一种煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶及其制备方法，它的原料配方包括按重量份计的以下组份：天然橡胶60

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶及其制备方法，该低生热胎面胶主要用于59/80R63全钢巨型工程子午线轮胎的胎面胶胶料。

技术介绍

[0002]煤矿为了运输效率最大化一般都是使用330吨以上的特大型矿卡运输，其特殊的运输能力是煤矿上运输工具的首选，其配套的目前全球最大的全钢巨胎59/80R63轮胎，其单胎载重量达100吨，而且全钢巨胎在煤矿使用现场条件苛刻、路面差、行驶里程长、行驶速度较快经常超过轮胎的TKPH值，使得轮胎生热很大，橡胶是热的不良导体，产生的热量很难及时排出，就会造成热量的积累，且59/80R63全钢巨胎断面较厚热量的积累会更加严重，长时间工作下会使其热老化速度加快，胶料力学性能迅速下降，橡胶分子链发生降解，造成轮胎出现早期热剥离、脱空等现象，全钢巨胎价格高，使用寿命缩短会增加运营成本。这就要求全钢巨胎胎面胶胶料具有优异低生热性能、高导热性能、抗硫化还原性来改善轮胎升温提高使用寿命的关键。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶及其制备方法；该橡胶材料在机械运动压缩过程中产生相对比较少的热量，其良好的导热性能及抗硫化返原性能，减少热量对橡胶材料性能的影响延长橡胶材料的使用时间，从而提高轮胎的使用寿命。
[0004]本专利技术的目的是保证全钢巨型工程轮胎在煤矿运输上使用所需轮胎胎面胶其它性能前提下，提高煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶的低生热性能、抗硫化返原性能及导热性能，提高轮胎的使用寿命，降低成本，提高经济效益。
[0005]本专利技术的目的通过如下技术方案实现：
[0006]一种煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶，其特征在于：它的原料配方包括按重量份计的以下组份：
[0007]天然橡胶60
‑
70份、氧化锌1
‑
3份、硬脂酸0.5
‑
1份、防老剂RD 0.5
‑
1.5份、防老剂4020 1
‑
2份、硅烷偶联剂1
‑
2份、防护蜡1
‑
2份、炭黑15
‑
20份、GC
‑
21碳纳米管1
‑
3份、超轻多孔硅5
‑
8份、硫磺0.5
‑
1.5份、促进剂0.3
‑
1份、功能改性剂DC
‑
01 0.1
‑
0.5份、防焦剂0.1
‑
0.3份。
[0008]所述天然橡胶为RSS 3#烟片胶，硬度为65shore A
‑
70shore A；拉伸强度为25MPA
‑
30MPA；伸长率为450％
‑
500％。
[0009]所述炭黑为炭黑N220，比表面积为121m2/g，吸油值为114ml/100g。
[0010]所述超轻多孔硅，比表面积为114m2/g，粒径13.5μm为精选自然界中天然多孔结构矿石，经研磨筛选处理后，最终形成具有亚微米孔径的球形结构，具有球形颗粒、多孔、大粒
径、低密度等特点。
[0011]所述GC
‑
21碳纳米管，比表面积为282m2/g为垂直定向阵列多壁碳纳米管的湿法造粒产品。湿法造粒过程对碳纳米管有预分散的作用，提高了碳纳米管在橡胶分散效果。
[0012]所述功能改性剂DC
‑
01化学名称为N
’‑
(1，3
‑
二甲基亚丁基)
‑3‑
羟基
‑2‑
萘并酰肼，是一种对天然橡胶有降低生热和抗硫化返原效果的功能改性剂。
[0013]本专利技术的防老剂包括防老剂RD和防老剂4020。其中，防老剂RD的化学名称为2,2,4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢化喹啉聚合体，防老剂4020的化学名称为N
‑
(1,3
‑
二甲基丁基)
‑
N
’‑
苯基对苯二胺。
[0014]所述氧化锌为白色粉末，主要用于橡胶活性剂。
[0015]所述硬脂酸为十八烷酸，其分子式C
18
H
36
O2，由油脂水解生产，主要用于生产硬脂酸盐。
[0016]所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂Si
‑
69，其为双
‑
[y
‑
(三乙氧基娃)丙基]四硫化物。
[0017]所述促进剂为促进剂NS、促进剂CZ中的一种或二者的混合物。
[0018]所述防焦剂为防焦剂CTP，其分子式为C
14
H
15
O2NS，它是白色或淡黄色结晶，易溶于苯、乙醚，丙酮和醋酸乙酯，溶于温热的正庚烷和四氯化碳中，微溶于汽油，不溶于煤油和水。
[0019]所述的煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶，它的原料配方优选包括按重量份计的以下组份：
[0020]天然橡胶65.6份、氧化锌2.0份、硬脂酸0.7份、防老剂RD 1.0份、防老剂4020 1.3份、硅烷偶联剂Si
‑
69 1.3份、防护蜡1.3份、炭黑N220 16.4份、GC
‑
21碳纳米管2.0份、超轻多孔硅6.6份、硫磺1.0份、促进剂0.5份、功能改性剂DC
‑
01 0.3份、防焦剂0.1份。
[0021]所述的煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶的制备方法，采用密炼机变速混炼工艺，控制密炼机转子速度30
‑
60rpm，上顶栓压力30
‑
60N/cm2，密炼机冷却水温度30
‑
35℃，具体包括如下步骤：
[0022](1)母炼：在密炼机中，先将天然橡胶塑炼，得到天然橡胶塑炼胶；
[0023](2)一段母胶炼胶：按所述的原料配方将塑炼胶、炭黑、超轻多孔硅、氧化锌、硬脂酸、硅烷偶联剂、GC
‑
21碳纳米管以及防护蜡，按照70％
‑
75％的填充系数加入到密炼机中混炼，制得一段母胶，其中，炭黑的用量为原料配方中炭黑总量的三分之二；
[0024](3)二段母胶炼胶：将一段母胶、剩余的三分之一的炭黑、防老剂RD以及防老剂4020按照70％
‑
75％的填充系数加入到密炼机中混炼，制得二段母胶；
[0025](4)终炼：将二段母胶、硫磺、促进剂、防焦剂、功能改性剂DC
‑
01按照70％
‑
75％的填充系数加入到密炼机中混炼后，排胶至开炼机，翻炼冷却胶料，即得所述煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶，之后将胶料卷曲存放即可。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶，其特征在于：它的原料配方包括按重量份计的以下组份：天然橡胶60
‑
70份、氧化锌1
‑
3份、硬脂酸0.5
‑
1份、防老剂RD 0.5
‑
1.5份、防老剂4020 1
‑
2份、硅烷偶联剂1
‑
2份、防护蜡1
‑
2份、炭黑15
‑
20份、GC
‑
21碳纳米管1
‑
3份、超轻多孔硅5
‑
8份、硫磺0.5
‑
1.5份、促进剂0.3
‑
1份、功能改性剂DC
‑
01 0.1
‑
0.5份、防焦剂0.1
‑
0.3份。2.根据权利要求1所述的煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶，其特征在于：所述天然橡胶为RSS 3#烟片胶。3.根据权利要求1所述的煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶，其特征在于：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂Si
‑
69；所述炭黑为炭黑N220；所述防焦剂为防焦剂CTP。4.根据权利要求1所述的煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶，其特征在于：所述促进剂为促进剂NS、促进剂CZ中的一种或二者的混合物。5.根据权利要求1所述的煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶，其特征在于：它的原料配方包括按重量份计的以下组份：天然橡胶65.6份、氧化锌2.0份、硬脂酸0.7份、防老剂RD 1.0份、防老剂4020 1.3份、硅烷偶联剂Si
‑
69 1.3份、防护蜡1.3份、炭黑16.4份、GC
‑
21碳纳米管2.0份、超轻多孔硅6.6份、硫磺1.0份、促进剂0.5份、功能改性剂DC
‑
01 0.3份、防焦剂0.1份。6.如权利要求1所述的煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶的制备方法，其特征在于：采用密炼机变速混炼工艺，控制密炼机转子速度30
‑
60rpm，上顶栓压力30
‑
60N/cm2，密炼机冷却水温度30
‑
35℃，具体包括如下步骤：(1)母炼：在密炼机中，先将天然橡胶塑炼，得到天然橡胶塑炼胶；(2)一段母胶炼胶：按权利要求1所述的原料配方将塑炼胶、炭黑、超轻多孔硅、氧化锌、硬脂酸、硅烷偶联剂、GC
‑
21碳纳米管以及防护蜡，按照70％
‑
75％的填充系数加入到密炼机中混炼，制得一段母胶，其中，炭黑的用量为原料配方中炭黑总量的三分之二；(3)二段母胶炼胶：将一段母胶、剩余的三分之一的炭黑、防老剂RD以及防老剂4020按照70％
‑
75％的填充系数加入到密炼机中混炼，制得二段母胶；(4)终炼：将二段母胶、硫磺、促进剂、防焦剂、功能改性剂DC
‑
01按照70％
‑
75％的填充系数加入到密炼机中混炼后，排...

【专利技术属性】
技术研发人员：余团清，朱志鹏，王剑锋，黄晶晶，张文标，
申请(专利权)人：海安橡胶集团股份公司，
类型：发明
国别省市：