[发明专利]一种连续式制备的橡胶母炼胶在轿车胎气密层胶中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎橡胶胶料生产领域，特别涉及含一种连续式制备的橡胶母炼胶在轿车轮胎气密层胶中的制备和该气密层胶在轿车轮胎中的应用。

背景技术

在轮胎气密层胶制备过程中，将配方中的填料和添加剂混入橡胶中的传统办法是用大型的混炼设备，例如密炼机、捏炼机及开放式炼胶机等，将粉末状或液体状的填料和添加剂混入固体橡胶中。此种工艺混炼时间长、耗能高、粉尘多而且分散性差，填料的分散程度直接决定着胶料的性能，填料分散差将使气密层硫化胶的力学疲劳性能和轮胎产品质量受到很大的限制。

近年来，相关液相混炼制备的母炼胶在轮胎制造过程的应用，在一些文献和专利中有介绍。在CN102414270A中提到了湿法母炼胶橡胶组合物在轮胎中的应用，此专利中涉及的湿法母胶制备工艺是分别制备：A、白浊状橡胶用化学药品分散液(防老剂、蜡、硬脂酸和树脂中的至少一种)，B、橡胶胶乳，C、填料浆液，然后将其中制备的两种液体混合后，再与另一种液体混合，此种制备工艺复杂，需单独制备白浊状橡胶用化学药品分散液，且其中的化学药品品种受到限制，只提及到了防老剂、蜡、硬脂酸和树脂中的至少一种。在CN102807689A中提及了一种含液相分散白炭黑胶乳混合物的湿法母胶在矿山胎面胶配方中的应用，此专利中提到的湿法母胶是指：将胎面配方中所用少量填料且为白炭黑及硅烷预先与配方中所用的少量橡胶胶乳进行混合经凝固、脱水、洗涤制得的母胶，在胎面胶料制备过程经过了塑炼段、混炼一段、补充混炼二段、加硫共四段混炼，此专利中提及的湿法母胶对白炭黑进行了预分散，可使白炭黑在胶料中分散更加均匀，但此种湿法母胶填料品种和含量均受到限制，且胎面胶料的混炼工艺并没有得到简化。在《轮胎工业》2005年第二期上发表的《液相混合NR/炭黑复合材料在胎面胶中的应用》，此文献中提及了NR/炭黑复合材料(CEC)的应用，文献中涉及了CEC一段法混炼和CEC二段法混炼，在此混炼过程需加入母炼用药品和终炼用药品，此文献中提及的NR/炭黑复合材料为美国卡博特公司用天然胶乳和炭黑水浆采用液相连续制造天然胶/炭黑母炼胶的工艺制得，这种液相连续混炼制备橡胶/填料母炼胶的方法简化了炼胶工艺、混炼时间、降低了能耗和人工，但在母胶制备中所用的橡胶、填料品种和含量受到限制，且母胶药品等添加剂仍需在胶料混炼过程加入。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明的第一个目的是提供一种含连续式制造方法制备的橡胶母炼胶的轿车轮胎气密层胶胶料，该胶料硫化后填料分散好，耐疲劳性能提高。本发明的第二个目的是提供上述含连续式制造方法制备的橡胶母炼胶的气密层胶料的制备方法，应用该制备方法可简化炼胶工艺、缩短混炼时间、降低能耗和人工，本发明的第三个目的是提供上述的气密层胶在轿车轮胎中的应用。

本发明中采用了连续式制备橡胶母炼胶的制造工艺来制备轿车轮胎用气密层胶及轮胎，与传统的干法混炼工艺和气密层胶相比，此法改善了填料在橡胶胶料中的分散，减少了混炼步骤，解决了填料混炼不易分散的问题，使用此方法制备的气密层胶在填料分散、力学耐疲劳性能方面都十分优越，使用此法制备的轮胎气密层胶应用到轮胎中后，其成品性能在保证轮胎基本安全性能的前提下，因气密层胶料的耐疲劳性能增加，使轮胎在行驶过程的的气密性能和使用周期进一步提高，从而间接降低了轮胎的行驶滚动阻力，降低了油耗。

本发明的一种连续式制备的橡胶母炼胶在轿车胎气密层胶中的应用包含如下步骤：

a)在橡胶溶液中，加入填料，混合分散均匀后注入凝聚器内凝聚，然后脱溶剂并干燥得到橡胶母炼胶；

b)将橡胶母炼胶加入到密炼机中，加入硫化剂和促进剂，混合均匀后得到轿车胎气密层混炼胶；

c)将轿车胎气密层混炼胶在硫化条件下进行硫化，得到轿车胎气密层硫化胶；

上述步骤还包括添加剂的加入，添加剂在步骤a)和/或步骤b)中添加；添加剂包括偶联剂、防老剂、活性剂、油和增粘剂的一种或多种。其中所述橡胶溶液中的橡胶包括丁基橡胶、卤化丁基橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚苯乙烯-丁二烯橡胶、聚丁二烯橡胶中的一种或多种并用。

优选的是，上述方法的步骤包括：

a)在橡胶溶液中，加入防老剂、炭黑或者加入防老剂、白炭黑和偶联剂，混合分散均匀后注入凝聚器内凝聚，然后脱溶剂并干燥得到橡胶母炼胶；

b)将橡胶母炼胶加入到密炼机中，加入防老剂、活性剂和增粘剂或者加入防老剂、活性剂、油和增粘剂，然后加入硫化剂和促进剂，混合均匀后得到轿车胎气密层混炼胶；