[发明专利]一种带束层用橡胶复合材料及其制备方法

说明书

一种带束层用橡胶复合材料及其制备方法。本发明属于橡胶材料及其制备领域。本发明为进一步提升带束层橡胶材料耐老化性能和钢丝粘合性能，为高性能轮胎带束层橡胶材料提供可选用的新型胶种。本发明的复合材料由天然橡胶、高支化丁戊橡胶、炭黑、硫磺、硫化促进剂、硫化促进助剂、防老化剂、粘合剂和钴盐制备而成。由于本发明在带束层用橡胶复合材料中引入高支化丁戊橡胶，使得本发明制备的带束层橡胶具有优异的耐老化性能和与钢丝帘线的高粘合性能。

技术领域

本发明属于橡胶材料及其制备领域，具体涉及一种带束层用橡胶复合材料及其制备方法。

背景技术

子午线轮胎具有优良的耐磨及耐刺穿性能、较高的缓冲性能、较低的行驶温度、稳定的安全性能以及较高行驶里程和经济效益的优势特性。其中，子午线轮胎内部的带束层是一条几乎不能伸张的刚性环形缓冲层，起到固定轮胎、限制轮胎周向形变、承受整个轮胎60-70％内应力的作用，是子午线轮胎的主要受力部件和重要组成部分。

在轮胎的使用过程中，带束层部位承受较大压缩形变和屈挠形变，钢丝作为刚性材料承担大部分载重应力；而橡胶作为粘弹性材料具有较高的弹性模量，可以缓冲部分应力，提高舒适性，但是无法避免的损耗模量使得轮胎形变过程中的一部分机械能转变为热能，带束层部位会产生大量的热量，进而影响胶料与钢丝之间的粘合力，破坏带束层乃至整条轮胎。

因此，子午线轮胎的带束层需要钢丝帘线与橡胶之间一方面要具有较高的初始粘合强度，同时在长时间大量受热后仍具有较高的机械强度和粘合强度保持率，这对于轮胎的使用寿命和安全性能尤为重要。

发明内容

本发明为进一步提升带束层橡胶材料耐老化性能和钢丝粘合性能，为高性能轮胎带束层橡胶材料提供可选用的新型胶种，而提供了一种带束层用橡胶复合材料及其制备方法。

本发明的一种带束层用橡胶复合材料以重量计由以下组分制备而成：

天然橡胶50-90份；

高支化丁戊橡胶10-50份；

炭黑35-65份；

硫磺4-7份；

硫化促进剂0.5-1.2份

硫化促进助剂4.3-13份；

防老化剂1-5份；

粘合剂2.5-8份；

钴盐0.5-2份；

其中所述高支化丁戊橡胶高支化丁戊橡胶的分子量在30w-60w之间，支化度在40％-80％之间。

进一步限定，所述高支化丁戊橡胶的玻璃化转变温度在-30℃到-10℃之间；所述高支化丁戊橡胶为不含凝胶的高支化丁戊橡胶；所述高支化丁戊橡胶由聚异戊二烯链段和聚丁二烯链段组成；其中聚异戊二烯链段由3,4-聚异戊二烯和1,4-聚异戊二烯组成；聚丁二烯链段由1,2-聚丁二烯和1,4-聚丁二烯组成。

进一步限定，所述高支化丁戊橡胶是利用铁系催化剂配位聚合制备的，所述高支化丁戊橡胶中聚丁二烯分子链段中1,2-聚丁二烯的摩尔含量在40％-80％之间，所述高支化丁戊橡胶中聚异戊二烯分子链段中3,4-聚异戊二烯的摩尔含量在40％-80％之间。

进一步限定，所述高支化丁戊橡胶中聚丁二烯分子链段中1,2-聚丁二烯的摩尔含量为40％-60％，顺式1,4-聚丁二烯和反式1,4-聚丁二烯的摩尔含量的总量为40％-60％。

进一步限定，所述高支化丁戊橡胶中聚异戊二烯分子链段中3,4-聚异戊二烯的摩尔含量为50％-70％，顺式1,4-聚异戊二烯和反式1,4-聚异戊二烯的摩尔含量的总量为30％-50％。