一种高性能车辆履带板覆胶胶料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高性能车辆履带板覆胶胶料，其组分及各个组分的质量百分比范围为：基材45%‑55%、超活性白炭黑体系5%‑8%、抗撕裂剂1%‑2%、补强剂30%‑40%、防老剂1%‑3%、活性剂2%‑4%、硫化体系1%‑3%；本发明专利技术同时公开了一种高性能车辆履带板覆胶胶料的制备方法，通过覆胶胶料配方的优化组合，可在不影响胶料耐磨性的前提下，提高胶料的强伸性能、抗撕裂性能、耐热氧老化性能、耐屈挠破坏性能和回弹性，并提高胶料与金属之间的粘接性和对路面的抓着性能，解决现有技术中车辆履带板覆胶过度磨损、崩花、掉块、爆裂及与金属脱粘等问题。

High performance vehicle track plate rubber covering material and preparation method thereof

The invention relates to a high performance vehicle track plate rubber, its components and each component of the quality percentage range is: 55%, 45% base super active white carbon black system 5% 8%, tear agent 1% 2%, reinforcing agent 30% 40%, 3%, 1% antioxidant active agent 2% 4%, 1% 3% vulcanization system; the invention also discloses a preparation method of a high performance vehicle track plate coating compound, by optimization of coating formulation, in the premise of not affecting the rubber abrasion resistance, improve rubber tensile strength, tear resistance, the thermostability and resistance to damage by flexing and elasticity, and increase between rubber and metal adhesion and pavement skid resistance, solve the vehicle track plate in the prior art coating of excessive wear, chipping and chunking, burst and metal debonding problem.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于履带式车辆行动系统履带板覆胶橡胶材料
，具体涉及一种高性能车辆履带板覆胶胶料及其制备方法。
技术介绍
军用坦克、装甲车以及工程机械、建筑机械、运输机械、农业机械、园林机械等高性能车辆均属于履带式作业车辆，履带式车辆的履带板覆胶常常面临沙石、泥土、滩涂、山地等各种苛刻的工况环境，同时要能适应高寒、高温高湿、高原山地、沙漠、海滩和稻田等恶劣的地形和气候条件，极易磨损和破坏，表现出过度磨损、崩花、掉块、爆裂及与金属脱粘等问题，这对胶料的强度、抗撕裂性、回弹性、耐磨性、耐老化等性能提出了更高的要求。因此，提高履带板覆胶的使用性能和使用寿命是增强国防力量、提高装备水平的关键。在现有技术中，高性能车辆履带板覆胶胶料一般采用天然橡胶或丁苯橡胶制成。天然橡胶（NR）一般是指由橡胶树生物合成的胶乳，采集起来经加工制成的高分子弹性体，NR一般含顺式1,4加成结构的聚异戊二烯（橡胶烃）92%～97%，还含有少量的蛋白质、脂肪酸、无机盐、水分等，其典型化学结构式为：天然橡胶的分子结构决定了它的结晶性、非极性特性及自补强性。事实证明，天然橡胶补强后强度非常高，具有弹性好、生热低、机械强度高、耐磨性好、耐屈挠性能优异等优点，在履带式车辆履带板覆胶的研制和生产中占据着重要地位。丁苯橡胶（SBR）属于一种人工合成的不饱和非极性橡胶，是丁二烯与苯乙烯的橡胶状共聚物，结构式为：其中，丁二烯链段赋予丁苯橡胶优异的回弹、耐屈挠、低温等性能，苯乙烯链段赋予丁苯橡胶优异的耐介质、耐磨、耐高温、耐老化等性能。天然橡胶与丁苯橡胶以一定的比例共混可以使彼此的性能得到互补，得到更好的综合性能，常规的混炼方法和配合剂已不能满足日趋苛刻的履带板覆胶制造和性能要求。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术提供一种高性能车辆履带板覆胶胶料及其制备方法，通过覆胶胶料配方的优化组合，可在不影响胶料耐磨性的前提下，提高胶料的强伸性能、抗撕裂性能、耐热氧老化性能、耐屈挠破坏性能和回弹性，并提高胶料与金属之间的粘接性和对路面的抓着性能，解决现有技术中车辆履带板覆胶过度磨损、崩花、掉块、爆裂及与金属脱粘等问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种高性能车辆履带板覆胶胶料，其组分包括：基材、超活性白炭黑体系、抗撕裂剂、补强剂、防老剂、活性剂、硫化体系；各组分的质量百分比范围是：基材 45%-55%超活性白炭黑体系 5%-8%抗撕裂剂 1%-2%补强剂 30%-40%防老剂 1%-3%活性剂 2%-4%硫化体系 1%-3%上述组分百分比之和为100%。各组分的质量百分比是：基材 53.5%超活性白炭黑体系 6.95%抗撕裂剂 1.60%补强剂 32.09%防老剂 2.14%活性剂 2.14%硫化体系 1.60%上述组分百分比之和为100%。所述的基材包括天然橡胶和丁苯橡胶；所述的超活性白炭黑体系包括超活性沉淀法白炭黑、硅烷偶联剂和高分子量脂肪酸锌皂混合物；所述的抗撕裂剂包括热塑性酚醛类抗撕裂树脂；所述的补强剂包括炉法炭黑N234；所述的防老剂包括2，2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、N-（1,3-二甲基丁基）-N’-苯基对苯二胺和微晶蜡；所述活性剂包括氧化锌和硬脂酸；所述硫化体系包括不溶性硫黄和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。所述的硅烷偶联剂由50%的Si69和50%的HAF炭黑组成。一种高性能车辆履带板覆胶胶料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：使用密炼机，在140℃～150℃的密炼机温度下加入60份天然橡胶，塑炼1分钟；步骤二：密炼机中加入40份丁苯橡胶进行掺胶混炼1分钟，在密炼机温度为140℃～160℃下依次加入一半量的补强剂、超活性白炭黑体系、抗撕裂剂、防老剂、活性剂，再加入另一半量的补强剂，在密炼机中混炼4～6分钟至均匀，在双辊开炼机上下片，置于冷却水中冷却至不高于50℃、室温停放24h，形成混炼母胶；所述的补强剂为60份炉法炭黑N234；所述超活性白炭黑体系包括10份超活性沉淀法白炭黑、由1份Si69和1份HAF炭黑组成的硅烷偶联剂和1份高分子量脂肪酸锌皂混合物；所述抗撕裂剂为3份热塑性酚醛类抗撕裂树脂；所述防老剂包括2份N-（1,3-二甲基丁基）-N’-苯基对苯二胺、1份2，2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体和1份微晶蜡；所述活性剂为3份氧化锌和1份硬脂酸；步骤三：使用开炼机，在50℃～60℃的辊温下使步骤二制备的混炼母胶包辊，加入硫化体系，并进行薄通返炼；所述的硫化体系包括2份不溶性硫黄和1份N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；步骤四：下片停放24小时后，用平板硫化机在硫化压力12MPa，151℃条件下硫化制成高性能车辆履带板覆胶胶料。本专利技术的有益效果是：1. 本专利技术根据履带车辆履带板覆胶胶料性能要求和严酷的工况使用条件，通过天然橡胶和丁苯橡胶的并用，配合超活性白炭黑体系、抗撕裂剂、补强剂、防老剂及活性剂、硫化体系等材料设计的高性能履带板覆胶胶料。该胶料在使用工况中超活性白炭黑体系与补强剂N234与基材间形成了复合的化学和物理交联；热塑性酚醛类抗撕裂树脂与基材间发生化学交联，向分子链中引入了酚醛类化学基团，提高了抗撕裂性能；防老剂N-（1,3-二甲基丁基）-N’-苯基对苯二胺和2，2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体则由于在高温下更好的对橡胶使用过程中内部产生的自由基的捕捉和自由基反应的终止能力，提高了胶料的耐热氧老化性能；微晶蜡则通过形成胶料表面蜡质层而对胶料形成进一步的物理防护；不溶性硫黄改善了普通硫磺易迁出、耐高温性不佳等缺点。以上这些措施都使胶料形成了更有效、更紧密的空间网络结构及防护保护，从而达到提升履带板覆胶胶料性能的目的。2. 本专利技术提高了履带板覆胶胶料的性能指标，使胶料在75±3度（邵A）硬度级别下，胶料200%定伸强度保持在不小于9MPa的前提下，拉伸强度提高到23MPa；拉断伸长率提高到453%；直角撕裂强度提高到114 kN/m，割口弧形撕裂（新月撕裂）提高到111 kN/m；曲挠龟裂由87000次提高到177000次；其他对应性能如耐磨性、回弹性、与金属之间的粘接等性能都有不同程度的提高，从整体上提高了胶料的综合性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步的说明：一种高性能车辆履带板覆胶胶料，其组分包括：基材、超活性白炭黑体系、抗撕裂剂、补强剂、防老剂、活性剂、硫化体系；各组分的质量百分比范围是：基材 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能车辆履带板覆胶胶料，其特征在于：其组分包括：基材、超活性白炭黑体系、抗撕裂剂、补强剂、防老剂、活性剂、硫化体系；各组分的质量百分比范围是：基材                            45%‑55%超活性白炭黑体系                5%‑8%抗撕裂剂                        1%‑2%补强剂                          30%‑40%防老剂                          1%‑3%活性剂                          2%‑4%硫化体系                        1%‑3%上述组分百分比之和为100%。

【技术特征摘要】
1.一种高性能车辆履带板覆胶胶料，其特征在于：其组分包括：基材、超活性白炭黑体系、抗撕裂剂、补强剂、防老剂、活性剂、硫化体系；各组分的质量百分比范围是：基材 45%-55%超活性白炭黑体系 5%-8%抗撕裂剂 1%-2%补强剂 30%-40%防老剂 1%-3%活性剂 2%-4%硫化体系 1%-3%上述组分百分比之和为100%。2.根据权利要求1所述的高性能车辆履带板覆胶胶料，其特征在于：各组分的质量百分比是：基材 53.5%超活性白炭黑体系 6.95%抗撕裂剂 1.60%补强剂 32.09%防老剂 2.14%活性剂 2.14%硫化体系 1.60%上述组分百分比之和为100%。3.根据权利要求书2所述的高性能车辆履带板覆胶胶料，其特征在于：所述的基材包括天然橡胶和丁苯橡胶；所述的超活性白炭黑体系包括超活性沉淀法白炭黑、硅烷偶联剂和高分子量脂肪酸锌皂混合物；所述的抗撕裂剂包括热塑性酚醛类抗撕裂树脂；所述的补...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欢，杨刚强，巨亚锋，周鑫，王凯阳，刘静，
申请(专利权)人：西北橡胶塑料研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61