[发明专利]一种含液体再生胶的轮胎胎面胶的胶料及其制备方法

说明书

本发明提供一种含液体再生胶的轮胎胎面胶料及其制备方法。一种含液体再生胶的轮胎胎面胶胶料，该胶料由如下重量份的原料组成：天然橡胶50～70份，丁苯橡胶15～30份，液体再生胶20～40份，炭黑25～40份，白炭黑1～15，硅烷偶联剂0.2～3.0，防老剂3.0～6.0份，氧化锌3.0～5.0，硬脂酸1.0～3.0，防焦剂0.1～0.3份，硫磺1.0～2.0份，促进剂1.0～3.0份。先用轮胎胶料常用的环保芳烃油作为软化剂制备液体再生胶，液体再生胶加入轮胎胎面胶胶料中既作为一种增塑剂，又能减少炭黑的用量，同时还能实现添加液体橡胶的部分功能，胶料的各项指标可以满足轮胎胎面胶胶料的要求，节省了原料和加工成本。

技术领域

本发明涉及轮胎的胶料，尤其涉及一种含液体再生胶的轮胎胎面胶料及其制备方法，属于轮胎制备技术领域。

背景技术

再生胶已成为天然胶和合成胶之后应用最为广泛的第三大橡胶种类。行业内对再生胶的使用时，重点关注的是再生胶本身的如拉伸强度、扯断伸长率和硬度等力学性能指标，如《GB/T 13460-2016再生橡胶》就以一定的配方对再生胶混炼胶进行硫化测试，用力学性能对再生胶进行分级。而实际上当再生胶与生胶并用时，再生胶中的成分在混炼和硫化工程中，是要与并用配方中的各种助剂相互影响，所以此时再生胶单独测试时的指标往往意义不大。再生胶生产过程与生胶并用时的实际需求脱节，不仅导致了其只能作为一种降低成本的“掺用”胶种，再生胶厂的附加值难以提高，也导致了下游厂家如轮胎厂不愿意使用再生胶或者使用时添加量也比较低，担心大量添加引起的产品性能波动或者工艺明显变化。

行业内认为并用了再生胶的制品：(1)屈挠龟裂大是由再生胶本身的耐屈挠龟裂性差，这是因为废硫化胶再生后其分子内的结合力减弱所致。对屈挠龟裂要求较高的一些特殊制品，掺用再生胶要斟酌使用，并注意使用量。(2)耐撕裂性差影响耐撕裂性的因素较多，其中配合剂分散不均，制成的橡胶制品不仅物理机械性能低，耐老化性差，而且抗撕裂性也弱。这与再生胶行业低成本制备所谓高性能的再生胶，原材料基本都是各种副产物不无关系，如软化剂实际为油的沥青，活化剂为制备抗氧剂的副产物，其成分往往复杂且不稳定。这些助剂基本上都残留再生胶中，在与生胶并用特别是轮胎配方中并不需要，往往可以视作杂质。所以将再生胶的制备过程与下游使用相结合很有意义。

传统再生胶生产中往往使用芳烃油沥青作为软化剂，起到对硫化胶粉起膨胀作用，增大分子链间的距离，降低分子链间的作用力，有利于再生活化剂或其他物质进入橡胶分子网络结构，促进交联键的断裂；高沸点物质在高温再生后能保留在胶料中，起到增加黏性和塑性的作用。(朱信明,辛振祥,卢灿辉.再生橡胶[M].化学工业出版社,2016.)。而制备轮胎胎面胶料时，会使用芳烃油作为增塑剂降低胶料的粘度，添加大量的炭黑提高力学性能。相比芳烃油沥青，其分子量低，与橡胶具有更好的相容性，具有更好的渗透传热作用，但缺乏高沸点物质残留在胶料中，所以生产的再生胶产品性能并不高，同时价格又贵，鲜有再生胶厂家使用。用芳烃油制备的再生胶应用于轮胎胎面胶料中，具有巨大的潜力。

另外，液体橡胶是一种相对分子质量大约在2000-10000之间，在室温下为黏稠状流动性液体，经过适当化学反应可形成三维网状结构，从而获得和硫化胶具有类似的物理机械性能的低聚物。液体橡胶的特点有：一是分子量应适当地小，以保持呈流动状态；二是要能产生交联，而且交联物的物理机械性能要达到硫化胶的水平。在加工层面的角度来说，液体橡胶可在一定的条件下发生链增长或交联反应从而实现固化成型。它在橡胶加工过程中，与其他橡胶共混可起到增塑软化剂的作用，取代芳烃油，同时在硫化过程中又能参与交联反应。因此，可以利用芳烃油与废胶粉更好的传热效果，制备一种液体再生胶在轮胎胎面胶料进行应用。