一种负重轮实心轮胎用橡胶组合物、制备方法、负重轮实心轮胎及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种负重轮实心轮胎用橡胶组合物、制备方法、负重轮实心轮胎及制备方法。所述橡胶组合物由包括杜仲橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、炭黑、增塑剂、防老剂、促进剂、界面剂、塑解剂、防焦剂的原料制备而成；本发明专利技术以杜仲橡胶与其它橡胶共混，在配方体系中使用了界面剂，通过界面剂可以提高几种橡胶之间的相容性，并通过引入杜仲橡胶结晶结构，利用杜仲橡胶的结晶效应和界面效应协同作用，制得防刮擦性能极好的的硫化胶，所制得的硫化胶用于负重轮实心轮胎与履带金属诱导齿接触的部位，可有效改善金属履带的诱导齿和负重轮实心轮胎的侧面刮擦造成橡胶层早期损坏的问题，从而大大延长了负重轮的使用寿命。用寿命。用寿命。

Rubber composition for load wheel solid tire, preparation method, load wheel solid tire and preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种负重轮实心轮胎用橡胶组合物、制备方法、负重轮实心轮胎及制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶复合材料领域，进一步地说，是涉及一种负重轮实心轮胎用橡胶组合物、制备方法、负重轮实心轮胎及制备方法。

技术介绍

[0002]负重轮在履带车辆行驶运动中起缓冲减震作用，是履带车辆动力行动系统的关键部件。作用是借助与其啮合的主动轮传递驱动力矩或制动力矩，依靠与地面的相互作用产生牵引力或制动力实现运动，并保障车辆平稳行驶，通过各种复杂路面和各种障碍物。负重轮由金属轮辐和外缘的弹性体材料制成，可减缓履带车辆行驶过程中颠簸作用力，大幅改善车辆乘员的舒适性。
[0003]随着履带车辆向重载、高速方向发展，负重轮的橡胶体承受的剪切、拉压、扭转作用更加强烈，履带车辆在行驶过程中，因负重轮实心轮胎的侧面与履带金属诱导齿的磨损和刮擦造成靠近诱导齿一侧的橡胶体损坏，负重轮行驶里程寿命与预期目标差距较大。负重轮早期疲劳损坏因素复杂，其承受扭转或拉压交变应力过大的极端工况是主要因素，橡胶配方设计存在缺陷、橡胶纳米复合材料制备工艺不合理，以及负重轮工作环境恶劣(高温、高湿、强紫外线、多尘等)，特别是在负重轮胎体与诱导齿接触的侧面，因与诱导齿在行驶中存在刮擦和碰撞，造成橡胶层的损坏加快了失效进程。使履带车辆行驶里程不能达到3000km。
[0004]因此，需要改进负重轮实心轮胎的特定部位的橡胶材料，主要是与履带金属诱导齿经常接触的部位的橡胶材料性能，提高材料的力学强度、弹性、抗磨损刮擦、耐疲劳性能、耐切割性能，有效防止因履带金属诱导齿反复刮擦，而造成的橡胶层损坏，从而实现提高负重轮的使用寿命。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种负重轮实心轮胎用橡胶组合物、制备方法、负重轮实心轮胎及制备方法。
[0006]本专利技术以杜仲橡胶与其它橡胶共混，在配方体系中建立多重橡胶网络，在配方体系中使用了界面剂，通过界面剂可以提高几种橡胶之间的亲和性及相容性，从而提高了复合材料的性能，并通过引入杜仲橡胶结晶结构，调控杜仲橡胶结晶的尺寸及数量，利用杜仲橡胶的结晶效应和界面效应协同作用，制备出具有多层次结构的聚合物。所制得的硫化胶用于负重轮实心轮胎与履带金属诱导齿接触的部位，可有效改善履带中间的诱导齿和负重轮实心轮胎的侧面刮擦造成橡胶层早期损坏这一问题。
[0007]本专利技术提出通过配方设计，调整杜仲橡胶分子链在纳米复合材料中的结晶行为，发挥杜仲橡胶的结晶效应，提高了负重轮的疲劳性能、撕裂性能、耐切割性能等；同时在配方体系中使用了界面剂，通过界面剂提高几种橡胶之间的亲和性及相容性，提高了复合材
料的性能；通过对橡胶纳米复合材料的制备工艺进行调控，提高填料、助剂及杜仲橡胶晶体的分散，保证杜仲橡胶晶核在纳米复合材料中均匀分布，提高杜仲橡胶与天然橡胶的界面作用，最终提升负重轮用特种橡胶纳米复合材料的性能；采用双胶料制备复合型负重轮，实心胎上诱导齿能接触到的部位使用本专利技术制备的胶料，实心胎的其余部分使用实心轮胎胎面胶料，在有效节约成本的同时，有效地解决了本专利技术所要解决的技术问题。
[0008]本专利技术的目的之一是提供一种负重轮实心轮胎用橡胶组合物。
[0009]所述橡胶组合物由包括杜仲橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、炭黑、增塑剂、防老剂、促进剂、硫化剂、界面剂、塑解剂、防焦剂的原料制备而成；
[0010]以天然橡胶为100重量份，各组分按重量份计：
[0011][0012]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0013]所述界面剂为非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种；
[0014]辛基酚聚氧乙烯醚优选为OP
‑
8、OP
‑
10等，失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚优选为Tween
‑
20、Tween
‑
40、Tween
‑
60、Tween
‑
80等、壬基酚聚氧乙烯醚优选为NP
‑
4、NP
‑
6、NP
‑
8、NP
‑
10、NP
‑
11、NP
‑
12、NP
‑
13、NP
‑
15、NP
‑
30等；
[0015]更优选为OP
‑
10、Tween
‑
20、TX
‑
10、NP
‑
10中的至少一种；
[0016]界面剂在本专利技术中起到两种作用，一是可以改善不同种类橡胶的界面作用，提高不同种类橡胶的相容性，减弱分子链段的滞后效应，降低生热，强化橡胶网络结构，提高切
割性能；二是可以提高炭黑与橡胶分子链之间的界面作用，提高分散，降低生热。
[0017]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0018]所述增塑剂为芳烃油、环烷油、机油、石蜡油中的至少一种。
[0019]本专利技术所用的原料或助剂，如氧化锌、硬脂酸、炭黑、防老剂、促进剂、塑解剂、防焦剂，均为常规原料或常规助剂；
[0020]本专利技术还可以加入其它橡胶用常规助剂，如填充补强剂、偶联剂等，其中填充补强剂可以为白炭黑、黏土、陶土等，技术人员可根据实际情况进行选择；其用量也为常规用量，技术人员可以根据实际情况确定。
[0021]本专利技术的目的之二是提供一种负重轮实心轮胎用橡胶组合物的制备方法，包括：
[0022]将杜仲橡胶塑炼、天然橡胶加入塑解剂塑炼，再与丁苯橡胶、顺丁橡胶混炼，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、界面剂、增塑剂、炭黑、防焦剂、促进剂、硫化剂混炼后得到所述负重轮实心轮胎用橡胶组合物。
[0023]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0024]杜仲橡胶在80℃～95℃塑炼，可将杜仲橡胶在高温开炼机(80℃～95℃)或密炼机中进行塑炼，将杜仲橡胶的结晶网络打开，使其成为高弹态橡胶；
[0025]天然橡胶在140℃～150℃塑炼，可在密炼机中对天然橡胶进行塑炼，塑炼温度为140℃～150℃，转速60～100rpm，塑炼时间2～10分钟；
[0026]本专利技术的目的之三是提供一种包含上述橡胶组合物的负重轮实心轮胎。
[0027]所述负重轮实心轮胎还包含实心轮胎胎面胶料；
[0028]所述橡胶组合物制成的胶条缠绕贴合于金属轮毂一侧，所述实心轮胎胎面胶料制成的胶条缠绕贴合于金属轮毂另一侧。
[0029]本专利技术的目的之四是提供一种负重轮实心轮胎的制备方法，包括：
[0030](1)负重轮的金属轮毂表面涂胶黏剂、晾干、停放；
[0031](2)将所述橡胶组合物制成胶条，胶条的宽度小于金属轮毂的宽度，所述胶条缠绕贴合于金属轮毂表面一侧，缠绕厚度为负重轮橡胶层的设计厚度，在金属轮毂表面另一侧，所述实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负重轮实心轮胎用橡胶组合物，其特征在于：所述橡胶组合物由包括杜仲橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、炭黑、增塑剂、防老剂、促进剂、硫化剂、界面剂、塑解剂、防焦剂的原料制备而成；以天然橡胶为100重量份，各组分按重量份计：2.如权利要求1所述的负重轮实心轮胎用橡胶组合物，其特征在于：
3.如权利要求1所述的负重轮实心轮胎用橡胶组合物，其特征在于：所述界面剂为非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。4.如权利要求1所述的负重轮实心轮胎用橡胶组合物，其特征在于：所述增塑剂为芳烃油、环烷油、机油、石蜡油中的至少一种。5.一种如权利要求1～4之一所述的负重轮实心轮胎用橡胶组合物的制备方法，其特征在于所述方法包括：将杜仲橡胶塑炼、天然橡胶加入塑解剂塑炼，再与丁苯橡胶、顺丁橡胶混炼，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、界面剂、增塑剂、炭黑、防焦剂、促进剂、硫化剂混炼后得到所述负重轮实心轮胎用橡胶组合物。6.如权利要求5所述的负重轮实心轮胎用橡胶组合物的制备方法，其特征在于：杜仲橡胶在80～95℃塑炼；天然橡胶在140～150℃塑炼。7.一种包含如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文刚，梁立艳，席媛媛，闫静，周竞发，贾春辉，
申请(专利权)人：内蒙古第一机械集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：