液混合,然后加入木质素磺酸钠制得偶联液;向复合填料喷淋偶联液,喷淋结束后,升高温度至72-76℃,持续搅拌1.0-1.4h,搅拌速度为118-132rpm,搅拌结束后干燥,制得改性复合填料;
所述乙醇溶液的质量浓度为40-44%;
所述硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液、木质素磺酸钠、复合填料的质量比为0.8-1.2:122-128:1.0-1.3:13-16。
4.橡胶预处理
将天然橡胶、丁苯橡胶混合,升高温度至56-59℃,加入无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮和单硬脂酸甘油酯,搅拌13-18min,搅拌转速为178-188rpm,搅拌结束后干燥,制得预处理后的橡胶;
所述天然橡胶、丁苯橡胶、无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮和单硬脂酸甘油酯的质量比为18-22:2.9-3.3:65-70:0.8-1.2:1.7-2.0。
5.混炼
将预处理后的橡胶加入密炼机进行密炼,密炼时间为24-26s,密炼机转速为50-54rpm,然后加入白炭黑、改性复合填料、氧化锌、硬脂酸、防老剂MB、酚醛树脂、石蜡进行混炼,混炼时间为21-25s,胶料温度达到125-127℃,提砣6-8s,压砣混炼42-44s,胶料温度为145-150℃,混炼结束进行排胶,自然冷却至室温,再次置于密炼机中进行混炼,转子转速为48-52rpm,压砣压力为0.64-0.68MPa,压砣混炼34-38s,胶料温度达到125-129℃,提砣7-9s,继续压砣混炼30-35s,胶料温度达到148-152℃,混炼结束进行排胶,自然冷却至室温后,加入硫磺、促进剂NS和防焦剂CTP再次置于密炼机混炼室内,转子转速为25-27rpm,压砣压力为0.52-0.55MPa,混炼24-26s,提砣7-9s,继续压砣混炼20-24s,胶料温度为102-104℃,混炼结束后进行排胶,制得胎肩垫胶胶料;
所述预处理后的橡胶、白炭黑、改性复合填料、氧化锌、硬脂酸、防老剂MB、酚醛树脂、石蜡、硫磺 、促进剂NS和防焦剂CTP的质量比为108-113:5.0-5.4:15.2-15.5:3.0-3.2:1.0-1.4:1.8-2.2:1.5-1.9:1.1-1.4:1.5-1.7:1.1-1.3:0.2-0.4。
另一方面,一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料,采用上述制备方法制得。
与现有技术相比,本发明取得了以下有益效果:
1. 本发明采用特定的方法制备导热填料,其中的聚乙烯醇和十六烷基三甲基溴化铵复配,并协同球磨处理,避免了纳米氧化铝和六方氮化硼的团聚,从而使得导热填料的分散性能好,润滑性能佳;本发明在制备改性复合填料步骤中,在二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠和超声处理的协同作用下,正硅酸乙酯水解生成二氧化硅,其会均匀的分散在导热填料的表面,再经过进一步的硅烷改性步骤制得的改性复合填料,一方面增强了复合填料的导热性能,另一方面,既可以减少颗粒之间的摩擦,降低生热性能,又可以在橡胶体系中均匀的分散,保证改性复合填料的颗粒完整性,增强力学性能,保证力学性能的稳定性;
并且本发明采用特定的方法对橡胶进行预处理,其减弱了橡胶颗粒之间的聚集,增强了与改性复合颗粒之间的相容性,进而提高了垫胶胶料的均匀分散性,进一步实现了在提高导热性能的同时,保证了较高的力学性能,并且生热低,力学性能稳定;
2.本发明制得的全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料,拉伸强度为33.4-34.7MPa,断裂伸长率为607-612%,300%定伸为17.6-18.3MPa(GB/T 528);
本发明制得的全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料,撕裂强度为143.7-146.2KN/m(GB/T 529);
本发明制得的全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料,在实验温度为55℃,负荷为1.5MPa,压缩频率为30Hz条件下,压缩疲劳温升为6.7-7.0℃,压缩永久变形为2.5-2.8%(GB/T 1687-1993);
本发明制得的全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料,导热系数为0.392-0.397W/mK(GB/T 11205-2009);
3.本发明制得的全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料,置于-40℃下冷冻10d,拉伸强度为32.8-34.3MPa,断裂伸长率为588-597%,300%定伸为17.2-18.0MPa,撕裂强度为139.4-142.4KN/m。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1 一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法
1.制备导热填料
向纳米氧化铝中加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵进行球磨处理,控制球磨转速为314rpm,球料比为14:1,球磨时间为32min,然后加入六方氮化硼,降低转速至256rpm,继续球磨17min,球磨处理结束后,制得导热填料;
所述纳米氧化铝的粒径为160nm;
所述六方氮化硼的粒径为110nm;
所述纳米氧化铝、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵和六方氮化硼的质量比为32:1.5:1.0:9。
2.制备复合填料
将导热填料与无水乙醇混合,加入二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠进行超声处理,超声处理时间为12min,超声频率为27kHz,超声功率为290W,超声处理结束后制得导热浆液,向导热浆液中加入氨水和去离子水,升温至42℃,搅拌均匀后,缓慢滴加正硅酸乙酯,控制滴加速度为0.1ml/min,滴加的同时进行搅拌直至反应完成,反应完成后进行离心、洗涤、干燥制得复合填料;
所述导热填料、无水乙醇与二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠的质量体积比为1g:100ml:0.12g;
所述导热浆液、氨水、去离子水、正硅酸乙酯的体积比为100:3.8:4.6:12.3;
3.改性
将硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液混合,然后加入木质素磺酸钠制得偶联液;向复合填料喷淋偶联液,喷淋结束后,升高温度至74℃,持续搅拌1.2h,搅拌速度为125rpm,搅拌结束后干燥,制得改性复合填料;
所述乙醇溶液的质量浓度为42%;
所述硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液、木质素磺酸钠、复合填料的质量比为1.0:125:1.2:14。
4.橡胶预处理
将天然橡胶、丁苯橡胶混合,升高温度至57℃,加入无水乙醇聚乙烯吡咯烷酮和单硬脂酸甘油酯,搅拌15min,搅拌转速为184rpm,搅拌结束后,干燥,制得预处理后的橡胶;
所述天然橡胶、丁苯橡胶、无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮和单硬脂酸甘油酯的质量比为20:3.1:68:1.0:1.8。
5.混炼
将预处理后的橡胶加入密炼机进行密炼,密炼时间为25s,密炼机转速为52rpm,然后加入白炭黑、改性复合填料、氧化锌、硬脂酸、防老剂MB、酚醛树脂、石蜡进行混炼,混炼时间为23s,胶料温度达到126℃,提砣7s,压砣混炼43s,胶料温度为148℃,混炼结束进行排胶,自然冷却至室温,再次置于密炼机中进行混炼,转子转速为50rpm,压砣压力为0.66MPa,压砣混炼36s,胶料温度达到127℃,提砣8s,继续压砣混炼32s,胶料温度达到150℃,混炼结束进行排胶,自然冷却至室温后,加入硫磺、促进剂NS和防焦剂CTP再次置于密炼机混炼室内,转子转速为26rpm,压砣压力为0.54MPa,混炼25s,提砣8s,继续压砣混炼22s,胶料温度为103℃,混炼结束后进行排胶,制得胎肩垫胶胶料;
所述预处理后的橡胶、白炭黑、改性复合填料、氧化锌、硬脂酸、防老剂MB、酚醛树脂、石蜡、硫磺、促进剂NS和防焦剂CTP的质量比为110:5.2:15.3:3.1:1.2:2.0:1.8:1.3:1.6:1.2:0.3。
实施例2 一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法
1.制备导热填料
向纳米氧化铝中加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵进行球磨处理,控制球磨转速为306rpm,球料比为12:1,球磨时间为30min,然后加入六方氮化硼,降低转速至250rpm,继续球磨15min,球磨处理结束后,制得导热填料;
所述纳米氧化铝的粒径为154nm;
所述六方氮化硼的粒径为100nm;
所述纳米氧化铝、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵和六方氮化硼的质量比为30:1.4:0.8:8。
2.制备复合填料
将导热填料与无水乙醇混合,加入二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠进行超声处理,超声处理时间为10min,超声频率为25kHz,超声功率为284W,超声处理结束后制得导热浆液,向导热浆液中加入氨水和去离子水,升温至40℃,搅拌均匀后,缓慢滴加正硅酸乙酯,控制滴加速度为0.08ml/min,滴加的同时进行搅拌直至反应完成,反应完成后进行离心、洗涤、干燥制得复合填料;
所述导热填料、无水乙醇与二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠的质量体积比为0.8g:92ml:0.10g;
所述导热浆液、氨水、去离子水、正硅酸乙酯的体积比为94:3.7:4.4:12.0;
3.改性
将硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液混合,然后加入木质素磺酸钠制得偶联液;向复合填料喷淋偶联液,喷淋结束后,升高温度至72℃,持续搅拌1.0h,搅拌速度为118rpm,搅拌结束后进行,干燥,制得改性复合填料;
所述乙醇溶液的质量浓度为40%;
所述硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液、木质素磺酸钠、复合填料的质量比为0.8:122:1.0:13。
4.橡胶预处理
将天然橡胶、丁苯橡胶混合,升高温度至56℃,加入无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮和单硬脂酸甘油酯,搅拌13min,搅拌转速为178rpm,搅拌结束后干燥,制得预处理后的橡胶;
所述天然橡胶、丁苯橡胶、无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮和单硬脂酸甘油酯的质量比为18:2.9:65:0.8:1.7。
5.混炼
将预处理后的橡胶加入密炼机进行密炼,密炼时间为24s,密炼机转速为50rpm,然后加入白炭黑、改性复合填料、氧化锌、硬脂酸、防老剂MB、酚醛树脂、石蜡进行混炼,混炼时间为21s,胶料温度达到125℃,提砣6s,压砣混炼42s,胶料温度为145℃,混炼结束进行排胶,自然冷却至室温,再次置于密炼机中进行混炼,转子转速为48rpm,压砣压力为0.64MPa,压砣混炼34s,胶料温度达到125℃,提砣7s,继续压砣混炼30s,胶料温度达到148℃,混炼结束进行排胶,自然冷却至室温后,加入硫磺、促进剂NS和防焦剂CTP再次置于密炼机混炼室内,转子转速为25rpm,压砣压力为0.52MPa,混炼24s,提砣7s,继续压砣混炼20s,胶料温度为102℃,混炼结束后进行排胶,制得胎肩垫胶胶料;
所述预处理后的橡胶、白炭黑、改性复合填料、氧化锌、硬脂酸、防老剂MB、酚醛树脂、石蜡、硫磺 、促进剂NS和防焦剂CTP的质量比为108:5.0:15.2:3.0:1.0:1.8:1.5:1.1:1.5:1.1:0.2。
实施例3 一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法
1.制备导热填料
向纳米氧化铝中加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵进行球磨处理,控制球磨转速为320rpm,球料比为16:1,球磨时间为35min,然后加入六方氮化硼,降低转速至262rpm,继续球磨20min,球磨处理结束后,制得导热填料;
所述纳米氧化铝的粒径为165nm;
所述六方氮化硼的粒径为120nm;
所述纳米氧化铝、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵和六方氮化硼的质量比为35:1.6:1.2:10。
2.制备复合填料
将导热填料与无水乙醇混合,加入二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠进行超声处理,超声处理时间为15min,超声频率为29kHz,超声功率为295W,超声处理结束后制得导热浆液,向导热浆液中加入氨水和去离子水,升温至44℃,搅拌均匀后,缓慢滴加正硅酸乙酯,控制滴加速度为0.12ml/min,滴加的同时进行搅拌直至反应完成,反应完成后进行离心、洗涤、干燥制得复合填料;
所述导热填料、无水乙醇与二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠的质量体积比为1.2g:106ml:0.13g;
所述导热浆液、氨水、去离子水、正硅酸乙酯的体积比为105:3.9:4.8:12.5;
3.改性
将硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液混合,然后加入木质素磺酸钠制得偶联液;向复合填料喷淋偶联液,喷淋结束后,升高温度至76℃,持续搅拌1.4h,搅拌速度为132rpm,搅拌结束后进行干燥,制得改性复合填料;
所述乙醇溶液的质量浓度为44%;
所述硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液、木质素磺酸钠、复合填料的质量比为1.2:128:1.3:16。
4.橡胶预处理
将天然橡胶、丁苯橡胶混合,升高温度至59℃,加入无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮和单硬脂酸甘油酯,搅拌18min,搅拌转速为188rpm,搅拌结束后干燥,制得预处理后的橡胶;
所述天然橡胶、丁苯橡胶、无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮和单硬脂酸甘油酯的质量比为22:3.3:70:1.2:2.0。
5.混炼
将预处理后的橡胶加入密炼机进行密炼,密炼时间为26s,密炼机转速为54rpm,然后加入白炭黑、改性复合填料、氧化锌、硬脂酸、防老剂MB、酚醛树脂、石蜡进行混炼,混炼时间为25s,胶料温度达到127℃,提砣8s,压砣混炼44s,胶料温度为150℃,混炼结束进行排胶,自然冷却至室温,再次置于密炼机中进行混炼,转子转速为52rpm,压砣压力为0.68MPa,压砣混炼38s,胶料温度达到129℃,提砣9s,继续压砣混炼35s,胶料温度达到152℃,混炼结束进行排胶,自然冷却至室温后,加入硫磺、促进剂NS和防焦剂CTP再次置于密炼机混炼室内,转子转速为27rpm,压砣压力为0.55MPa,混炼26s,提砣9s,继续压砣混炼24s,胶料温度为104℃,混炼结束后进行排胶,制得胎肩垫胶胶料;
所述预处理后的橡胶、白炭黑、改性复合填料、氧化锌、硬脂酸、防老剂MB、酚醛树脂、石蜡、硫磺 、促进剂NS和防焦剂CTP的质量比为113:5.4:15.5:3.2:1.4:2.2:1.9:1.4:1.7:1.3:0.4。
对比例1
在实施例1的基础上,改变之处为,
①在制备导热填料步骤中,仅是将纳米氧化铝和六方氮化硼混合均匀,制得导热填料;所述纳米氧化铝的粒径为160nm;所述六方氮化硼的粒径为110nm;所述纳米氧化铝、六方氮化硼的质量比为32:9;
②所述改性步骤为,将硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液混合,然后加入复合填料,升高温度至74℃,持续搅拌1.2h,搅拌速度为125rpm,烘干制得改性复合填料;
所述乙醇溶液的质量浓度为42%;
所述硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液、复合填料的质量比为1.0:125:14;
其余操作均相同。
对比例2
在实施例1的基础上,改变之处为,省略橡胶预处理步骤,直接采用未经任何处理的天然橡胶、丁苯橡胶,所述天然橡胶、丁苯橡胶的质量比为20:3.1,其余操作均相同。
试验例
将实施例1-3与对比例1-2制得的产品,置于平板硫化机上按照151℃×30min进行硫化得到测试样,进行性能测试,测试方法具体如下:
力学性能检测
拉伸性能是按照GB/T 528进行检测;撕裂性能是按照GB/T 529进行检测;
生热性能检测
压缩生热是按照GB/T 1687-1993进行检测,实验温度为55℃,负荷为1.5MPa,压缩频率为30Hz;
导热性能测试
导热性能按照GB/T 11205-2009进行检测。
(1)基本性能
(2)耐低温性能
将测试样置于-40℃下冷冻10d,再次进行性能测试,测试结果如下:
本发明采用特定的方法制备导热填料,其中的聚乙烯醇和十六烷基三甲基溴化铵复配,并协同球磨处理,避免了纳米氧化铝和六方氮化硼的团聚,从而使得导热填料的分散性能好,润滑性能佳;本发明在制备改性复合填料步骤中,在二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠和超声处理的协同作用下,正硅酸乙酯水解生成二氧化硅,其会均匀的分散在导热填料的表面,再经过进一步的硅烷改性步骤制得的改性复合填料,一方面增强了复合填料的导热性能,另一方面,既可以减少颗粒之间的摩擦,降低生热性能,又可以在橡胶体系中均匀的分散,保证改性复合填料的颗粒完整性,增强力学性能,保证力学性能的稳定性;
并且本发明采用特定的方法对橡胶进行预处理,其减弱了橡胶颗粒之间的聚集,增强了与改性复合颗粒之间的相容性,进而提高了垫胶胶料的均匀分散性,进一步实现了在提高导热性能的同时,保证了较高的力学性能,并且生热低,力学性能稳定。
根据对比例1的实验可知,对比例1是将纳米氧化铝和六方氮化硼混合均匀制备导热填料,然后在改性步骤中仅是加入硅烷偶联剂,进行烘干,对比例1制得的产品力学性能差,导热性不佳且生热高;对比例1制得的导热填料分散性能差,颗粒之间呈现团聚现象,在改性过程中影响了偶联作用,也不能保证颗粒的完整性,使得与橡胶体系的相容性差,一方面影响了力学性能和力学稳定性能,另一方面生热高并且导热效果较差。
根据对比例2的实验可知,省略对橡胶的预处理步骤,使得改性复合填料在橡胶体系中不能均匀分散,进而降低了力学性能和力学稳定性能,并且生热高,导热效果差。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括制备导热填料、制备复合填料、改性、橡胶预处理、混炼步骤;
所述制备导热填料步骤为,向纳米氧化铝中加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵进行球磨处理,控制球磨转速为306-320rpm,球料比为12-16:1,球磨时间为30-35min,然后加入六方氮化硼,降低转速至250-262rpm,继续球磨15-20min,球磨处理结束后,制得导热填料;
所述制备复合填料步骤为,将导热填料与无水乙醇混合,加入二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠进行超声处理,超声处理时间为10-15min,超声频率为25-29kHz,超声功率为284-295W,超声处理结束后制得导热浆液,向导热浆液中加入氨水和去离子水,升温至40-44℃,搅拌均匀后,缓慢滴加正硅酸乙酯,控制滴加速度为0.08-0.12ml/min,滴加的同时进行搅拌直至反应完成,反应完成后进行离心、洗涤、干燥制得复合填料;
所述改性步骤为,将硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液混合,然后加入木质素磺酸钠制得偶联液;向复合填料喷淋偶联液,喷淋结束后,升高温度至72-76℃,持续搅拌1.0-1.4h,搅拌速度为118-132rpm,搅拌结束后进行干燥,制得改性复合填料;
所述橡胶预处理步骤为,将天然橡胶、丁苯橡胶混合,升高温度至56-59℃,加入无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮和单硬脂酸甘油酯,搅拌13-18min,搅拌转速为178-188rpm,搅拌结束后干燥,制得预处理后的橡胶。
2.根据权利要求1所述的一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法,其特征在于,
所述制备导热填料步骤中,所述纳米氧化铝的粒径为154-165nm;
所述六方氮化硼的粒径为100-120nm;
所述纳米氧化铝、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵和六方氮化硼的质量比为30-35:1.4-1.6:0.8-1.2:8-10。
3.根据权利要求1所述的一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法,其特征在于,
所述制备复合填料步骤中,所述导热填料、无水乙醇与二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠的质量体积比为0.8-1.2g:92-106ml:0.10-0.13g;
所述导热浆液、氨水、去离子水、正硅酸乙酯的体积比为94-105:3.7-3.9:4.4-4.8:12.0-12.5。
4.根据权利要求1所述的一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法,其特征在于,
所述改性步骤中,所述乙醇溶液的质量浓度为40-44%;
所述硅烷偶联剂kH550、乙醇溶液、木质素磺酸钠、复合填料的质量比为0.8-1.2:122-128:1.0-1.3:13-16。
5.根据权利要求1所述的一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法,其特征在于,
所述橡胶预处理步骤中,所述天然橡胶、丁苯橡胶、无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮和单硬脂酸甘油酯的质量比为18-22:2.9-3.3:65-70:0.8-1.2:1.7-2.0。
6.根据权利要求1所述的一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法,其特征在于,
所述混炼步骤为,将预处理后的橡胶加入密炼机进行密炼,密炼时间为24-26s,密炼机转速为50-54rpm,然后加入白炭黑、改性复合填料、氧化锌、硬脂酸、防老剂MB、酚醛树脂、石蜡进行混炼,混炼时间为21-25s,胶料温度达到125-127℃,提砣6-8s,压砣混炼42-44s,胶料温度为145-150℃,混炼结束进行排胶,自然冷却至室温,再次置于密炼机中进行混炼,转子转速为48-52rpm,压砣压力为0.64-0.68MPa,压砣混炼34-38s,胶料温度达到125-129℃,提砣7-9s,继续压砣混炼30-35s,胶料温度达到148-152℃,混炼结束进行排胶,自然冷却至室温后,加入硫磺、促进剂NS和防焦剂CTP再次置于密炼机混炼室内,转子转速为25-27rpm,压砣压力为0.52-0.55MPa,混炼24-26s,提砣7-9s,继续压砣混炼20-24s,胶料温度为102-104℃,混炼结束后进行排胶,制得胎肩垫胶胶料。
7.根据权利要求6所述的一种全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料的制备方法,其特征在于,
所述预处理后的橡胶、白炭黑、改性复合填料、氧化锌、硬脂酸、防老剂MB、酚醛树脂、石蜡、硫磺 、促进剂NS和防焦剂CTP的质量比为108-113:5.0-5.4:15.2-15.5:3.0-3.2:1.0-1.4:1.8-2.2:1.5-1.9:1.1-1.4:1.5-1.7:1.1-1.3:0.2-0.4。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的全钢子午线轮胎用的胎肩垫胶胶料。
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