本发明涉及橡胶生产的技术领域，特别涉及一种用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶。
背景技术：
随着汽车工业的发展，高端汽车品牌迅速占领中国，相对应的高安全性能轮胎的需求量也逐步增大；缺气保用轮胎就是一款主要侧重安全性能考虑的新型轮胎，即使轮胎内压损失到零，车辆仍能以80km/h的速度行驶80km以上，这样既防止了轮胎因突然失压而失衡导致车祸的危险，同时也免去了野外或半路轮胎因失压而抛锚的担忧，而且还省去了备用轮胎，从而减轻车辆质量，减少油耗。
缺气保用轮胎是未来汽车配套工业发展的一个大趋势，目前多家企业已推出缺气保用轮胎，大致分为三种形式：一是以普利司通为代表的自体支撑型缺气保用轮胎，其主要特点是，轮胎在失压状态下，依靠自身胎侧部位支撑胶的刚性来达到支撑车辆行驶的目的，外观与普通轮胎完全相同，而且无需匹配特殊轮辆，生产中无需增加过多的特殊设备；二是以米其林为代表的辅助支撑系统安全轮胎，它包括一整套较为复杂的系统，且需要配置特制的标准轮辋，当前仅有劳斯莱斯幻影、奥迪a8等少数车型采用；三是自密封型缺气保用轮胎，它是在普通轮胎内壁涂一层特殊的流动性密封剂，这种密封剂能够瞬间修补普通钉子、螺钉等造成的穿孔，目前实际应用极少。其中，自体支撑型缺气保用轮胎主要是对胎侧部位支撑胶的配方进行设计。
轮胎在低气压或零气压的条件下，容易出现脱圈、轮辋损坏等问题，严重时会导致车辆失衡，发生车祸。因此，缺气保用轮胎的胎侧支撑胶必须具有足够抵抗形变的支撑模量。另外，由于无气压时的轮胎，大部分负荷落在胎侧的支撑胶上，且轮胎处于高速行驶状态，这就要求胎侧支撑胶具有极好的耐高温性能和极低的动态生热。支撑胶的生胶体系可采用nr和br，这是由于nr具有较高的强伸性能和极低的动态生热，br具有滞后损失小、生热低、弹性高、耐曲挠等优点。
硫化返原是橡胶硫化过程中，由于硫化温度高、硫化时间过长而产生的硫化胶交联网出现裂解，继而硫化胶料的性能降低的现象。
技术实现要素：
本发明提供一种用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，通过配方设计以及原料选用，解决上述技术问题。
具体技术方案是一种用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶50～85份、钕系顺丁橡胶15～50份、n550炭黑40～70份、tdae油0～5份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉0.8～2.5份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺1～4份、氧化锌3～12份、硬脂酸1～3份、次磺酰胺类促进剂1.5～3.0份、硫黄3～9份、防焦剂0.1～0.3份、抗硫化返原助剂0～5份。
进一步，次磺酰胺类促进剂是n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺或者n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
进一步，次磺酰胺类促进剂选用n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5～2.8份。
进一步，次磺酰胺类促进剂选用n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5～3.0份。
进一步，抗硫化返原助剂选用阳谷华泰fz18。
在某个实施例中，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶70份、钕系顺丁橡胶30份、n550炭黑60份、tdae油2份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1.5份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺2.5份、氧化锌5份、硬脂酸2份、n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2.3份、硫黄4份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂1.5份。
在某个实施例中，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶80份、钕系顺丁橡胶20份、n550炭黑65份、tdae油0份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺3份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份、硫黄3份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂2.5份。
在某个实施例中，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶80份、钕系顺丁橡胶20份、n550炭黑45份、tdae油0份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺3份、氧化锌3份、硬脂酸1.5份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.9份、硫黄8.75份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂2.5份。
在某个实施例中，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶80份、钕系顺丁橡胶20份、n550炭黑50份、tdae油0份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1.5份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺3.5份、氧化锌4份、硬脂酸1份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份、硫黄7份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂2份。
3#烟片橡胶是泰国橡胶，钕系顺丁橡胶选用德国朗盛cb24，炭黑n550原料厂家是上海卡博特，tdae油选用宁波汉圣v500，抗硫化返原助剂选用阳谷华泰fz18，其余均为市售产品，不再详述。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
在本发明中，钕系顺丁橡胶系列，是以稀土化合物，特别是钕化合物为主催化剂获得的具体高顺式-1,4-结构含量的聚丁二烯。因其具有链立构规整性高，分子中顺式-1,4-结构质量分数高、分子量分布窄等特点，使其比镍系顺丁曲挠性能好、生热低、加工性能优，适合缺气保用支撑胶的应用。
抗硫化返原助剂在长时间硫化和高温长时间使用过程中，二烯烃橡胶的多硫交联键由于返原而产生新的共轭二烯烃，本品能与这些共轭二烯烃反应形成新的、柔顺的c-c键而重新“补偿”已经破坏的多硫交联键从而极大提高支撑胶的抗硫化返原性能。
本发明的有益效果为：本发明所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，在150℃下硫化30分钟后，硫化返原率下降至0.5～2％，而普通配方在相同条件下硫化返原率为45～48％；
所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶200％定伸强力为13～18mpa，保持率为98％～99％；拉伸强度为15～20mpa，保持率为98.7％～100％；扯断伸长率为150％～230％，保持率为98.7％～100％；30℃下回弹性为70％～80％，保持率为97.8％～99％；c口型撕裂强度为20～40n/mm，保持率为96％～98％；压缩生热在12-40℃；
可见，本发明的缺气保用支撑胶的抗硫化返原性能大幅度提高；同时硫化胶的回弹性、曲挠性和抗撕裂强度及生热低等性能仍可以较好的保持。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细的说明。
在实施例1-4中，3#烟片橡胶是泰国rss3,钕系顺丁橡胶选用德国朗盛cb24，炭黑n550原料厂家是上海卡博特，tdae油选用宁波汉圣v500,抗硫化返原助剂选用阳谷华泰fz18，其余均为市售产品，不再详述。
实施例1
一种用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶70份、钕系顺丁橡胶30份、n550炭黑60份、tdae油2份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1.5份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺2.5份、氧化锌5份、硬脂酸2份、n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2.3份、硫黄4份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂1.5份。
采用实施例1所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，在150℃下硫化30分钟后，硫化返原率下降至0.8％。200％定伸强力为16mpa，保持率为98％；拉伸强度为17.5mpa，保持率为98.7％；扯断伸长率为168％，保持率为98.7％；30℃下回弹性为73％，保持率为97.8％；c口型撕裂强度为33n/mm，保持率为96％；压缩生热为30.5℃。
实施例2
一种用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶80份、钕系顺丁橡胶20份、n550炭黑65份、tdae油0份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺3份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份、硫黄3份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂2.5份。
采用实施例2所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，在150℃下硫化30分钟后，硫化返原率下降至0.5％。200％定伸强力为17.3mpa，保持率为98％；拉伸强度为18mpa，保持率为98.7％；扯断伸长率为162％，保持率为98.7％；30℃下回弹性为71％，保持率为97.8％；c口型撕裂强度为35n/mm，保持率为96％；压缩生热为29.6℃。
实施例3
一种用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶80份、钕系顺丁橡胶20份、n550炭黑45份、tdae油0份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺3份、氧化锌3份、硬脂酸1.5份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.9份、硫黄8.75份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂2.5份。
采用实施例3所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，在150℃下硫化30分钟后，硫化返原率下降至0.6％。200％定伸强力为13.3mpa，保持率为98％；拉伸强度为15mpa，保持率为98.7％；扯断伸长率为218％，保持率为98.7％；30℃下回弹性为78％，保持率为97.8％；c口型撕裂强度为38n/mm，保持率为96％；压缩生热为13.5℃。
实施例4
由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶80份、钕系顺丁橡胶20份、n550炭黑50份、tdae油0份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1.5份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺3.5份、氧化锌4份、硬脂酸1份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份、硫黄7份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂2份。
采用实施例4所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，在150℃下硫化30分钟后，硫化返原率下降至0.7％。200％定伸强力为14.5mpa，保持率为98％；拉伸强度为16mpa，保持率为98.7％；扯断伸长率为203％，保持率为98.7％；30℃下回弹性为75％，保持率为97.8％；c口型撕裂强度为30n/mm，保持率为96％；压缩生热为17℃。
其中，各项性能测试的设备和方法如下：
硫化返原性能：采用高铁gt-m-3000as流变仪设备；
定伸/拉伸/撕裂/扯断伸长率性能：采用高铁科技股份有限公司生产的ai-7000m电子拉力试验机分别按照标准gb/t528-2009和gb/t529-2008进行硫化胶定伸/拉伸/扯断伸长率性能和c口型撕裂强度性能测试；
回弹性能：采用高铁gt-7042-rea回弹设备；
压缩生热：采用高铁科技股份有限公司生产的gt-rh-2000型压缩生热试验机，条件：温度55±1℃，冲程4.45±0.03mm，负荷1.00±0.03mpa。
对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
1.一种用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，其特征在于，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶50～85份、钕系顺丁橡胶15～50份、n550炭黑40～70份、tdae油0～5份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉0.8～2.5份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺1～4份、氧化锌3～12份、硬脂酸1～3份、次磺酰胺类促进剂1.5～3.0份、硫黄3～9份、防焦剂0.1～0.3份、抗硫化返原助剂0～5份。
2.根据权利要求1所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，其特征在于，次磺酰胺类促进剂是n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺或者n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
3.根据权利要求1所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，其特征在于，次磺酰胺类促进剂选用n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5～2.8份。
4.根据权利要求1所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，其特征在于，次磺酰胺类促进剂选用n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5～3.0份。
5.根据权利要求1所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，其特征在于，抗硫化返原助剂选用阳谷华泰fz18。
6.根据权利要求1所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，其特征在于，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶70份、钕系顺丁橡胶30份、n550炭黑60份、tdae油2份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1.5份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺2.5份、氧化锌5份、硬脂酸2份、n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2.3份、硫黄4份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂1.5份。
7.根据权利要求1所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，其特征在于，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶80份、钕系顺丁橡胶20份、n550炭黑65份、tdae油0份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺3份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份、硫黄3份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂2.5份。
8.根据权利要求1所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，其特征在于，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶80份、钕系顺丁橡胶20份、n550炭黑45份、tdae油0份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺3份、氧化锌3份、硬脂酸1.5份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.9份、硫黄8.75份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂2.5份。
9.根据权利要求1所述用于缺气保用轮胎的抗硫化返原的支撑胶，其特征在于，由下述原料按重量份配比组成：3#烟片橡胶80份、钕系顺丁橡胶20份、n550炭黑50份、tdae油0份、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉1.5份、n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺3.5份、氧化锌4份、硬脂酸1份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份、硫黄7份、防焦剂0.1份、抗硫化返原助剂2份。
技术总结