一种轮胎胎面耐磨材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种轮胎胎面耐磨材料及其制备方法，由以下材料制成：50‑80wt%的胎面橡胶、20‑50wt%的经表面处理的生铁颗粒；所述经表面处理的生铁颗粒由生铁颗粒依次经过镀黄铜、偶联剂处理制成。本发明专利技术具有以下有益效果：1）本发明专利技术采用经表面处理的生铁颗粒，其与胎面胶结合力强，使用中不易脱落，其耐磨性稳定，轮胎使用寿命长；2）本发明专利技术的生铁颗粒可以采用废旧生铁，提高废物利用率，环境效益好；3）本发明专利技术利用的工艺成熟，利于工业化生产和推广。

A tire tread wear-resistant material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎胎面耐磨材料及其制备方法
本专利技术属于轮胎新材料领域，涉及一种轮胎胎面耐磨材料。
技术介绍
轮胎胎面的耐磨性多少年来一直是轮胎生产企业非常关注的一个问题，各轮胎研究部门在这方面不停地研究开发，也有一些研究成果的应用。但轮胎的耐磨性还是不能实现理想地步，几乎百分之九十五的轮胎都是因为胎面磨损而寿终正寝。也是因为轮胎胎面磨损才产生了轮胎翻新这个行业。中国专利201710572486.X是申请人于2017年10月24日申请的专利技术专利，其公开了陶瓷骨架轮胎胎面材料，具有耐磨效果好的特点，然而其中的陶瓷骨架和橡胶结合力不强，容易从橡胶中脱落，导致耐磨性能下降，降低使用寿命。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，本专利技术提供一种新型的轮胎胎面耐磨材料。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轮胎胎面耐磨材料，由以下材料制成：50-80wt%的胎面橡胶、20-50wt%的经表面处理的生铁颗粒；所述经表面处理的生铁颗粒由生铁颗粒依次经过镀黄铜、偶联剂处理制成。进一步，所述生铁颗粒粒径为0.1-1.5mm。进一步，所述生铁颗粒由高压水雾化法制得。进一步，所述镀黄铜过程为：将生铁颗粒在水中利用超声波震荡浸透后进行常规镀黄铜处理。进一步，所述偶联剂处理过程为：将镀黄铜后的生铁颗粒浸入硅烷偶联剂中浸泡2-10h后捞出烘干，然后喷涂间甲白橡胶粘合剂，得到经表面处理的生铁颗粒。一种轮胎胎面耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：1）在粒径为0.1-1.5mm的生铁颗粒表面镀黄铜；2）将镀黄铜后的生铁颗粒浸入硅烷偶联剂中2-10h捞出烘干，然后向其喷涂间甲白橡胶粘合剂，粘合剂厚度为1-3μm，烘干后得到经表面处理的生铁颗粒，烘干温度60-110℃；3）向开炼机或密炼机中加入50-80wt%的胎面橡胶进行和20-50wt%经表面处理的生铁颗粒进行压炼，压炼温度80-100℃，压炼时间为0.5-2h。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1）本专利技术采用经表面处理的生铁颗粒，其与胎面胶结合力强，使用中不易脱落，其耐磨性稳定，轮胎使用寿命长；2）本专利技术的生铁颗粒可以采用废旧生铁，提高废物利用率，环境效益好；3）本专利技术利用的工艺成熟，利于工业化生产和推广。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。生铁颗粒：采用高压水雾化法制备的生铁颗粒，表面毛糙，比表面积大，利于与胎面橡胶结合。粒径为0.1-1.5mm，可外购成品。生铁颗粒表面镀黄铜：1）将生铁颗粒加入超声波水槽中，开启超声波振动1-2h，目的是水浸润至生铁粗糙表面的微孔内，然后捞出沥干；2）然后利用焦磷酸盐镀铜工艺对生铁颗粒度黄铜。焦磷酸盐镀铜工艺是镀黄铜的成熟技术，这里不再叙述。由于生铁颗粒表面的微孔先用水浸润过，使得电镀液容易进入微孔。胎面橡胶：包括胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂等，这些组份均为本领域成熟技术，胎面橡胶也可外购成品。硅烷偶联剂：硅烷偶联剂可以选用乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等；将其用水配置为0.5-3%的稀溶液。由于硅烷偶联剂在水解后能形成三羟基的硅醇，醇羟基之间可以互相反应生成一层交联的致密网状疏水膜，由于这种膜表面有能够和树脂起反应的有机官能基团，降低颗粒表面的张力和硬脆性，因此会大大提高胶粘剂的附着力。实施例11）将镀黄铜后的生铁颗粒浸入硅烷偶联剂中2h捞出烘干，然后向其喷涂间甲白橡胶粘合剂，粘合剂厚度为1μm，烘干后得到经表面处理的生铁颗粒，烘干温度60℃；2）向开炼机或密炼机中加入50千克的胎面橡胶进行和50千克经表面处理的生铁颗粒进行压炼，压炼温度80℃，压炼时间为2h。实施例21）将镀黄铜后的生铁颗粒浸入硅烷偶联剂中10h捞出烘干，然后向其喷涂间甲白橡胶粘合剂，粘合剂厚度为2μm，烘干后得到经表面处理的生铁颗粒，烘干温度80℃；2）向开炼机或密炼机中加入60千克的胎面橡胶进行和40千克经表面处理的生铁颗粒进行压炼，压炼温度100℃，压炼时间为0.5h。实施例31）将镀黄铜后的生铁颗粒浸入硅烷偶联剂中5h捞出烘干，然后向其喷涂间甲白橡胶粘合剂，粘合剂厚度为2μm，烘干后得到经表面处理的生铁颗粒，烘干温度100℃；2）向开炼机或密炼机中加入80千克的胎面橡胶进行和20千克经表面处理的生铁颗粒进行压炼，压炼温度90℃，压炼时间为1h。对比例1中国专利201710572486.X的实施例1。对比例2胎面胶。测试方法：1、挤压脱落测试将实施例1-3和对比例1-2得到的材料切成5cm*5cm*5cm的橡胶块，体积为125立方厘米。实施例1重271克；实施例2重238克；实施例3重188克；对比例1重225克；对比例2重162克用压力机对上述胶块进行反复挤压，挤压频率为每分钟5次，挤压时间为0.5h，观察是否有材料脱落；实施例1失重0.8克；实施例2失重0.2克；实施例3失重0.1克；对比例1失重1.8克；对比例2失重0克。由此可见，本专利技术采用的经表面处理的生铁颗粒与胎面胶结合力远高于对比例1采用的陶瓷颗粒。2、耐磨性测试将实施例1-3和对比例1-2得到的材料切成20cm*10cm*2cm的橡胶片，体积为400立方厘米。五种胶片质量分别为：实施例1重868克；实施例2重764克；实施例3重619克；对比例1重720克；对比例2重520克。将五种胶片分别用5cm宽砂轮5kg压力压在橡胶片上采用500转/分进行旋转摩擦20min，然后清洗橡胶片，称量橡胶片摩擦前后质量差。实施例1失重106克；实施例2失重121克；实施例3失重123克；对比例1失重125克；对比例2失重157克。由此可见，本专利技术耐磨性略好于对比例1的耐磨性，好于对比例2的耐磨性。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
作出更动或修饰等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎胎面耐磨材料，其特征在于，由以下材料制成：50‑80wt%的胎面橡胶、20‑50wt%的经表面处理的生铁颗粒；所述经表面处理的生铁颗粒由生铁颗粒依次经过镀黄铜、偶联剂处理制成。

【技术特征摘要】
1.一种轮胎胎面耐磨材料，其特征在于，由以下材料制成：50-80wt%的胎面橡胶、20-50wt%的经表面处理的生铁颗粒；所述经表面处理的生铁颗粒由生铁颗粒依次经过镀黄铜、偶联剂处理制成。2.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面耐磨材料，其特征在于，所述生铁颗粒粒径为0.1-1.5mm。3.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面耐磨材料，其特征在于，所述生铁颗粒由高压水雾化法制得。4.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面耐磨材料，其特征在于，所述镀黄铜过程为：将生铁颗粒在水中利用超声波震荡浸透后进行常规镀黄铜处理。5.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面耐磨材料，其特征在于，所述偶联剂处理过程为：将镀黄铜后的生铁颗粒浸入硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯秉栋，
申请(专利权)人：河南冯氏电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41