一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物、制备方法、应用和轮胎技术

本发明专利技术涉及橡胶轮胎技术领域，具体涉及一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物、制备方法、应用和轮胎。其组合物按重量份数计由如下重量份的材料组成：天然橡胶50~70份，TPI 10~20份，SBR 20~30份，芳纶短纤维一般使用份数在0.5~4份，环氧大豆油2~8份，炭黑40~60份，白炭黑5~10份，活化剂1~10份，防老剂1~5份，微晶蜡1~3份，硫化剂1~5份。本发明专利技术通过先将芳纶短纤维和环氧大豆油进行预分散制成芳纶短纤维预分散悬浮物，然后再加入生胶制成芳纶短纤维母胶，在生胶中使用天然胶、丁苯胶和杜仲胶并用，以降低轮胎生热，由此制得的胎面胶复合物具有高模量，抗切割，低磨耗，低生热的特点，大大延长轮胎的使用寿命。胎的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物、制备方法、应用和轮胎


[0001]本专利技术涉及橡胶轮胎
，具体涉及一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物、制备方法、应用和轮胎。

技术介绍

[0002]近年来，随着国内载重轮胎子午化率的不断提高，全钢载重子午线轮胎正逐渐取代载重斜交轮胎用于复杂车况和路况，特别是越来越多的用于砂石厂和矿山等非铺装路面，这对矿山轮胎提出了更高的要求，要求胎面胶具有更高的拉伸强度、优异的耐切割性能，以及较低的滞后损失和生热等。但是用户普遍反应矿山胎胎面胶抗切割、抗撕裂性能较差，虽可通过换用高比表面积炭黑来解决这一问题，但存在生热高的缺点，因此考虑在胶料中加入新型原材料芳纶短纤维提高其小模量，改善胎面胶抗切割、磨耗性能。普通芳纶短纤维由于表面未经处理，虽然能在一定程度上提高载重胎的物理机械性能，但是还存在很大的工艺难题，如混炼时易团结，分散困难。
[0003]申请号201811576077.8的专利公开了一种芳纶短纤维增强天然橡胶复合材料的制备方法，采用硅烷偶联剂KH
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560和天然胶乳等对芳纶短纤维进行预处理，制备了芳纶短纤维增强天然橡胶复合材料，芳纶纤维是一种具有高强度、高模量、耐高温、优异的抗切割性及耐化学腐蚀性的纤维，将芳纶纤维切成一定长度制得芳纶短纤维，加入到天然橡胶中制备天然橡胶复合材料，提高了天然橡胶的撕裂性能、耐磨性，降低滚动阻力。但是因为该专利对芳纶短纤维的预处理需要将芳纶短纤维放入多巴胺溶液中，调整PH值，置保温箱中4h后取出加入偶联剂搅拌，再于保温箱中放置4h后取出，用蒸馏水冲洗烘干，操作过程十分繁杂不好操作，实际生产中并不好应用。
[0004]北京化工大学吴卫东专利技术了基于润滑渗透隔离原理的“芳纶短纤维预处理方法”专利技术专利（中国专利申请号：ZL200510083844.8）,该专利对芳纶短纤维表面进行改性预分散处理，得到在橡胶基质中纤维分散程度不同的芳纶短纤维预分散体，这种芳纶短纤维预分散体的缺点是其中的助剂含量过高，对橡胶制品制备和加工都有一定影响。

技术实现思路

[0005]为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物，该组合物混炼前通过采用环氧大豆油进行预分散，有效解决芳纶短纤维分散困难的工艺难题；并且采用天然胶和杜仲胶并用降低轮胎生热，延长轮胎使用寿命。
[0006]为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物，其特征在于，该胎面胶组合物按橡胶组分为100份计，由以下的原料混炼制备得到：天然橡胶
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50～90份杜仲橡胶
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5.0～20份SBR
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10～30份
芳纶短纤维
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0.5～4.0份环氧大豆油
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2.0～8.0份炭黑
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40～60份白炭黑
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5.0～10份活化剂
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1.0～10份微晶蜡
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1.0～3.0份防老剂
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1.0～5.0份硫化剂
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1.0～5.0份；该胎面胶组合物的混炼方法包括以下的步骤：1）芳纶短纤维预分散悬浮物的制备：先把芳纶短纤维和环氧大豆油置于搅拌釜内搅拌均匀，制成芳纶短纤维预分散悬浮物，留置备用；2）芳纶短纤维母胶的制备：再将上述天然橡胶，杜仲橡胶，丁苯橡胶，加入密炼机中进行混炼，加入所制得芳纶短纤维预分散悬浮物，混炼得到芳纶短纤维母胶；3）一段混炼：将制备的芳纶短纤维母胶，防老剂，微晶蜡,活化剂加入密炼机中进行混炼，得到一段母胶；4）停放：将制备的一段母胶放在空气中自然冷却至室温；5）终炼：依次将一段母胶，硫磺，促进剂加入密炼机中，进行混炼，排胶，得到一种耐切割的矿山轮胎橡胶组合物。
[0007]作为优选，该胎面胶组合物按橡胶组分为100份计，由以下的原料混炼制备得到：天然橡胶
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70～80份杜仲橡胶
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10～15份SBR
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10～20份芳纶短纤维
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2.0～4.0份环氧大豆油
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2.0～5.0份炭黑
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45～55份白炭黑
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5.0～10份活化剂
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3.0～8.0份微晶蜡
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1.0～3.0份防老剂
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2.0～4.0份硫化剂
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2.0～4.0份。
[0008]作为优选，芳纶短纤维纤维长度为1～6mm之间，更优选的在1～3mm之间，直径在1～20um之间；含水率≦3%。
[0009]作为优选，杜仲橡胶优选密度0.91g/cm3，拉伸强度极限20～28N/mm2，拉断延伸率≤1000%，硬度(IRHD)50～98之间。
[0010]作为优选，环氧大豆油酸值 ≤0.5mgKOH/g,环氧值≥6.0%，碘值≤6.0%。
[0011]作为优选，白炭黑一般为气相沉积法白炭黑，其二氧化硅含量为99.8%以上，平均粒径为8～19nm，比表面积为130～400m
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/g,DBP吸油值为1.5～2cm
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/g，相对密度为2.10g/cm
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，PH值为3.9～4.0，水分为1.0～1.5%。
[0012]作为优选，活化剂采用氧化锌和硬脂酸，防老剂采用4020和RD。
[0013]进一步，本专利技术还公开了所述的一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物的混炼方法，该方法包括以下的步骤：1）芳纶短纤维预分散悬浮物的制备：先把芳纶短纤维和环氧大豆油置于搅拌釜内搅拌均匀，制成芳纶短纤维预分散悬浮物，留置备用；2）芳纶短纤维母胶的制备：转子转速在35～55rpm，上顶栓压力5.5MPa，首先将上述天然橡胶，杜仲橡胶，丁苯橡胶，加入密炼机中进行混炼30～50秒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物，其特征在于，该胎面胶组合物按橡胶组分为100份计，由以下的原料混炼制备得到：天然橡胶
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50～90份杜仲橡胶
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5.0～20份SBR
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10～30份芳纶短纤维
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0.5～4.0份环氧大豆油
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2.0～8.0份炭黑
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40～60份白炭黑
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5.0～10份活化剂
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1.0～10份微晶蜡
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1.0～3.0份防老剂
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1.0～5.0份硫化剂
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1.0～5.0份；该胎面胶组合物的混炼方法包括以下的步骤：1）芳纶短纤维预分散悬浮物的制备：先把芳纶短纤维和环氧大豆油置于搅拌釜内搅拌均匀，制成芳纶短纤维预分散悬浮物，留置备用；2）芳纶短纤维母胶的制备：再将上述天然橡胶，杜仲橡胶，丁苯橡胶，加入密炼机中进行混炼，加入所制得芳纶短纤维预分散悬浮物，混炼得到芳纶短纤维母胶；3）一段混炼：将制备的芳纶短纤维母胶，防老剂，微晶蜡,活化剂加入密炼机中进行混炼，得到一段母胶；4）停放：将制备的一段母胶放在空气中自然冷却至室温；5）终炼：依次将一段母胶，硫磺，促进剂加入密炼机中，进行混炼，排胶，得到一种耐切割的矿山轮胎橡胶组合物。2.根据权利要求1所述的一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物，其特征在于，该胎面胶组合物按橡胶组分为100份计，由以下的原料混炼制备得到：天然橡胶
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70～80份杜仲橡胶
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10～15份SBR
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10～20份芳纶短纤维
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2.0～4.0份环氧大豆油
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2.0～5.0份炭黑
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45～55份白炭黑
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5.0～10份活化剂
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡善军，彭俊彪，阚雪清，张春生，王润国，张继川，俞敏莉，姚斌，刘乐，
申请(专利权)人：中策橡胶集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：