一种防喷霜圈部粘合胶及其制备方法与应用与流程

本发明涉及轮胎生产制造，具体而言，涉及一种防喷霜圈部粘合胶及其制备方法与应用。

背景技术：

1、全钢产品圈部主要起到承载负荷以及驱动轮胎行驶的功能。其圈部包括复合三角胶(软三角和硬三角组合)或单三角胶、子口胶、钢丝圈等部件。随着载重市场的变化，客户对轮胎的需求更高，提出了载重高，行驶速度快，运输距离远，使用寿命长等苛刻的要求。为应对市场变化，研究人员对圈部结构及配方性能进行优化，以期达到高承载、高使用寿命、低故障率的要求。

2、圈部粘合胶应运而生，由于其一方面与刚性胎体接触、另一方面也与三角胶和胎侧接触，在配方性能上既有模量要求，同时也有粘合性能要求。

3、具有模量和粘合性能的配方，通常归属于粘合配方系列。粘合配方一般含有较多的硫磺，在实际生产过程中容易出现喷霜问题。喷霜一般是指橡胶内部配合剂达到饱和状态后，在一定条件下(如温湿度变化等)，配合剂由内部向表面进行析出迁移(溶解-聚集析出-迁移)的现象，常见的喷霜有喷硫磺、喷蜡、喷防焦剂等，原因主要是配合剂过量、温度变化大、欠硫、老化等。喷霜现象不仅会破坏配合剂在胶料中的均匀性，降低硫化胶的质量，而且喷霜还会降低胶料半成品的表面粘性，影响轮胎制造过程中的成型质量以及生产效率。

4、中国专利cn 108239307 b公开了一种带束层橡胶组合物及其制备方法，该专利中突出使用液体异戊二烯橡胶来解决目前带束层橡胶加工困难，混炼段数多以及硫磺喷霜不粘导致的生产效率低等问题。硫磺喷霜肉眼容易观察，可及时发现，避免喷霜胶料或半成品流入下工序使用，但并非所有材料引起的喷霜现象都容易发现。

5、中国专利cn 104672523 b公开了一种全钢子午线轮胎及其制备方法，主要是使用胶粉和小料改善钢丝圈包布粘性问题，没有提及后工序是否有喷霜现象发生。

6、中国专利cn104031296 a全钢子午线轮胎带束层垫胶配方及胶料制备工艺，主要改善肩部关键胶料带束层垫胶性能来提高轮胎的耐久性能，减少肩空的发生。而圈部粘合胶主要用于改善圈部性能，提高重载轮胎的承载能力和使用寿命，同时更重要的是改善圈部粘合胶加工过程中的喷霜问题。

7、虽然其它专利中也公开了不同生胶体系使用防雾剂或防喷霜剂来改善喷霜问题的方案，但是与圈部粘合胶改善喷霜存在本质不同，圈部粘合胶出现喷霜现象并不是由材料的溶解-迁移导致的。

8、因此，亟待提供一种具有良好的粘合性能与模量，同时不会产生喷霜现象的圈部粘合胶，以满足市场的需求。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种防喷霜圈部粘合胶及其制备方法与应用，以解决现有技术中圈部粘合胶无法兼顾模量以及粘合性能，同时还存在喷霜现象的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种防喷霜圈部粘合胶，该防喷霜圈部粘合胶包含如下重量份的组分：天然橡胶100份、炭黑45-55份、白炭黑10-20份、硫化活性剂7-13份、防老剂2-5份、粘合剂0.5-1.5份、粘合促进剂1.5-3.5份、不溶性硫磺4-6份、硫化促进剂0.7-1.1份、防焦剂0-0.2份；其中，粘合促进剂为hmmm。

3、进一步地，上述防喷霜圈部粘合胶中，硫化活性剂为氧化锌、硬脂酸中的至少一种；和/或，防老剂为防老剂4020、防老剂3100、防老剂rd中的至少一种；和/或，粘合剂为间苯二酚、间苯二酚甲醛树脂中的至少一种；和/或，硫化促进剂为促进剂dz、促进剂ns中的至少一种；和/或，防焦剂为防焦剂ctp。

4、进一步地，上述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸的复配物；硫化活性剂中，氧化锌和硬脂酸的质量比为(6-10)：(1-3)。

5、进一步地，上述硫化促进剂为促进剂dz和促进剂ns的复配物；硫化促进剂中，促进剂dz和促进剂ns的质量比为(0.3-0.6)：(0.3-0.5)。

6、根据本发明的第二方面，还公开了一种防喷霜圈部粘合胶的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

7、一段混炼：对天然橡胶、第一炭黑、白炭黑、硫化活性剂进行混炼，排胶，得到一段母胶；

8、二段混炼：对上述一段母胶、剩余炭黑、防老剂进行混炼，排胶，得到二段母胶；

9、三段混炼：对上述二段母胶、粘合剂进行混炼，排胶，得到三段母胶；

10、终炼：对上述三段母胶、不溶性硫磺、粘合促进剂、硫化促进剂、防焦剂进行混炼，排胶，得到防喷霜圈部粘合胶；

11、上述一段混炼的排胶温度为160-170℃，二段混炼的排胶温度为150-160℃，三段混炼的排胶温度为130-140℃；终炼的排胶温度为95-100℃；

12、上述第一炭黑和剩余炭黑的质量比为(80-85)：(15-20)。

13、进一步地，一段混炼过程中，先对天然橡胶进行混炼，然后与第一炭黑、白炭黑、硫化活性剂进行混炼。

14、进一步地，一段混炼过程中，将天然橡胶加入密炼机中，控制密炼机的转速为45-50r/min，混炼7-15s，再加入第一炭黑、白炭黑、硫化活性剂，混炼60-85s；

15、二段混炼过程中，调节密炼机的转速为40-48r/min，对一段母胶、剩余炭黑、防老剂进行混炼，混炼20-30s；然后调节密炼机的转速为35-45r/min，继续混炼30-40s；

16、三段混炼过程中，调节密炼机的转速为35-40r/min，对二段母胶、粘合剂进行混炼，混炼50-70s；

17、终炼过程中，调节密炼机的转速为25-30r/min，对三段母胶、不溶性硫磺、粘合促进剂、硫化促进剂和防焦剂进行混炼，混炼5-10s；然后调节密炼机的转速为18-22r/min，继续混炼50-70s；再调节密炼机的转速为15-20r/min，混炼25-35s。

18、进一步地，上述一段混炼、二段混炼、三段混炼、终炼过程中，每混炼20-35s后升上顶栓清扫。

19、进一步地，上述一段混炼、二段混炼、三段混炼、终炼的压力各自独立地为0.5-0.65mpa。

20、根据本发明的第三方面，还提供了一种上述防喷霜圈部粘合胶或由上述方法制备的防喷霜圈部粘合胶在制备轮胎圈部半成品部件中的应用。

21、根据本发明的第四方面，还提供了一种圈部半成品部件的制备方法，包括如下步骤：

22、s1，将防喷霜圈部粘合胶在第一台开炼机上进行破胶粗炼，得到粗炼胶，破胶粗炼的温度为75-85℃；第一台开炼机的型号为φ550、φ600或φ660；

23、s2，将粗炼胶在第二台开炼机上进行细炼，得到细炼胶，细炼的温度为80-90℃；第二台开炼机的型号为φ550、φ600或φ660；

24、s3，将细炼胶投入至第一双复合挤出机进行挤出、冷却、裁断，得到大规格圈部半成品部件，挤出速度为7-8.5m/min，挤出温度≤115℃；第一双复合挤出机的型号为φ200或φ250；

25、其中，防喷霜圈部粘合胶为本发明第一方面的防喷霜圈部粘合胶或本发明第二方面的制备方法制得的防喷霜圈部粘合胶。

26、根据本发明的第五方面，提供了另一种圈部半成品部件的制备方法，所述制备方法为：

27、将防喷霜圈部粘合胶投入至第二双复合挤出机进行挤出，随后冷却、裁断，得到小规格圈部半成品部件，挤出速度为11-14m/min，挤出温度≤115℃；第二双复合挤出机的型号为φ150或φ200；

28、其中，防喷霜圈部粘合胶为本发明第一方面的防喷霜圈部粘合胶或本发明第二方面的制备方法制得的防喷霜圈部粘合胶。

29、应用本发明的技术方案，对防喷霜圈部粘合胶的组分及各组分的用量进行选择，可以平衡圈部粘合胶的模量及粘合性能，并且能保证圈部粘合胶应用于圈部半成品部件中后长时间不喷霜，提高了生产效率，可以大幅降低成品胎圈部位的质量异常问题。