一种稳定终炼胶发泡点的终炼胶及制备方法

技术领域

本发明属于轮胎制造过程中的硫化生产过程，具体地而言为一种稳定终炼胶发泡点的终炼胶及制备方法。

背景技术

轮胎加工生产过程：生胶、炭黑等数十种原材料经过密炼机得到终炼胶，终炼胶通过压出生产出半成品部件，半成品部件组装制得胎胚，胎胚经过硫化制得成品胎。

在胎胚硫化过程中，终炼胶经过快检项目(流变、门尼、焦烧、硬度、密度)检测合格，但发泡点大，造成轮胎硫化时间长，目前终炼胶硫变测试项目中的t10/t30不能充分表征胶料的硫化性能(硫化速度随时间变化不能有效表征)。

橡胶硫化发泡点分析仪BPA，是一台可测定终炼胶在一定条件(依据轮胎硫化时的温度、压力、时间选定条件)下何时发泡的设备，终炼胶发泡时间短，硫化速度越快，轮胎硫化时间越短。

因此采用BPA设备测试终炼胶的发泡点来表征终炼胶发泡快慢。发泡点定义：指橡胶硫化过程中，在特定温度下去掉压力时不出现气孔的最短硫化时间；采用硫化程度进行表征，计算公式：

硫化程度＝等效硫化时间/t90(终炼胶150℃时的t90标准)

故稳定终炼胶发泡点范围，即稳定了轮胎硫化时间。但发泡点存在波动，因此，稳定发泡点成为关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种稳定终炼胶发泡点的终炼胶及制备方法，解决发泡点存在波动，不稳定的问题。

本发明是这样实现的，

一种稳定发泡点的终炼胶，按照重量份，该终炼胶按照重量份包括：天然胶100，白炭黑5-30，补强炭黑15-50，防老剂0.5-4；硬脂酸1.5-4；氧化锌1.5-4，补强树脂1-3，硫磺1.5-3，促进剂1-2.5以及防焦剂0.1-0.6。

一种终炼胶的制备方法，该方法包括：一段混炼、二段混炼以及终炼混炼，其中：

一段混炼：将配方中全部天然胶、防老剂、活性剂加入密炼机中混炼，混炼过程中上顶栓压力0.5-0.6Mpa保持不变：混炼过程中包括：

第一次压砣：密炼机转子速度40-50r/min，混炼15-20s，温度达到110-125℃；配方中加入全部白炭黑以及15-35份的补强炭黑，混炼过程中上顶栓压力0.5-0.6Mpa保持不变：

第二次压砣：密炼机转子速度为40-50r/min，混炼20-30s，温度达到125-145℃；

第三次压砣：密炼机转子速度为40-50r/min，混炼15-30s，温度达到145-160℃排胶；

二段混炼：

加入剩余的补强炭黑，混炼过程中上顶栓压力0.5-0.6Mpa保持不变，包括：

第一次压砣：密炼机转子速度45-50r/min，混炼20-25s；

第二次压砣：密炼机转子速度为45-50r/min，混炼15-20s，温度达到125-135℃；

第三次压砣：密炼机转子速度为40-45r/min，混炼15-20s，温度达到135-155℃排胶；

终炼混炼工艺：

配方中剩余的成分全部加入密炼机中混炼，混炼过程中上顶栓压力0.3-0.4Mpa保持不变：

第一次压砣：密炼机转子速度25-30r/min，混炼15-20s，温度达到80-85℃；

第二次压砣：密炼机转子速度为15-20r/min，混炼20-30s，温度达到90-95℃；

第三次压砣：密炼机转子速度为15-20r/min，混炼20-30s，温度达到105-115℃排胶。

进一步地，终炼胶停放时间：8h-48h；防焦剂用量依据终炼胶停放时间按照下列公式进行调整：发泡点＝0.0927+0.000274防焦剂用量+0.00164停放时间。

进一步地，终炼混炼工艺中，终炼混炼工艺得到终炼胶后由密炼机排至开炼机，密炼机与开炼机的辊转速比1:1.08。

进一步地，终炼混炼工艺中，从密炼机与开炼机的翻胶持续时间35-40s，开炼机辊距范围为5-8mm。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

本发明方法以及配方使得发泡点稳定，控制了发泡点波动范围，稳定炼胶生产工艺。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见表1为本发明实施例提供的配方：

通过工艺改善和过程改善两个方面稳定配方发泡点：

一种终炼胶的制备方法，该方法包括：一段混炼、二段混炼以及终炼混炼，其中：

一段混炼：将配方中全部天然胶、防老剂、活性剂加入密炼机中混炼，混炼过程中上顶栓压力0.5-0.6Mpa保持不变：混炼过程中包括：

第一次压砣：密炼机转子速度40-50r/min，混炼15-20s，温度达到110-125℃；配方中加入全部白炭黑以及15-35份的补强炭黑，混炼过程中上顶栓压力0.5-0.6Mpa保持不变：

第二次压砣：密炼机转子速度为40-50r/min，混炼20-30s，温度达到125-145℃；

第三次压砣：密炼机转子速度为40-50r/min，混炼15-30s，温度达到145-160℃排胶；

二段混炼：

加入剩余的补强炭黑，混炼过程中上顶栓压力0.5-0.6Mpa保持不变，包括：

第一次压砣：密炼机转子速度45-50r/min，混炼20-25s；

第二次压砣：密炼机转子速度为45-50r/min，混炼15-20s，温度达到125-135℃；

第三次压砣：密炼机转子速度为40-45r/min，混炼15-20s，温度达到135-155℃排胶；

终炼混炼工艺：

配方中剩余的成分全部加入密炼机中混炼，混炼过程中上顶栓压力0.3-0.4Mpa保持不变：

第一次压砣：密炼机转子速度25-30r/min，混炼15-20s，温度达到80-85℃；

第二次压砣：密炼机转子速度为15-20r/min，混炼20-30s，温度达到90-95℃；

第三次压砣：密炼机转子速度为15-20r/min，混炼20-30s，温度达到105-115℃排胶。

排胶后经过开炼机对胶料混炼；

终炼混炼工艺(已加入硫磺、促进剂等)-开炼机辊速：

通过调整开炼机变频器频率调整转速，使得胶料在密炼机排除后各开炼机转速前后辊转速一致，前后辊转速比1:1.08；

终炼混炼工艺(已加入硫磺、促进剂等)-开炼机炼胶时间：

依据生产节奏，固定配方开炼机炼胶时间，在开炼机上混炼的时间即翻胶持续时间35-40s；

终炼混炼工艺(已加入硫磺、促进剂等)-开炼机辊距：

依据半成品工艺特点设置，辊距范围5-8mm；

本发明方法中，终炼胶生产完成后至压出工序使用前停放时间：8h-48h；防焦剂用量依据终炼胶停放时间进行调整：

发泡点＝0.0927+0.000274防焦剂用量+0.00164停放时间

具体如下：

经过以上，终炼胶发泡点过程能力CPK≥1.33。

橡胶大分子随停放时间越长，内部应力释放越充分，化药分散均匀分布，发泡点越稳定，对停放时间与发泡点进行线性关系验证，方程如下：

发泡点＝0.0927+0.000274防焦剂用量+0.00164停放时间，举例：防焦剂用量0.2phr，停放48h，发泡点为0.275。按防焦剂就用量0.15-0.5phr、停放时间8—48h控制，发泡点稳定，过程能力CKP＝1.57。

终炼混炼工艺-开炼机辊速、炼胶时间、开炼机辊距：

开炼机辊速越高，炼胶时间越长，辊距越小，机械剪切作用力大，发泡点越大，为确保发泡点稳定，不同配方选取不同匹配；最优辊速为50-60r/min，炼胶时间为35-45s，开炼机辊距为5-8mm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。