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一种实心轮胎胎面胶料及制备方法

阅读:87发布:2021-02-25

IPRDB可以提供一种实心轮胎胎面胶料及制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明属于高分子材料技术领域。通过氧化铝、富勒烯、si75或si264改性白炭黑、高补强与低补强炭黑五种填料并用,并与抗切割撕裂树脂及硫化体系匹配设计及加工,制备综合性能优异的高模量实心轮胎胎面胶材料。本发明涉及的实心轮胎胎面胶料及制备方法,原料质量组成至少包括:天然橡胶100份,炭黑50-70份,预改性白炭黑10-30份,氧化铝5-15份,富勒烯5-15份,抗撕裂切割树脂3-6份,硫黄2-4份。该实心轮胎胎面胶料,具有高模量、低生热、高导热、高疲劳、高强度、抗撕裂等特点,综合优异性能,适用于高负荷、苛刻使用条件下实心轮胎的胎面胶,显著提高其使用寿命。,下面是一种实心轮胎胎面胶料及制备方法专利的具体信息内容。

1.一种实心轮胎胎面胶料,原料质量组成至少包括:天然橡胶       100份

炭黑           50-70份

预改性白炭黑    10-30份

氧化铝         5-15份

富勒烯         5-15份

抗撕裂切割树脂 3-6份

硫黄           2-4份

所述炭黑为高补强炭黑与低补强炭黑的复、配体系;改性白炭黑改性剂为si75或si264,用量为白炭黑质量的5%-15%;抗撕裂切割树脂为带丙烯酸酯侧基的烃类树脂。

2.根据权利要求1所述的实心轮胎胎面胶料,所述的炭黑、白炭黑总用量为80份。

3.根据权利要求1或2 任意一项所述的实心轮胎胎面胶料,氧化铝及富勒烯的总用量为15-25份。

4.根据权利要求1所述的实心轮胎胎面胶料,所述的抗撕裂切割树脂用量为3-5份。

5.根据权利要求1所述的实心轮胎胎面胶料,所述的炭黑、白炭黑总用量为80份,氧化铝及富勒烯的总用量为15-25份,抗撕裂切割树脂用量为3-5份。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的实心轮胎胎面胶料,所述的白炭黑为沉淀法白炭黑。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的实心轮胎胎面胶料,所述高补强炭黑为N110和/或N121;低补强炭黑为N774或N787。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的实心轮胎胎面胶料,还包括硫化促进剂DZ;防老剂RD及防老剂4020。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的实心轮胎胎面胶料的制备方法,包括一段密炼、二段开炼加硫过程,其特征在于:

1)一段密炼:在密炼机中混炼,密炼机转速30-50转/分;加料顺序为:1)添加天然橡胶,密炼1~2min;2)添加防老剂、硬脂酸、抗撕裂切割树脂,密炼1~2min;3)添加高补强炭黑、改性白炭黑、富勒烯,密炼2~3min;4)添加氧化锌、半补强炭黑、氧化铝,密炼3~4min,到120-

140℃排胶,得到一段混炼母胶;

2)二段混炼:将一段混炼的胶料在双辊开炼机上加硫黄、促进剂及其他配合剂,下片,得到实心轮胎胶料。

说明书全文

一种实心轮胎胎面胶料及制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于高分子材料技术领域,涉及橡胶设计与加工技术,特别涉及实心轮胎胎面胶的设计与加工技术。

背景技术

[0002] 实心橡胶轮胎是一种用于高负荷、苛刻使用条件下运行的工业车辆轮胎,广泛用于各种工业车辆、军事车辆、建筑机械及空中列车等。但是,在车辆行驶过程中,实心橡胶轮胎温升明显,存在高温爆裂、崩花掉块等现象,尤其在越野及矿用路面,实心轮胎胎面胶存在抗切割能力差问题。实心轮胎胎面胶材料必须具有高模量、低生热、高导热、高疲劳、高强度、抗撕裂等综合优异性能,方能满足使用需求。
[0003] 实心轮胎胎面胶材料模量较高,公开的文献中侧重于解决某方面的胶料性能需求,但未能综合平衡胎面胶料各项物理机械性能的关系。
[0004] 韦帮风(NH-80树脂在实心轮胎胎面胶中的应用,轮胎工业,2014年,第34卷。)采用天然橡胶与顺丁橡胶并用,采用N220炭黑,通过添加NH-80树脂一定程度上提高了橡胶材料拉伸与撕裂强度。
[0005] 周胜等采(履带车辆负重轮胎体胶配方研究, 现代橡胶技术, 2003年,第30卷第4期,11-19 页)用NR/合成橡胶并用,选用硅烷偶联剂(si69)改性白炭黑和高补强炭黑并用作为补强体系,胶料邵尔A硬度达到78°,扯断伸长率为195%,拉伸强度17.7MPa,压缩疲劳温升30℃,导热系数较低,不足0.3W/(m.k)。
[0006] 张立群等 (导热天然橡胶的研究,合成橡胶工业, 1998,第21第4期,207-211)介绍的高导热高模量橡胶材料,生胶选用纯天然橡胶,补强体系选用白炭黑10份、N220 50份,导热填料选用片状石墨40份,硫化体系选用半有效硫化体系。材料邵A硬度达到78°,导热性能较高,但材料力学性能均较差,撕裂强度仅为38.8KN/m。

发明内容

[0007] 本发明目的在于提供一种高模量车辆用实心轮胎胎面胶材料及制备方法。
[0008] 本发明的目的是这样实现的,从实心胎面胶模量、拉伸强度、撕裂强度、抗疲劳性、生热性、导热性等物理机械性能的关系入手,通过氧化铝、富勒烯、si75或si264改性白炭黑、高补强与低补强炭黑五种填料并用,并与抗切割撕裂树脂及硫化体系匹配设计及加工,制备出综合性能优异的高模量实心轮胎胎面胶材料。
[0009] 本发明涉及的实心轮胎胎面胶料,原料质量组成至少包括:天然橡胶      100份
炭黑          50-70份
预改性白炭黑   10-30份
氧化铝         5-15份
富勒烯         5-15份
抗撕裂切割树脂 3-6份
硫黄           2-4份
所述炭黑为高补强炭黑与低补强炭黑的复、配体系;改性白炭黑改性剂为si75或si264,用量为白炭黑质量的5%-15%;抗撕裂切割树脂为带丙烯酸酯侧基的烃类树脂。
[0010] 本发明涉及的实心轮胎胎面胶料,所述的炭黑、白炭黑总用量为80份。
[0011] 本发明涉及的实心轮胎胎面胶料,氧化铝及富勒烯的总用量为15-25份。
[0012] 本发明涉及的实心轮胎胎面胶料,所述的抗撕裂切割树脂用量为3-5份。
[0013] 本发明涉及的实心轮胎胎面胶料,所述的炭黑、白炭黑总用量为80份,氧化铝及富勒烯的总用量为15-25份,抗撕裂切割树脂用量为3-5份。
[0014] 本发明涉及的实心轮胎胎面胶料,所述高补强炭黑为N110和/或N121;低补强炭黑为N774或N787。
[0015] 本发明涉及的实心轮胎胎面胶料,所述的白炭黑为沉淀法白炭黑。
[0016] 本发明涉及的实心轮胎胎面胶料,还包括硫化促进剂DZ;防老剂RD及防老剂4020。
[0017] 本发明涉及的实心轮胎胎面胶料的制备方法,包括一段密炼、二段开炼加硫过程,其特征在于:1)一段密炼:在密炼机中混炼,密炼机转速30-50转/分;加料顺序为:1)添加天然橡胶,密炼1~2min;2)添加防老剂、硬脂酸、抗撕裂切割树脂,密炼1~2min;3)添加高补强炭黑、改性白炭黑、富勒烯,密炼2~3min;4)添加氧化锌、半补强炭黑、氧化铝,密炼3~4min,到120-
140℃排胶,得到一段混炼母胶;
2)二段混炼:将一段混炼的胶料在双辊开炼机上加硫黄、促进剂及其他配合剂,下片,得到本发明涉及的高模量实心轮胎胶料。
[0018] 本发明涉及的实心轮胎胎面胶料,具有高模量、低生热、高导热、高疲劳、高强度、抗撕裂等特点,综合优异性能,适用于高负荷、苛刻使用条件下实心轮胎的胎面胶,显著提高其使用寿命。

具体实施方式

[0019] 下面通过实施例对本发明作进一步说明,但本发明不局限于这些实施例。以下实施例中所述份数均为重量份。
[0020]实施例1
胶材料配方见表1,制备方法如下:
1)白炭黑预改性:在料筒中加入丙酮、硅烷偶联剂、白炭黑,设置搅拌机搅拌速度400转/分,搅拌1小时。晾干备用。
[0021] 2)一段密炼:在75升密炼机中混炼,密炼机转速40转/分。加料顺序为:1)添加印尼1#烟片胶密炼2min;2) 添加防老剂RD、防老剂4020、硬脂酸、抗撕裂切割树脂密炼2min;3)添加高补强炭黑、改性白炭黑、富勒烯密炼3min;4)添加氧化锌、半补强炭黑、氧化铝密炼
4min,130℃排胶,得到一段混炼母胶。
[0022] 3)二段开炼加硫:在双辊开炼机上,按常规工艺在一段母胶中加入硫黄、促进剂DZ及其他配合剂,下片,得到高模量实心轮胎胶料。
[0023] 在145℃×60min条件下硫化制样,性能参数列于表2。
[0024]实施例2
材料配方见表1,制备方法如下:
1)白炭黑预改性:在料筒中加入丙酮、硅烷偶联剂、白炭黑,设置搅拌机搅拌速度400转/分,搅拌1小时。晾干备用。
[0025] 2)一段密炼:在75升密炼机中混炼,密炼机转速40转/分。加料顺序为:1)添加泰国3#烟片胶密炼2min;2) 添加防老剂RD、防老剂4020、硬脂酸、抗撕裂切割树脂密炼2min;3)添加高补强炭黑、改性白炭黑、富勒烯密炼3min;4)添加氧化锌、半补强炭黑、氧化铝密炼
4min,130℃排胶,得到一段混炼母胶。
[0026] 3)二段开炼加硫:在双辊开炼机上,按常规工艺在一段母胶中加入硫黄、促进剂DZ及其他配合剂,下片,得到高模量实心轮胎胶料。
[0027] 在145℃×60min条件下硫化制样,性能参数列于表2。
[0028]实施例3~7
材料配方见表1,天然橡胶同实施例1,制备方法同实施例1,试验结果见表2。
[0029] 表1实施例原料及重量份数表2实施例试验结果
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