阅读说明：本技术 轮胎硫化胶囊用组合物和轮胎硫化胶囊 (Composition for tire curing bladder and tire curing bladder ) 是由 丛明辉 崔晓 王聪会 李超 王修程 周鹏程 董凌波 于志勇 林科 王婷婷 于 2020-11-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及轮胎橡胶技术领域,具体地说是一种轮胎硫化胶囊用组合物和轮胎硫化胶囊。包含以下的组分按重量份数混炼构成：丁基橡胶80-100份,氯丁橡胶0-5份,聚乙烯橡胶5-20份,炭黑N220 45-54份,空气阻止剂5-40份,蓖麻油5-10份,烃类树脂混合物0-8份,防护蜡0-2份,氧化锌5-10份,硫化剂20-26份。本发明以聚乙烯橡胶替代部分丁基橡胶,提升轮胎硫化胶囊耐高温性。以NM360填充剂替代部分炭黑,提升轮胎硫化胶囊耐气体阻隔性,并且具备良好力学性能、耐高温性,且在轮胎胶囊制造工艺不变的前提下,节约轮胎胶囊制造成本。(The invention relates to the technical field of tire rubber, in particular to a composition for a tire curing bladder and the tire curing bladder. The rubber material comprises the following components in parts by weight: 80-100 parts of butyl rubber, 0-5 parts of chloroprene rubber, 5-20 parts of polyethylene rubber, 45-54 parts of carbon black N22045, 5-40 parts of an air inhibitor, 5-10 parts of castor oil, 0-8 parts of a hydrocarbon resin mixture, 0-2 parts of protective wax, 5-10 parts of zinc oxide and 20-26 parts of a vulcanizing agent. The invention uses the polyethylene rubber to replace part of butyl rubber, and improves the high temperature resistance of the tire vulcanization capsule. The NM360 filler replaces partial carbon black, the gas resistance and the barrier property of the tire curing bladder are improved, the tire curing bladder has good mechanical property and high temperature resistance, and the manufacturing cost of the tire bladder is saved on the premise that the manufacturing process of the tire bladder is not changed.)

轮胎硫化胶囊用组合物和轮胎硫化胶囊

技术领域

本发明涉及轮胎橡胶技术领域，具体地说是一种轮胎硫化胶囊用组合物 和轮胎硫化胶囊。

背景技术

众所周知，轮胎硫化胶囊作为轮胎制造过程中的必要辅料，其质量的优 劣直接影响轮胎质量和轮胎制造企业生产成本。目前轮胎制造企业为提升轮 胎硫化生产效率，普遍采用高温短时间思路设计硫化工艺。以近年来兴起的 轮胎充氮硫化工艺为例，该工艺可理解为先充入一定温度蒸汽提供轮胎硫化 所需热量，再充入一定压力氮气提供轮胎硫化所需压力。其中，蒸汽温度一 般为190-215℃，氮气压力一般为大于2.5MPa。轮胎制造时高温高压的工况 条件，对现有轮胎硫化胶囊的耐热性能、耐气体阻隔性提出了更高的要求。 另外，现有的轮胎硫化胶囊，生胶一般采用高含量的丁基橡胶，填充剂采用 大量炭黑，导致其成本较高，难以在激烈的市场竞争中占据有利位置。

CN109294085A公开了一种低成本硫化胶囊及其制备方法，属于高分子 材料技术领域，其权利要求中原材料包括：溴化丁基胶100-120份，多孔粉 石英24-36份，三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯10-12份，碳酸钙3-6份，硅 酸钠0.5-1份，棕榈酸6-8份，硬脂酸3-4份，蓖麻油6-7份，酚醛树脂10-14 份，促进剂DM 1-2份，氧化镁8-10份。虽然该轮胎胶囊成本较低，但因为 原材料中含有多孔粉石英、碳酸钙，一方面这些填充剂在溴化丁基胶分散性 较差，轮胎硫化胶囊质量问题较多，另一方面以孔粉石英、碳酸钙替代炭黑 等填充剂，胶囊的气体阻隔性下降。上述两点造成该轮胎硫化胶囊使用寿命 低，导致该技术方案难以产业化。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有的技术不足，提供一种轮胎硫化胶囊用 组合物和轮胎硫化胶囊，该胶囊具有高耐热性、高气体阻隔性等特点。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种轮胎硫化胶囊用组合 物，其特征在于，包含以下的组分按重量份数混炼构成：丁基橡胶80-100份， 氯丁橡胶0-5份，聚乙烯橡胶5-20份，炭黑N220 45-54份，空气阻止剂5-40 份，蓖麻油5-10份，烃类树脂混合物0-8份，防护蜡0-2份，氧化锌5-10份， 硫化剂20-26份。

本发明还可通过如下措施来实现：所述的聚乙烯橡胶为改性氯磺化聚乙 烯橡胶。所述的空气阻止剂为NM360极细层片状结构颗粒物，密度为1.19 mg·m^-3。所述的硫化剂包括烷基酚醛硫化树脂20-25份和普通硫磺粉0-1份。

一种轮胎硫化胶囊，使用前述轮胎硫化胶囊用组合物制成的轮胎硫化胶 囊。

本发明的有益效果是，以聚乙烯橡胶替代部分丁基橡胶，提升轮胎硫化 胶囊耐高温性。以NM360填充剂替代部分炭黑，提升轮胎硫化胶囊耐气体阻 隔性，并且具备良好力学性能、耐高温性，且在轮胎胶囊制造工艺不变的前 提下，节约轮胎胶囊制造成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

表1：一段混炼胶配合表

按照表1中原材料重量份数配比，密炼机转速30-50rpm，上顶栓压力 0.55-0.65MPa，先将生胶、NM360(若有)投入密炼机压砣混炼20-40s，提 砣并将炭黑投入密炼机中，压砣混炼30-60s，提砣并投入蓖麻油，再压砣混 炼至160℃-170℃，提砣排胶，制得一段混炼胶，该混炼胶在室温下停放8-72h 待用。

表2：二段混炼胶配合表

按照表2中原材料重量份数配比，密炼机转速20-30rpm，上顶栓压力 0.55-0.65MPa，先将一段混炼胶、氧化锌、烃类树脂混合物、防护蜡投入密 炼机并压砣混炼10-30s，提砣并将炭黑投入密炼机中，压砣混炼30-50s，提 砣再压砣混炼至110℃-120℃，提砣排胶，制得二段混炼胶，该混炼胶在室 温下停放8-48h待用。

表3：三段混炼胶配方表

按照表3中原材料重量份数配比，密炼机转速20-25rpm，上顶栓压力 0.55-0.65MPa，先将二段混炼胶、硫化树脂、硫磺(若有)投入密炼机并压 砣混炼30-50s，提砣再压砣混炼至95-105℃，提砣排胶，制得三段混炼胶， 该混炼胶在室温下停放4-24h待用。

后续将三段混炼胶按照轮胎胶囊行业内一般的生产工艺，正常挤出胶条， 胶条装模硫化即可生产出本发明所述的轮胎硫化胶囊。

表4：轮胎硫化胶囊混炼胶物理机械性能

从表4可看出以上实施例热老化系数较对比例提升约9％，实施例物理继 续性能与对比例差异不大，均可满足轮胎硫化胶囊性能要求。

对比例在使用约150次时开始出现气孔，实施例在使用约200次开始出 现气孔，实施例轮胎硫化胶囊在高温高压条件下，抗热老化及抗气体阻隔性 提升明显。

表5：轮胎硫化胶囊制造成本及使用寿命

成本指数＝(实施例轮胎硫化胶囊成本/对比例轮胎硫化胶囊成本)*100。

使用寿命指数＝(实施例轮胎硫化胶囊使用次数/对比例轮胎硫化胶囊使 用次数)*100。

从表5可看出，本发明的轮胎胶囊的制造成本较对比例降低约5％，使用 寿命与对比例提升约10％。