本发明涉及子午线轮胎钢丝圈,具体地说,涉及一种缆型钢丝圈复合件。
背景技术:
1、随着现在国民经济水平的不断提高,汽车对轮胎的性能要求也越来越高。而随着科技的不断创新,子午线轮胎技术的发展也成为主流,由早期的老三化(子午化、扁平化、无内胎化)升级到以现在的以绿色生产为标志的新三化(安全化、节能化,智能化)。目前,子午线轮胎已被大众消费者视为家庭的日常消费品,越来越崇尚安全、环保、舒适的性能。
2、胎圈钢丝按生产工艺可分为冷拉胎圈钢丝和回火胎圈钢丝,冷拉胎圈钢丝主要以φ0.96mm和φ1.00mm规格为主,基本为普通强度钢丝,性能较差。目前大部分的胎圈钢丝生产厂家都是采用回火胎圈钢丝,物理性能、工艺性能及与橡胶的粘合性能更好。随着国际竞争的加剧,各国的技术壁垒越来越高,因此胎圈钢丝也在向着高强度、高韧性、多品种、多规格、系列化的方向发展。而缆型钢丝圈就是一种先进的钢丝圈结构,在国际轮胎巨头中广泛用于子午线轮胎的制造。缆型钢丝圈是在没有橡胶参与情况下直接螺旋复合缠绕而成,复合缠绕是指:钢丝圈采用缆形结构,侧面看类似电缆,中心为一根钢丝芯线,外层由钢丝螺旋缠绕而成,整个钢丝圈截面呈圆形;外层的钢丝可以有一层,也可以有多层,各层螺旋缠绕可以同向,也可以反向。缆型钢丝圈针对轮胎的规格及强度要求有不同的设计方案。
3、传统的轮胎钢丝圈多为方型或六角型,首先混炼胶经过挤出机塑化,再经过钢丝挤出样板给钢丝复胶,然后经过钢丝圈缠绕设备,将覆胶后胎圈钢丝通过排缠或单根缠绕分别制成方型和六角型钢丝圈。这种工艺的每根钢丝外面都有橡胶复胶,这里的混炼胶俗称“钢丝夹胶”。但是,缆型钢丝圈与三角胶的复合是冷贴合,该贴合方式导致缆型钢丝圈无法与三角胶正常进行自动贴合。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术的不足,提供一种缆型钢丝圈复合件,克服缆型钢丝圈在与三角胶复合时无法自动贴合的缺陷。实现了钢丝圈复合件的轻量化,同时轮胎的耐冲击性能比普通成品轮胎提升5-10%,高速性能和耐久性能满足国家标准。
2、为了实现上述的目的,本发明采用了以下的技术方案:
3、一种缆型钢丝圈复合件,所述复合件由胶浆与缆型钢丝圈涂覆而成,所述胶浆原料按100重量份生胶计包括以下组分:
4、天然胶 40-60重量份
5、聚异戊二烯橡胶 40-60重量份
6、间接法氧化锌 200-400重量份
7、硬脂酸 0.5-2重量份
8、石油树脂 5-15重量份
9、超级增粘树脂 10-20重量份
10、对苯二胺防老剂 2-6重量份
11、炭黑 30-50重量份
12、硫磺 3-7重量份
13、次磺酰胺促进剂 0.2-2.0重量份
14、超速促进剂 15-30重量份
15、溶剂 600-1000重量份。
16、为了实现上述的目的,申请人发现胶浆配方需要考虑:1)需要与裸漏钢丝有较好的粘附性;2)需要与轮胎内部胶料尤其三角胶有较好的附着性;3)需要合适的自我风干速度; 4)要有合适的自硫化速度和性能。为此,申请人选用高分子量天然胶和易分散聚异戊二烯橡胶,天然胶有利于增加胶浆粘性,并通过加入炭黑以提供较好的胶浆黑度,炭黑使用量在30-50份之间。同时,配方中加入200-400份间接法氧化锌,高用量间接法氧化锌起到与钢丝较好的粘合作用。而硬脂酸可以起到自硫化的硫化活性剂作用,使用轮胎行业普遍使用的植物性硬脂酸即可。两种增粘树脂在胶浆附着性能中起到关键性作用,同时对于高含量氧化锌配方的混炼工艺性起到关键改善作用。
17、作为优选,所述胶浆原料按100重量份生胶计包括以下组分:
18、天然胶 50重量份
19、聚异戊二烯橡胶 50重量份
20、间接法氧化锌 300-350重量份
21、硬脂酸 1-2重量份
22、石油树脂 10-15重量份
23、超级增粘树脂 15-20重量份
24、对苯二胺防老剂 3-5重量份
25、炭黑 30-40重量份
26、硫磺 5-7重量份
27、次磺酰胺促进剂 0.5-1.5重量份
28、超速促进剂 20-30重量份
29、溶剂 800-1000重量份。
30、作为优选,所述天然胶选用str20、smr20、1-3#烟片胶中的一种或多种。
31、作为优选,所述石油树脂选用c5或c9树脂;所述超级增粘树脂选用烷基酚乙炔增粘树脂;优选的,烷基酚乙炔增粘树脂熔点≦85℃,低熔点树脂还可用于胶浆粘度的微调;再优选,超级增粘树脂选用koresin树脂。
32、作为优选,所述炭黑选用n326、n330、n339、n375中的一种或多种,优选的,炭黑选用分散性较佳的n326。
33、作为优选,所述硫磺选用10%充油品。
34、作为优选,所述超速促进剂选用秋兰姆类促进剂或二硫代氨基甲酸盐,优选的,秋兰姆类促进剂选用tbztd或tibtd,二硫代氨基甲酸盐选用 zbec或zdec。
35、作为优选,所述溶剂选用环己烷、乙醇、丙酮、四氯化碳、环己酮、庚烷中的一种或多种。
36、进一步,本发明还公开了所述的复合件的制备方法,具体步骤如下:
37、1)制备母胶:在密炼机中进行高温混炼,加入称量好的生胶、炭黑、氧化锌、硬脂酸、树脂和防老剂,设置混炼温度为140-160℃,混炼得到母胶;
38、2)制备胶条:将母胶空投密炼以降低门尼粘度,并用开炼机压延成1-3m厚度的母胶薄片,然后母胶薄片裁切成宽度30-100mm的薄胶条备用;
39、3)制备胶浆:在胶浆搅拌釜中进行胶浆制备,加入胶条、硫磺、促进剂和溶剂,先浸润24小时,然后搅拌24-72小时,可以根据粘度需求采用超级增粘树脂进行微调,得到胶浆,将胶浆在0-15℃下冷藏备用;
40、4)制备缆型钢丝圈复合件:将胶浆涂覆在缆型钢丝圈上。
41、进一步,本发明还公开了一种耐冲击轻量化半钢子午线轮胎,该轮胎包括缆型胎圈复合件,所述缆型胎圈复合件由三角胶和所述的缆型钢丝圈复合件通过自动贴合机进行复合得到。
42、本发明的有益效果为:
43、1)缆型钢丝圈复合件与三角胶具有更好的工艺粘合性能,并在轮胎硫化时能与相邻组件如三角胶、胎体等共硫化,进一步固定缆型钢丝圈,且缆型钢丝圈复合件的使用不影响轮胎的性能;
44、2)缆型钢丝圈复合件无需“钢丝夹胶”,也无需压出覆胶,工艺简单,适合大批量生产;
45、3)采用的缆型钢丝圈在保持同等钢丝圈强度的前提下减少重量20%左右,实现了钢丝圈复合件的轻量化,同时轮胎的耐冲击性能比普通成品轮胎提升5-10%,高速性能和耐久性能满足国家标准。
1.一种缆型钢丝圈复合件,其特征在于,所述复合件由胶浆与缆型钢丝圈涂覆而成,所述胶浆原料按生胶为100重量份计包括以下组分:
2.根据权利要求1所述的复合件,其特征在于,所述胶浆原料按100重量份生胶计包括以下组分:
3.根据权利要求1或2所述的复合件,其特征在于,所述天然胶选用str20、smr20、1-3#烟片胶中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的复合件,其特征在于,所述石油树脂选用c5或c9树脂;所述超级增粘树脂选用烷基酚乙炔增粘树脂,优选的,烷基酚乙炔增粘树脂熔点≦85℃,再优选,超级增粘树脂选用koresin树脂。
5.根据权利要求1或2所述的复合件,其特征在于,所述炭黑选用n326、n330、n339、n375中的一种或多种,优选的,炭黑选用n326。
6.根据权利要求1或2所述的复合件,其特征在于,所述硫磺选用10%充油品。
7.根据权利要求1或2所述的复合件,其特征在于,所述超速促进剂选用秋兰姆类促进剂或二硫代氨基甲酸盐,优选的,秋兰姆类促进剂选用tbztd或tibtd,二硫代氨基甲酸盐选用 zbec或zdec。
8.根据权利要求1或2所述的复合件,其特征在于,所述溶剂选用环己烷、乙醇、丙酮、四氯化碳、环己酮、庚烷中的一种或多种。
9.根据权利要求1-8任意一项权利要求所述的复合件的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
10.一种耐冲击轻量化半钢子午线轮胎,其特征在于,该轮胎包括缆型胎圈复合件,所述缆型胎圈复合件由三角胶和权利要求1-8任意一项权利要求所述的缆型钢丝圈复合件通过自动贴合机进行复合得到。