矿用耐寒轮胎胎面胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种矿用耐寒轮胎胎面胶及其制备方法，以重量份计，包括以下组分：天然橡胶40

【技术实现步骤摘要】
矿用耐寒轮胎胎面胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及矿用工程轮胎胎面胶
，具体涉及一种矿用耐寒轮胎胎面胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着世界矿业的繁荣发展，对于矿用工程车辆的要求也越来越高，更快的速度&更大的载重量是工程车辆近些年来的发展方向，随着矿用车辆的发展，对于轮胎的要求也是越来越高；一直以来对于工程轮胎的研究方向始终围绕着提升抗切割和降低生热两个维度进行。
[0003]但是对于严寒地区使用的工程轮胎来说，只考虑提升抗切割性能和降低轮胎生热是远远不够的。在我国东北地区，冬季温度可达到零下40℃甚至更低，在此条件下工程轮胎胎面胶料硬度会有明显增加，抗切割性能会急剧下降，还会因为胶料变硬而出现严重的裂口掉块和打滑现象，特别是对于花纹饱和度较低的轮胎来说，花纹沟底裂口现象尤为严重。
[0004]现有改善胶料耐寒性的方法主要以添加低温性能优异的顺丁橡胶和添加玻璃化转变点较低的油/脂类助剂为主，但是受到材料本身的性能所限，在低温下胶料依然有明显发硬的问题存在，同时顺丁橡胶在抗切割性能方面与天然胶和丁苯胶差距较大，提升了胎面的耐低温性能的同时会导致胎面耐切割性能大幅下降，以此方法来解决严寒地区轮胎裂口掉块和打滑问题并非长久之计。因此提供一种在低温下兼具有抗切割性能及抗裂口防掉块性能的胎面胶成为急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种矿用耐寒轮胎胎面胶及其制备方法，采用的二壬酸一缩二乙二醇酯能够在零下十几度的条件下为胶料提供好的柔韧性，再添加能使橡胶在低温下依然具有较高弹性的冰雪剂，以此方法制备的矿用工程轮胎胎面胶在低温下具有较好的弹性和扯断伸长率，耐切割性能优异、耐磨性好，适用于寒冷地区使用的矿用工程机械车辆。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种矿用耐寒轮胎胎面胶，以重量份计，包括以下组分：天然橡胶40
‑
60份、高顺式顺丁橡胶10
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20份、丁苯橡胶30
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50份、炭黑20
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40份、白炭黑10
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25份、硅烷偶联剂1
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2.5份、均匀剂3
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5份、芳纶短纤维3
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7份、冰雪剂D
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6080 6
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8份、二壬酸一缩二乙二醇酯6
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10份、环氧大豆油10
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15份、抗撕裂树脂6
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8份、增粘树脂1
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3份、防老剂3
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5份、微晶蜡1
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2份、氧化锌3
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5份、硬脂酸1
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2份、硫黄1.2
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2.0份、促进剂0.8
‑
2份。
[0007]优选地，所述天然橡胶采用20#标准胶或3#烟片胶；所述顺丁橡胶采用北京燕山石油化工有限公司的高顺式顺丁橡胶BR9000，为顺式1，4
‑
聚丁二烯含量90％以上的镍系顺丁橡胶；所述丁苯橡胶采用中国石化齐鲁石油化工公司的环保型乳聚丁苯橡胶1502E。
[0008]优选地，所述炭黑为N115炭黑、N220炭黑、N234炭黑中的一种或两种的组合。
[0009]优选地，所述白碳黑为比表面积160
‑
180m2/g的HD175MP或1165MP；所述硅烷偶联
剂采用天津三孚新材料科技有限公司的液体Si69或Si75。
[0010]优选地，所述芳纶短纤维为经过表面氧化改性的对位芳纶纤维Sulfron3001，采用化学改性，引入C＝N基团，增加了与炭黑的相互作用，提高了分散效果，进而增强了胎面的耐磨性能；所述二壬酸一缩二乙二醇酯为凝固点＜
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10℃的脂肪二元酸酯类增塑剂，在低温下起到润滑作用，提高橡胶分子链的活动能力。冰雪剂D
‑
6080为青岛金瑞纳公司产品，采用高聚物弹性体高温裂解物、特性炭及含有极性基团的界面活性剂经过特定的化学工艺接枝产生的耐低温功能新材料，加入橡胶中能够降低橡胶在低温下的硬度，提高弹性。
[0011]优选地，所述抗撕裂树脂采用脂肪族抗撕裂树脂、改性双环戊二烯树脂或多环碳氢共聚树脂；所述增粘树脂采用对特辛基酚醛树脂或对特辛基苯酚甲醛增粘树脂。
[0012]优选地，所述均匀剂东莞市越邦橡胶科技有限公司的芳香烃树脂混合物40MSF。
[0013]优选地，所述防老剂包括对苯二胺类防老剂4020 1.5
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2.5份和酮胺类防老剂RD 1.5
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2.5份。
[0014]优选地，所述促进剂为次磺酰胺类促进剂CZ或NS，和胍类促进剂DPG。
[0015]另一方面，本专利技术还提供了上述胎面胶的制备方法，包括以下混炼步骤：
[0016]S1白碳黑表面预处理：将白碳黑装入搅拌釜中，在55
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70rpm的速度下进行搅拌的同时逐步滴入硅烷偶联剂，在130
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135℃条件下搅拌30min以上，直至无明显淡黄色液体残留后取出，放置备用；
[0017]S2一段混炼：将天然橡胶、高顺式顺丁橡胶、丁苯橡胶、均匀剂、冰雪剂投入密炼机，在35
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40rpm的转速下混炼30
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35s，随后将步骤S1的表面预处理白碳黑、部分炭黑、部分抗撕裂树脂、增粘树脂、二壬酸一缩二乙二醇酯、环氧大豆油、部分防老剂、微晶蜡、氧化锌、硬脂酸投入到密炼机中进行混炼，转子转速为39
‑
43rpm，30
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35s提栓清扫一次，温度达到120
‑
130℃时提栓再压栓，混炼至胶料温度达到155
‑
165℃时排胶，将一段母胶放置于室内冷却4
‑
6h后进行二段混炼；
[0018]S3二段混炼：将步骤S2的一段母胶再次投入密炼机，转子转速为36
‑
40rpm，30
‑
35s后提栓，然后再加入剩余炭黑、剩余抗撕裂树脂、芳纶短纤维、剩余防老剂，转速35
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37rpm，温度达到120
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130℃时提栓再压栓，胶料温度达到150
‑
155℃时排胶，将二段母胶放置于室温冷却4
‑
6h后进行终炼；
[0019]S4终炼：将步骤S3的二段母胶和硫黄、促进剂投入密炼机，转子转速为27
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32rpm，每隔25
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30s提栓再压栓一次，三次提栓压栓后排胶，再经过开炼机薄通下片，即得矿用耐寒轮胎胎面胶。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0021]1.本专利技术与现有胎面胶相比，添加了凝固点较低的二壬酸一缩二乙二醇酯增塑剂，在低温下依然对橡胶分子有很好的润滑作用，提高橡胶分子链的运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.矿用耐寒轮胎胎面胶，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：天然橡胶40
‑
60份、高顺式顺丁橡胶10
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20份、丁苯橡胶30
‑
50份、炭黑20
‑
40份、白炭黑10
‑
25份、硅烷偶联剂1
‑
2.5份、均匀剂3
‑
5份、芳纶短纤维3
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7份、冰雪剂D
‑
60806
‑
8份、二壬酸一缩二乙二醇酯6
‑
10份、环氧大豆油10
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15份、抗撕裂树脂6
‑
8份、增粘树脂1
‑
3份、防老剂3
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5份、微晶蜡1
‑
2份、氧化锌3
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5份、硬脂酸1
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2份、硫黄1.2
‑
2.0份、促进剂0.8
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2份。2.如权利要求1所述的矿用耐寒轮胎胎面胶，其特征在于，所述天然橡胶采用20#标准胶或3#烟片胶；所述顺丁橡胶为顺式1，4
‑
聚丁二烯含量90％以上的镍系顺丁橡胶；所述丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶1502E。3.如权利要求1所述的矿用耐寒轮胎胎面胶，其特征在于，所述炭黑为N115炭黑、N220炭黑、N234炭黑中的一种或两种的组合。4.如权利要求1所述的矿用耐寒轮胎胎面胶，其特征在于，所述白碳黑为比表面积160
‑
180m2/g的HD175MP或1165MP；所述硅烷偶联剂为液体Si69或Si75。5.如权利要求1所述的矿用耐寒轮胎胎面胶，其特征在于，所述芳纶短纤维为对位芳纶纤维Sulfron3001。6.如权利要求1所述的矿用耐寒轮胎胎面胶，其特征在于，所述抗撕裂树脂采用脂肪族抗撕裂树脂、改性双环戊二烯树脂或多环碳氢共聚树脂；所述增粘树脂采用对特辛基酚醛树脂或对特辛基苯酚甲醛增粘树脂。7.如权利要求1所述的矿用耐寒轮胎胎面胶，其特征在于，所述均匀剂为芳香烃树脂混合物40MSF。8.如权利要求1所述的矿用耐寒轮胎胎面胶，其特征在于，所述防老...

【专利技术属性】
技术研发人员：王传铸，王银竹，赵君，郭震，
申请(专利权)人：泰凯英青岛专用轮胎技术研究开发有限公司，
类型：发明
国别省市：