一种胎圈钢丝用涂层液及其制备方法

摘要

本发明提供一种胎圈钢丝用涂层液及其制备方法，按重量份计由如下的组分组成，羧基丁腈橡胶13‑19份、烷基酚醛树脂5‑12份，石油树脂4‑10份，增塑剂DOP 2‑4份，苯并三氮唑3‑7份，防老剂RD 1‑3份，甲苯180‑240份，丙酮710‑790份。使用本发明中提供的涂层液涂抹胎圈钢丝形成的涂层可以有效提高胎圈钢丝与胎圈胶的粘合性能，并具有一定的防锈作用。

权利要求

1.一种胎圈钢丝用涂层液，按重量份计由如下的组分组成：羧基丁腈橡胶13-19份、烷基酚醛树脂5-12份，石油树脂4-10份，增塑剂DOP2-4份，苯并三氮唑3-7份，防老剂RD1-3份，甲苯180-240份，丙酮710-790份；所述胎圈钢丝用涂层液的制备方法，包括如下步骤：(1)将羧基丁腈橡胶粉碎为直径3-5mm的橡胶颗粒；

(2)将甲苯、丙酮在常温条件下按比例直接混合；

(3)将粉碎的羧基丁腈橡胶加入混合有机溶剂中，在常温下浸泡24小时，使羧基丁腈橡胶溶解于混合有机溶剂；

(4)向溶解有羧基丁腈橡胶的有机溶剂中加入烷基酚醛树脂、石油树脂、苯并三氮唑、增塑剂DOP、防老剂RD，在常温下搅拌使溶质溶解，然后用滤网过滤掉不溶的杂质，制得胎圈钢丝用涂层液。

说明书

一种胎圈钢丝用涂层液及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及轮胎生产技术领域，具体涉及一种胎圈钢丝表面涂层液及其制备方法。

背景技术

[0002] 我国是世界第一子午线轮胎生产大国，每年需要大量的胎圈钢丝。胎圈钢丝是一种镀青铜、黄铜等，用来加强轮胎胎圈的钢丝。胎圈钢丝在轮胎中要承受极其复杂的交变负荷与冲击负荷，这就要求要求胎圈钢丝与橡胶之间具有优异的粘合性能。同时胎圈钢丝表面铜镀层接触空气容易氧化生锈，需要对胎圈钢丝进行一定的防锈处理。

发明内容

[0003] 本发明提供一种胎圈钢丝用涂层液及其制备方法，用该涂层液涂抹胎圈钢丝形成的涂层可以有效提高胎圈钢丝与胎圈胶的粘合性能，并具有一定的防锈作用，本发明通过如下的技术方案来实现：

[0004] 一种胎圈钢丝用涂层液，按重量份计由如下的组分组成，羧基丁腈橡胶13-19份、烷基酚醛树脂5-12份，石油树脂4-10份，增塑剂DOP 2-4份，苯并三氮唑3-7份，防老剂RD 1-3份，甲苯180-240份，丙酮710-790份。

[0005] 本发明还提供了上述胎圈钢丝表面涂层液的制备方法，包括如下步骤：

[0006] (1)将羧基丁腈橡胶粉碎为直径3-5mm的橡胶颗粒；

[0007] (2)将甲苯、丙酮在常温条件下按比例直接混合；

[0008] (3)将粉碎的羧基丁腈橡胶加入混合有机溶剂中，在常温下浸泡24小时，使羧基丁腈橡胶溶解于混合有机溶剂；

[0009] (4)向溶解有羧基丁腈橡胶的有机溶剂中加入烷基酚醛树脂、石油树脂、苯并三氮唑、增塑剂DOP、防老剂RD，在常温下搅拌使溶质溶解，然后用滤网过滤掉不溶的杂质，制得胎圈钢丝用涂层液。

[0010] 本发明提供的胎圈钢丝表面涂层液中使用羧基丁腈橡胶，硫化粘合时，羧基丁腈橡胶能够与胎圈橡胶相互融合与交联。羧基丁腈橡胶中含有强极性的-CN基团与-COOH基团，能与胎圈钢丝表面产生较强的吸附作用。

[0011] 涂层液中加入烷基酚醛树脂，烷基酚醛树脂分子结构中的酚羟基能够形成氢键，能够起到良好的增粘效果。烷基上存在叔碳原子，与橡胶相容性较好。酚醛树脂本身具有较高的内聚强度，能够增强粘合界面的粘结强度。

[0012] 涂层液中加入石油树脂，配合烷基酚醛树脂进一步增加胎圈钢丝表面的黏性。

[0013] 涂层液中加入苯并三氮唑，增强胎圈钢丝表面的防锈能力。

[0014] 涂层液中加入增塑剂DOP，增强胎圈钢丝与橡胶粘合界面附近橡胶的塑性。

[0015] 涂层液中加入防老剂RD，增强胎圈钢丝与橡胶粘合界面附近橡胶的耐老化性能。

[0016] 涂层液中羧基丁腈橡胶、烷基酚醛树脂、石油树脂共同在胎圈钢丝表面形成一定厚度橡塑复合的涂层薄膜，这层薄膜在一定程度上起到隔绝空气中水分与氧气，起到一定的防锈作用。

[0017] 根据溶质的溶解特性，使用甲苯、丙酮作为溶剂。

具体实施方式

[0018] 下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，但是本发明的范围不受这些实施例的限制。

[0019] 实施例1

[0020] 本实施例提供了一种胎圈钢丝用涂层液，按重量份计由如下的组分组成：羧基丁腈橡胶14份、烷基酚醛树脂8份，石油树脂6份，增塑剂DOP 2份，苯并三氮唑4份，防老剂RD 2份，甲苯190份，丙酮770份。按照以上配方配制胎圈钢丝用涂层液。

[0021] 上述胎圈钢丝表面涂层液的制备方法，包括如下步骤：

[0022] (1)将羧基丁腈橡胶粉碎为直径3-5mm的橡胶颗粒；

[0023] (2)将甲苯、丙酮在常温条件下按比例直接混合；

[0024] (3)将粉碎的羧基丁腈橡胶加入混合有机溶剂中，在常温下条件下浸泡24小时，使羧基丁腈橡胶溶解于混合有机溶剂中；

[0025] (4)向溶解有羧基丁腈橡胶的有机溶剂中加入烷基酚醛树脂、石油树脂、苯并三氮唑、增塑剂DOP、防老剂RD，在常温下搅拌使溶质溶解，然后用滤网过滤掉不溶的杂质，制得胎圈钢丝用涂层液。

[0026] 用棉线蘸取涂层液涂抹无涂层胎圈钢丝两遍，烘干，制成有涂层胎圈钢丝。用开炼机将胎圈橡胶塑练，下片，裁剪。把胎圈橡胶与胎圈钢丝一同放入模具中，用平板硫化机加压硫化。硫化温度160℃，硫化时间20min，硫化压力10MPa，胎圈钢丝在橡胶中的包埋长度为5cm。硫化好的试样放置24小时后做抽出实验。把有涂层钢丝置于145℃的烘箱中，10分钟后取出钢丝，肉眼观察钢丝表面铜镀层的氧化情况。

[0027] 按照国家标准GB/T5755-2000，在万能实验机上对硫化试样进行抽出实验，抽出速度为50mm/min。目测观察抽出钢丝表面的附胶率。实验中使用了两个轮胎厂家生产的胎圈橡胶，分别为胎圈橡胶A与胎圈橡胶B。其中，胎圈橡胶A使用的夹具抽出孔径为12.5mm，胎圈橡胶B使用的夹具抽出孔径为4mm。实验使用的钢丝为江苏兴达钢帘线有限公司生产的Φ0.95mm无涂层回火高锡胎圈钢丝。

[0028] 使用本发明提供的涂层液制作的有涂层钢丝与胎圈橡胶A的粘合抽出力为1176N、附胶率80％；无涂层胎圈钢丝与胎圈橡胶A的粘合抽出力为932N、附胶率60％。使用本发明提供的涂层液制作的有涂层胎圈钢丝与胎圈橡胶B的粘合抽出力为871N、附胶率65％；无涂层胎圈钢丝与胎圈橡胶B的粘合抽出力为589N、附胶率35％；氧化实验后，有涂层胎圈钢丝表面基本不变色，无涂层胎圈钢丝表面明显氧化变色。

[0029] 实施例2

[0030] 本实施例提供了一种胎圈钢丝用涂层液，按重量份计由如下的组分组成,：羧基丁腈橡胶16份，烷基酚醛树脂10份，石油树脂5份，增塑剂DOP 3份，苯并三氮唑5份，防老剂RD 1份，甲苯220份，丙酮740份。按照以上配方配制胎圈钢丝用涂层液。上述胎圈钢丝表面涂层液的制备方法，包括如下步骤：

[0031] (1)将羧基丁腈橡胶粉碎粉碎为直径3-5mm的橡胶颗粒；

[0032] (2)将甲苯、丙酮在常温条件下按比例直接混合；

[0033] (3)将粉碎的羧基丁腈橡胶加入混合有机溶剂中，在常温下条件下浸泡24小时，使羧基丁腈橡胶溶解于混合有机溶剂中；

[0034] (4)向溶解有羧基丁腈橡胶的有机溶剂中加入烷基酚醛树脂、石油树脂、苯并三氮唑、增塑剂DOP、防老剂RD，在常温下搅拌使溶质溶解，然后用滤网过滤掉不溶的杂质，制得胎圈钢丝用涂层液。

[0035] 用棉线蘸取涂层液涂抹无涂层胎圈钢丝两遍，烘干，制成有涂层胎圈钢丝。用开炼机将胎圈橡胶塑练，下片，裁剪。把胎圈橡胶与胎圈钢丝一同放入模具中，用平板硫化机加压硫化。硫化温度160℃，硫化时间20min，硫化压力10MPa，胎圈钢丝在橡胶中的包埋长度为5cm。硫化好的试样放置24小时后做抽出实验。把有涂层钢丝置于145℃的烘箱中，20分钟后取出钢丝，肉眼观察钢丝表面铜镀层的氧化情况。

[0036] 按照国家标准GB/T5755-2000，在万能实验机上对硫化试样进行抽出实验，抽出速度为50mm/min。目测观察抽出钢丝表面的附胶率。实验中使用了两个轮胎厂家生产的胎圈橡胶，分别为胎圈橡胶A与胎圈橡胶B。其中，胎圈橡胶A使用的夹具抽出孔径为12.5mm，胎圈橡胶B使用的夹具抽出孔径为4mm。实验使用的钢丝为江苏兴达钢帘线有限公司生产的Φ0.95mm无涂层回火高锡胎圈钢丝。

[0037] 使用本发明提供的涂层液制作的有涂层钢丝与胎圈橡胶A的粘合抽出力为1245N、附胶率85％；无涂层胎圈钢丝与胎圈橡胶A的粘合抽出力为959N、附胶率60％。使用本发明提供的涂层液制作的有涂层胎圈钢丝与胎圈橡胶B的粘合抽出力为894N、附胶率65％；无涂层胎圈钢丝与胎圈橡胶B的粘合抽出力为575N、附胶率35％；氧化实验后，有涂层胎圈钢丝表面颜色略微发暗，无涂层胎圈钢丝表面明显氧化变色。

[0038] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。