全钢载重子午线冬季专用轮胎及其制备方法转让专利
申请号 : CN201110181616.X
文献号 : CN102850603B
文献日 : 2014-02-12
发明人 : 王小娟 , 应世洲 , 杨艳平 , 刘豫皖 , 刘磊 , 任利利
申请人 : 风神轮胎股份有限公司
摘要 :
本发明公开了一种全钢载重子午线冬季专用轮胎，它由以下重量份数的原料制成：天然橡胶65-75、顺丁橡胶25-35、炭黑50-60、低PCA油5-8、硬脂酸2-3、氧化锌3-4、增塑剂A1.5-2.5、防老剂TMQ1-1.5、防老剂6PPD1.5-2、B型微晶蜡1.5-2、硫磺1.2-1.5、促进剂CZ1.5-0.8。本发明采用低玻璃化转变温度的顺丁橡胶与天然橡胶并用，并加入炭黑和低PCA油，提高了胎面的抗湿滑性能，采用摆式摩擦测试仪测试的湿摩擦系数在27以上；在-18℃时，设计的冬季轮胎胎面胶硬度为70，较正常胎面胶下降6度，较常温下升高7度，在低温下的硬度变化较正常小；本发明改善了轮胎在冰雪路面的粘附力，提供了很好的操控性能和稳定性能，提高了制动性能和牵引性能，达到了防滑链轮胎在冬季冰雪路面无法实现的性能。
权利要求 :
1.全钢载重子午线冬季专用轮胎，其特征在于，它由以下重量份数的原料制成：天然橡胶70、顺丁橡胶30、炭黑55、低PCA油6、硬脂酸2、氧化锌3.5、增塑剂A 2、防老剂TMQ 1、防老剂6PPD 2、B型微晶蜡 2、硫磺1.2、促进剂CZ 1.5。
2.如权利要求1所述的全钢载重子午线冬季专用轮胎的制备方法，其特征在于它的步骤如下：（1）将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中，加压50s，加入70%的炭黑、硬脂酸、氧化锌、增塑剂A、防老剂TMQ、防老剂6PPD、B型微晶蜡，加压35s，加入低PCA油，加压15s，提压砣，在155~165 ℃的条件下排胶，制成一段母胶；
（2）将一段母胶和其余的炭黑加入密炼机中，加压35s，提压砣，在155~165 ℃的条件下排胶，制成二段母胶；
（3）将二段母胶、硫磺、促进剂CZ加入密炼机中，空转15 s，提压砣，加压40 s，再提压砣，加压40 s，在100~110 ℃的条件下排胶。
3.根据权利要求2所述的全钢载重子午线冬季专用轮胎的制备方法，其特征在于：所2
述步骤（1）中密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力为50~60N/cm。
4.根据权利要求2所述的全钢载重子午线冬季专用轮胎的制备方法，其特征在于：所2
述步骤（2）中密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力为50~60N/cm。
5.根据权利要求2所述的全钢载重子午线冬季专用轮胎的制备方法，其特征在于：所2
述步骤（3）中密炼机转子的转速为25 r/min，上顶栓压力为50~60N/cm。
说明书 :
全钢载重子午线冬季专用轮胎及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种全钢载重子午线轮胎，具体涉及一种全钢载重子午线冬季专用轮胎胎面胶配方及其制备方法。
背景技术
[0002] 随着汽车工业、公路运输行业和轮胎工业的迅猛发展，轮胎的使用也越来越细化，在冰天雪地的冬季，汽车使用冬季轮胎已成为一种趋势。冬季轮胎又称雪地轮胎，主要在冰雪路面上使用，要求其具有高抗湿滑性能、抗冰滑性能和操控稳定性，它可取代镶钉轮胎，减小对路面的损坏，同时消除镶钉刺破内胎造成的安全隐患。但到目前为止，国内外厂家研制开发的冬季胎大多是轿车胎，而很少涉及到全钢载重子午胎。因此开发全钢载重子午线冬季轮胎，提高在冰雪路面上行驶的安全性，就日益突显出来。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是轮胎在冬季使用时不耐湿滑，提供一种全钢载重子午线冬季专用轮胎及其制备方法。
[0004] 本发明的技术方案是：全钢载重子午线冬季专用轮胎，它由以下重量份数的原料制成：
[0005] 天然橡胶65-75、顺丁橡胶25-35、炭黑50-60、低PCA油5-8、硬脂酸2-3、氧化锌3-4、增塑剂A 1.5-2.5、防老剂TMQ 1-1.5、防老剂6PPD 1.5-2、B型微晶蜡1.5-2、硫磺
1.2-1.5、促进剂CZ 1.5-0.8。
1.2-1.5、促进剂CZ 1.5-0.8。
[0006] 所述的全钢载重子午线冬季专用轮胎，优选由以下重量份数的原料制成：
[0007] 天然橡胶70、顺丁橡胶30、炭黑55、低PCA油6、硬脂酸2、氧化锌3.5、增塑剂A 2、防老剂TMQ 1、防老剂6PPD 2、B型微晶蜡 2、硫磺1.2、促进剂CZ 1.5。
[0008] 所述的全钢载重子午线冬季专用轮胎的制备方法，它的步骤如下：
[0009] （1）将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中，加压50s，加入70%的炭黑、硬脂酸、氧化锌、增塑剂A、防老剂TMQ、防老剂6PPD、B型微晶蜡，加压35s，加入低PCA油，加压15s，提压砣，在155~165 ℃的条件下排胶，制成一段母胶；
[0010] （2）将一段母胶和其余的炭黑加入密炼机中，加压35s，提压砣，在155~165 ℃的条件下排胶，制成二段母胶；
[0011] （3）将二段母胶、硫磺、促进剂CZ加入密炼机中，空转15 s，提压砣，加压40 s，再提压砣，加压40 s，在100~110 ℃的条件下排胶。
[0012] 所述步骤（1）中密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力为50~60N/cm2。
[0013] 所述步骤（2）中密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力为50~60N/cm2。
[0014] 所述步骤（3）中密炼机转子的转速为25 r/min，上顶栓压力为50~60N/cm2。
[0015] 本发明的有益效果是：采用低玻璃化转变温度的顺丁橡胶与天然橡胶并用，并加入炭黑和低PCA油，提高了胎面的抗湿滑性能，采用摆式摩擦测试仪(BSPT)测试的湿摩擦系数在27以上；在-18℃时，设计的冬季轮胎胎面胶硬度为70，较正常胎面胶下降6度，较常温下升高7度，在低温下的硬度变化较正常小；本发明改善了轮胎在冰雪路面的粘附力，提供了很好的操控性能和稳定性能，提高了制动性能和牵引性能，达到了防滑链轮胎在冬季冰雪路面无法实现的性能。
附图说明
[0016] 图1为实施例1产品低温柔量J”与温度的关系图；
[0017] 图2为实施例1产品tanδ与温度的关系图。
具体实施方式
[0018] 实施例1
[0019] 全钢载重子午线冬季专用轮胎，配方如下：天然橡胶70 kg、顺丁橡胶30 kg、炭黑55 kg、低PCA油6 kg、硬脂酸2 kg、氧化锌3.5 kg、增塑剂A 2 kg、防老剂TMQ 1 kg、防老剂6PPD 2 kg、B型微晶蜡 2 kg、硫磺1.2 kg、促进剂CZ 1.5 kg。
[0020] 全钢载重子午线冬季专用轮胎的制备方法，它的步骤如下：
[0021] （1）将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中，加压50s，加入70%的炭黑、硬脂酸、氧化锌、增塑剂A、防老剂TMQ、防老剂6PPD、B型微晶蜡，加压35s，加入低PCA油，加压15s，提压砣，在160 ℃的条件下排胶，制成一段母胶，密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力2
为60N/cm ；
为60N/cm ；
[0022] （2）将一段母胶和其余的炭黑加入密炼机中，加压35s，提压砣，在160 ℃的条件2
下排胶，制成二段母胶，密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力为60N/cm ；
下排胶，制成二段母胶，密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力为60N/cm ；
[0023] （3）将二段母胶、硫磺、促进剂CZ加入密炼机中，空转15 s，提压砣40 s，再提压砣40 s，提压砣，在110 ℃的条件下排胶，密炼机转子的转速为25 r/min，上顶栓压力为60N/
2
cm。
2
cm。
[0024] 将实施例1采用摆式摩擦测试仪(BSPT)测试的湿摩擦系数结果：
[0025] 动态粘弹性测试：
[0026]序号子测试名称 温度，℃ 频率，Hz 应变，%
1 准备 100
2 定时 100 0.1 1.40
3 频率扫描 100 0.1，2，20 7
4 频率扫描 100 0.1，1 100
5 硫化 180 1.67 2.79
6 应变扫描 60 1 1，2，5，10，20
1 准备 100
2 定时 100 0.1 1.40
3 频率扫描 100 0.1，2，20 7
4 频率扫描 100 0.1，1 100
5 硫化 180 1.67 2.79
6 应变扫描 60 1 1，2，5，10，20
[0027] 其中1#为全天然橡胶配方；2#为并用丁苯橡胶配方；3#、4#、5#均为并用顺丁橡胶配方，其中3#为实施例1的配方；4#为正常炭黑；5#未采用低PCA油。
[0028] 由图1J”-T图中可以看出，在-15℃--0℃附近，全天然胶1#配方的柔量最小，抗湿滑性能最差，其他几个配方柔量相近，因此其抗湿滑性能相近；在-15℃以下，3#配方的柔量最大，其次是4#、5#，因此在-15℃以下3#配方的的抗湿滑性能最好，1#和2#的最差。
[0029] 由图2tanδ-T 图可以看出，单从tanδ方面考虑，在-40℃~0℃下，1#和2#配方的tanδ值最大，其抗湿滑性能最好；而在-50℃~ -40℃下，1# 配方的抗湿滑性能最好。这与NR的基本性质不符，也与采用低温柔量J”评价的抗湿滑性能不符，因此，在低温下仅采用tanδ来评价橡胶的使用性能是不合适的。
[0030] 抗湿滑性能测试：
[0031]样品编号 1# 2# 3#4# 5#
湿摩擦系数 24.6 24.6 2725.2 25.2
湿摩擦系数 24.6 24.6 2725.2 25.2
[0032] 由表中可以看出，3#配方，也就是实施例1的抗湿滑性能最好。
[0033] 实施例2
[0034] 全钢载重子午线冬季专用轮胎，配方如下：天然橡胶65 kg、顺丁橡胶35 kg、炭黑50 kg、低PCA油5 kg、硬脂酸2 kg、氧化锌3 kg、增塑剂A 1.5 kg、防老剂TMQ 1 kg、防老剂6PPD 1.5 kg、B型微晶蜡1.5 kg、硫磺1.2 kg、促进剂CZ 1.5 kg。
[0035] 全钢载重子午线冬季专用轮胎的制备方法，它的步骤如下：
[0036] （1）将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中，加压50s，加入70%的炭黑、硬脂酸、氧化锌、增塑剂A、防老剂TMQ、防老剂6PPD、B型微晶蜡，加压35s，加入低PCA油，加压15s，提压砣，在120~160 ℃的条件下排胶，制成一段母胶，密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓2
压力为50N/cm ；
压力为50N/cm ；
[0037] （2）将一段母胶和其余的炭黑加入密炼机中，加压35s，提压砣，在120 ℃的条件2
下排胶，制成二段母胶，密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力为50~60N/cm ；
下排胶，制成二段母胶，密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力为50~60N/cm ；
[0038] （3）将二段母胶、硫磺、促进剂CZ加入密炼机中，空转15 s，提压砣40 s，再提压砣40 s，提压砣，在80 ℃的条件下排胶，密炼机转子的转速为25 r/min，上顶栓压力为50N/
2
cm。
2
cm。
[0039] 实施例3
[0040] 全钢载重子午线冬季专用轮胎，配方如下：天然橡胶75 kg、顺丁橡胶25 kg、炭黑60 kg、低PCA油8 kg、硬脂酸3 kg、氧化锌4 kg、增塑剂A 2.5 kg、防老剂TMQ 1.5 kg、防老剂6PPD 2 kg、B型微晶蜡2 kg、硫磺1.5 kg、促进剂CZ 0.8 kg。
[0041] 全钢载重子午线冬季专用轮胎的制备方法，它的步骤如下：
[0042] （1）将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中，加压50s，加入70%的炭黑、硬脂酸、氧化锌、增塑剂A、防老剂TMQ、防老剂6PPD、B型微晶蜡，加压35s，加入低PCA油，加压15s，提压砣，在150 ℃的条件下排胶，制成一段母胶，密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力2
为55 N/cm ；
为55 N/cm ；
[0043] （2）将一段母胶和其余的炭黑加入密炼机中，加压35s，提压砣，在150 ℃的条件2
下排胶，制成二段母胶，密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力为55 N/cm ；
下排胶，制成二段母胶，密炼机转子的转速为40 r/min，上顶栓压力为55 N/cm ；
[0044] （3）将二段母胶、硫磺、促进剂CZ加入密炼机中，空转15 s，提压砣40 s，再提压砣40 s，提压砣，在80~110 ℃的条件下排胶，密炼机转子的转速为25 r/min，上顶栓压力为55
2
N/cm。
2
N/cm。