一种高承载实心轮胎用橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高承载实心轮胎用橡胶及其制备方法，一种高承载实心轮胎用橡胶，包括内层胶以及胎面胶；以重量份数计，所述内层胶包括如下组分：再生胶90‑100份、天然橡胶50‑60份、活化剂1.2‑1.56份、促进剂0.45‑0.57份、硫磺1‑2份以及硅烷偶联剂1.2‑1.6份；所述胎面胶包括如下组分：再生胶130‑140份、超耐磨炭黑30‑40份、活化剂1.8‑2.16份、增塑剂1.5‑2份、防焦剂0.1‑0.2份以及防雾剂1‑1.4份。本发明专利技术以再生胶以及天然橡胶为主要原料制作的内层胶，其载重强度大，与耐磨性能好的胎面胶作为实心轮胎用的橡胶，具有优异的承载量以及有较好的耐磨性。

A kind of rubber for high load solid tire and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高承载实心轮胎用橡胶及其制备方法
本专利技术涉及橡胶材料加工
，更具体的说，它涉及一种高承载实心轮胎用橡胶及其制备方法。
技术介绍
轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品；通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。按照轮胎的胎体结构的不同，可以将其分为充气轮胎和实心轮胎，现代汽车绝大多数采用充气轮胎，而实心轮胎的胎体是实心的，不用帘线作骨架，不必充气，固不需要内胎或气密层；目前实心轮胎仅用于低速行驶的高负荷车辆或机械；实心轮胎一般分为黏结式和非黏结式两种，前者指橡胶直接硫化在轮辋上的轮胎，后者指硫化后再固定在轮辋上的轮胎。现有技术中，申请公布号为CN107099064A的专利申请文件，公开了一种实心轮胎用橡胶及其制备方法，所述橡胶包括如下组分：天然橡胶、丁腈橡胶、聚丁二烯、丙烯酸羟乙酯、石墨烯、纳米二氧化钛、硬脂酸、防老剂、硫化剂、偶联剂、填充剂。制备方法包括：先将聚合物置于密炼机中塑炼，然后加入石墨烯、丙烯酸羟乙酯、硅烷偶联剂继续混炼，然后再依次加入剩余组分完成混炼后进行排胶，得到所述实心轮胎用橡胶。不同于空心轮胎，实心轮胎除了中间很少的空心维持重心外，其他部分均为实心，空气含量的减少导致实心轮胎的承载量低于充气轮胎，但是由于实心轮胎具有优异的耐磨、耐穿刺性能，因此在工程车辆上实心轮胎仍然占据主要地位。由于轮胎的承载量与多种因素有关，除了轮胎中填充的空气量外，轮胎的尺寸以及轮胎的强度均可以影响到轮胎的承载量，因此可以通过增强实心轮胎的机械强度，来提升其承载量。由于实心轮胎没有帘线与骨架，因此实心轮胎的橡胶用量很大，这也增加了实心轮胎的成本；为了降低生产成本，可以采用由废旧胶制作的天然橡胶来代替部分生胶，但是与天然橡胶相比，再生胶的强度以及耐磨性能仍然较差，导致采用再生胶制作的实心轮胎的承载量较低，耐磨性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种高承载实心轮胎用橡胶，其通过以再生胶以及天然橡胶为主要原料制作的内层胶，其载重强度大，与耐磨性能好的胎面胶作为实心轮胎用的橡胶，不仅可以降低生产成本，而且也具有优异的承载量以及较好的耐磨性。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高承载实心轮胎用橡胶，包括内层胶以及胎面胶；以重量份数计，所述内层胶包括如下组分：再生胶90-100份、天然橡胶50-60份、活化剂1.2-1.56份、促进剂0.45-0.57份、硫磺1-2份以及硅烷偶联剂1.2-1.6份；所述胎面胶包括如下组分：再生胶130-140份、超耐磨炭黑30-40份、活化剂1.8-2.16份、增塑剂1.5-2份、防焦剂0.1-0.2份以及防雾剂1-1.4份。通过采用上述技术方案，以再生胶以及天然橡胶为主要原料制作的内层胶，其载重强度大，与耐磨性能好的胎面胶作为实心轮胎用的橡胶，不仅可以降低生产成本，而且也具有优异的承载量以及较好的耐久性。进一步地，所述再生胶采用如下方法制备：①取由天然橡胶制成的废旧轮胎，去除其中的钢丝、帘布后，将其在常温下进行破碎，得到细度为15-50目的废胶粉；②将重量比为(4-6):2:1的废旧胶粉、操作油、再生剂在40-50℃的温度下，搅拌5-10min，然后在压力为1.5-2.0MPa、温度为140-160℃的条件下，浸泡1-2h，得到预处理废胶粉；③将废胶粉在微波频率为2450MHz、辐射功率为675W的条件下，微波活化1-2min；④将废胶粉在120-140℃温度下，混炼10-20min，得到再生胶。通过采用上述技术方案，由于废旧胶粉的交联结构限制了分子链的运动及再加工的性能，因此未经处理的废旧轮胎直接填充到生胶中，与生胶的界面结合力低，导致橡胶制品的物理机械性能下降，而对废旧轮胎进行活化处理之后，得到再生胶可以增强其表面的活性，提高其与生胶的粘结强度，从而改善由再生胶制作的实心轮胎的承载量，提高其耐久性。进一步地，所述再生剂采用如下方法制备：以重量份数计，将10-15份N,N'-(二硫代双-2,1-亚苯基)二苯甲酰胺、5-7份正丁硫醇、3-5份二硫代二苯甲酸以及1-2份氧化锌在600-1000r/min的速度下，搅拌10-20min，得到再生剂。通过采用上述技术方案，由上述原料制作的再生剂与操作油对废旧轮胎浸渍时，具有很好的脱硫效果，采用再生剂处理的废胶粉经过微波辐射处理后，可以提高其脱硫效率，加快脱硫进程，并且可以改善由废旧胶制备的橡胶材料的力学性能。进一步地，所述活化剂由重量比为5:1的氧化锌和硬脂酸组成。通过采用上述技术方案，硬脂酸能提高氧化锌在橡胶中的溶解度和分散，能够活化硫化体系，氧化锌与硬脂酸复配使用时，具有协同作用，可以提高硫磺的利用率，提高交联密度，提高硫化胶的耐老化性能。进一步地，所述促进剂由重量比为2:1的次磺酰胺类促进剂和秋兰姆类促进剂组成。通过采用上述技术方案，秋兰姆类促进剂与次磺酰胺类促进剂并用时具有协同作用，可以增强次磺酰胺类促进剂的活性，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫磺用量，提高硫磺的利用率，提高橡胶制品的物理机械性能。进一步地，所述次磺酰胺类促进剂为促进剂CZ；所述秋兰姆类促进剂为促进剂TMTD。通过采用上述技术方案，促进剂CZ(CBS)为准速级、中性促进剂，具有抗焦烧性能优良、加工安全、硫化时间短的优点；促进剂TMTD为超速级、酸性促进剂，将促进剂CZ与促进剂TMTD并用时，具有协同作用，能够大大缩短硫化时间，提高实心轮胎的物理机械性能。进一步地，所述增塑剂为古马隆树脂。通过采用上述技术方案，古马隆树脂属于煤焦油增塑剂，与橡胶具有很好的相容性，能缓解自硫、焦烧和喷霜现象，可以提高橡胶的耐老化性能。进一步地，所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。通过采用上述技术方案，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺即防焦剂CTP，能有效地防止胶料在加工过程中发生焦烧，提高生产效率，同时对于已经经受高热或有轻微焦烧的胶料具有复原作用。本专利技术的目的之二在于提供一种高承载实心轮胎用橡胶的制备方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高承载实心轮胎用橡胶的制备方法，包括如下步骤：内层胶的制备：①将天然橡胶50-60份投入开炼机中，在55-65℃的温度下，塑炼5-10min，得到塑炼胶；②将塑练胶、再生胶90-100份、活化剂1.2-1.56份、促进剂0.45-0.57份、硫磺1-2份以及硅烷偶联剂Si-691.2-1.6份，在110-120℃的温度下，密炼10-15min，得到内层密炼胶；③将内层密炼胶投入开炼机中，在95-105℃的温度下，开炼15-20min，出片冷却后得到内层胶；胎面胶的制备：①将再生胶130-140份、超耐磨炭黑30-40份、活化剂1.8-2.16份、增塑剂1.5-2份、防焦剂0.1-0.2份以及防雾剂1-1.4份，在120-130℃的温度下，密炼10-15min，得到胎面密炼胶；②将胎面密炼胶投入开炼机中，在100-110℃的温度下，开炼15-20min，出片冷却后得到胎面胶。综上所述，本专利技术相比于现有技术具有以下有益效果：1.以再生胶以及天然橡胶为主要原料制作的内层胶，其载重强度大，与耐磨性能好的胎面胶作为实心轮胎用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高承载实心轮胎用橡胶，其特征在于：包括内层胶以及胎面胶；以重量份数计，所述内层胶包括如下组分：再生胶90‑100份、天然橡胶50‑60份、活化剂1.2‑1.56份、促进剂0.45‑0.57份、硫磺1‑2份以及硅烷偶联剂1.2‑1.6份；所述胎面胶包括如下组分：再生胶130‑140份、超耐磨炭黑30‑40份、活化剂1.8‑2.16份、增塑剂1.5‑2份、防焦剂0.1‑0.2份以及防雾剂1‑1.4份。

【技术特征摘要】
1.一种高承载实心轮胎用橡胶，其特征在于：包括内层胶以及胎面胶；以重量份数计，所述内层胶包括如下组分：再生胶90-100份、天然橡胶50-60份、活化剂1.2-1.56份、促进剂0.45-0.57份、硫磺1-2份以及硅烷偶联剂1.2-1.6份；所述胎面胶包括如下组分：再生胶130-140份、超耐磨炭黑30-40份、活化剂1.8-2.16份、增塑剂1.5-2份、防焦剂0.1-0.2份以及防雾剂1-1.4份。2.根据权利要求1所述的一种高承载实心轮胎用橡胶，其特征在于：所述再生胶采用如下方法制备：①取由天然橡胶制成的废旧轮胎，去除其中的钢丝、帘布后，将其在常温下进行破碎，得到细度为15-50目的废胶粉；②将重量比为（4-6）:2:1的废旧胶粉、操作油、再生剂在40-50℃的温度下，搅拌5-10min，然后在压力为1.5-2.0MPa、温度为140-160℃的条件下，浸泡1-2h，得到预处理废胶粉；③将废胶粉在微波频率为2450MHz、辐射功率为675W的条件下，微波活化1-2min；④将废胶粉在120-140℃温度下，混炼10-20min，得到再生胶。3.根据权利要求2所述的一种高承载实心轮胎用橡胶，其特征在于：所述再生剂采用如下方法制备：以重量份数计，将10-15份N,N'-(二硫代双-2,1-亚苯基)二苯甲酰胺、5-7份正丁硫醇、3-5份二硫代二苯甲酸以及1-2份氧化锌在600-1000r/min的速度下，搅拌10-20min，得到再生剂。4.根据权利要求1所述的一种高承载实心轮胎用橡胶，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑奇通，
申请(专利权)人：浙江通超工贸有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33