CN103131065A - 巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物及使用该橡胶组合物的巨型工程轮胎 - Google Patents

巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物及使用该橡胶组合物的巨型工程轮胎 Download PDF

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林庆奇
黄春芳
郭欢欢
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Abstract

本发明公开一种巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物及使用该橡胶组合物的巨型工程轮胎。该橡胶组合物由下述重量份的组分构成：丁苯胶100.0、炭黑45.0-70.0、氧化锌3.0-5.0、硬脂酸1.0-3.0、防老剂3.0-5.0、防护蜡0.5-3.0、粘合剂4.0-10.0、促进剂0.5-2.0、硫磺0.5-2.2、防焦剂0.1-1.0。使用该组合物作为胎面的轮胎，物理性能高，定伸应力、拉伸强度高、耐切割量低、磨损减量低、老化性能好；在耐刺扎、耐切割和耐磨方面性能优异；具有较好的牵引力和较低的材料成本。

Description

巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物及使用该橡胶组合物的巨型工程轮胎
技术领域
本发明涉及一种轮胎胎面用橡胶组合物，更具体的说，涉及一种巨型工程胎胎面用橡胶组合物及用其制造的巨型工程轮胎。
背景技术
随着工程轮胎的不断发展，其产品不断细化，出现许多针对不同工程车辆、不同路面和不同用途的工程轮胎。现有技术中，在采矿场、采石场或大型工地上使用的装载车的巨型工程轮胎，一般是斜交巨型工程轮胎，其配方为：生胶全部采用天然胶或天然胶与丁苯胶、丁二烯并用，碳黑与白碳黑并用，Si-69作为白碳黑与橡胶的偶联。该配方实际上仍基于一般采矿场、采石场或大型工地的普通路面的使用状况，因此在低生热、牵引性方面较好；但该配方在装载车所行驶的采矿场、采石场或大型工地的苛刻路面所要求的耐刺扎、耐磨等性能方面存在严重不足。装载车在苛刻路面的采矿场、采石场或大型工地的行驶时，对工程轮胎的耐刺扎、耐切割、耐磨性能要求非常高，直接决定了工程轮胎的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物。
本发明的另一目的在于提供一种使用上述橡胶组合物作为胎面的轮胎。
根据本发明所述的巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物，该组合物含有重量份的：
丁苯胶100.0、炭黑45.0-70.0、氧化锌3.0-5.0、硬脂酸1.0-3.0、防老剂3.0-5.0、防护蜡0.5-3.0、粘合剂4.0-10.0、促进剂0.5-2.0、硫磺0.5-2.2、防焦剂0.1-1.0。
上述各组分的用量优选为：
丁苯胶100.0、炭黑50.0-65.0、氧化锌4.0-5.0、硬脂酸1.0-2.0、防老剂3.5-4.5、防护蜡1.0-3.0、粘合剂5.0-9.0、促进剂1.0-2.0、硫磺1.0-2.2、防焦剂0.1-1.0。
上述组合物中所述炭黑选自所述炭黑为炭黑N220和/或炭黑N234
上述组合物中所述防老剂为N-(1，3-二甲基丁基)N/-苯基对苯二胺(防老剂4020)和N-异丙基-N-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)中的一种与2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)和丙酮与二苯胺高温缩合物(防老剂BLE)中的一种的并用体系，并用时可任意比例组合。
上述组合物中所述粘合剂为松香或石油树脂，所述的石油树脂为C5石油树脂或C9石油树脂。
上述组合物中所述促进剂为2-(4-吗琳基硫醇基)苯并唑(促进剂MBS)、N-环己基-2-苯并唑次磺酰胺(促进剂CBS)和N-叔丁基-2-苯并唑次磺酰胺(促进剂TBBS)中的任意一种或两种以上的组合，并用时可任意比例组合。
上述组合物中所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(防焦剂CTP)，或N-亚硝基二苯胺(防焦剂NA)。
本发明所述胎面用橡胶组合物采用现有常规方法制备。
本发明还提供一种巨型工程轮胎，其胎面使用上述配方组成的橡胶组合物。关于使用上述橡胶组合物作为巨型工程轮胎的制造方法，只要是目前用于轮胎的制造方法，都可适用。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明所使用的生胶全部为丁苯胶，其价格相对天然胶便宜，其耐刺扎、耐切割、耐磨性能均优于天然橡胶；
2、本配方所使用的粘合剂，可以改善丁苯胶的加工性能；
3、采用本发明得到的轮胎胎面物理性能高，定伸应力、拉伸强度高、耐切割量低、磨损减量低、老化性能好；在耐刺扎、耐切割和耐磨方面性能优异；
4、具有较好的牵引力和较低的材料成本。
具体实施方式
下面以实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
Figure BDA0000116261060000021
由上述配方按常规制备方法制得的巨型工程轮胎胎面胶，其性能见表1。
表1：
  性能参数
  门尼粘度/120℃   48.8
  硫化速度/t90/143℃/min   10.5
  300％定伸应力/MPa   9.4
  拉伸强度/MPa   23.1
  扯断伸长率/％   600
  撕裂强度/kN/m   105.3
  疲劳生热/℃   45
  磨损减量/1.61km/cm3   0.093
实施例2
Figure BDA0000116261060000031
由上述配方按常规制备方法制得的巨型工程轮胎胎面胶，其性能见表2。
表2：
  性能参数
  门尼粘度/120℃   53.2
  硫化速度/t90/143℃/min   9.9
  300％定伸应力/MPa   10.6
  拉伸强度/MPa   23.7
  扯断伸长率/％   560
  撕裂强度/kN/m   106.6
  疲劳生热/℃   48
  磨损减量/1.61km/cm3   0.082
实施例3
Figure BDA0000116261060000032
Figure BDA0000116261060000041
由上述配方按常规制备方法制得的巨型工程轮胎胎面胶，其性能见表3。
表3：
  性能参数
  门尼粘度/120℃   54.3
  硫化速度/t90/143℃/min   10.0
  300％定伸应力/MPa   10.7
  拉伸强度/MPa   22.8
  扯断伸长率/％   550
  撕裂强度/kN/m   109.6
  疲劳生热/℃   53
  磨损减量/1.61km/cm3   0.085
实施例4
Figure BDA0000116261060000042
由上述配方按常规制备方法制得的巨型工程轮胎胎面胶，其性能见表4。
表4：
  性能参数
  门尼粘度/120℃   68.5
  硫化速度/t90/143℃/min   10.1
  300％定伸应力/MPa   13.8
  拉伸强度/MPa   22.5
  扯断伸长率/％   480
  撕裂强度/kN/m   115.2
  疲劳生热/℃   58
  磨损减量/1.61km/cm3   0.071
实施例5
Figure BDA0000116261060000051
由上述配方按常规制备方法制得的巨型工程轮胎胎面胶，其性能见表5。
表5：
  性能参数
  门尼粘度/120℃   48.32
  硫化速度/t90/143℃/min   10.5
  300％定伸应力/MPa   9.4
  拉伸强度/MPa   23.1
  扯断伸长率/％   600
  撕裂强度/kN/m   105.3
  疲劳生热/℃   51
  磨损减量/1.61km/cm3   0.091

Claims (9)

1.一种巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物，该组合物由下述重量份的组分构成：
丁苯胶100.0、炭黑45.0-70.0、氧化锌3.0-5.0、硬脂酸1.0-3.0、防老剂3.0-5.0、防护蜡0.5-3.0、粘合剂4.0-10.0、促进剂0.5-2.0、硫磺0.5-2.2、防焦剂0.1-1.0。
2.根据权利要求1所述的一种巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于：上述各组分的重量份为：
丁苯胶100.0、炭黑50.0-65.0、氧化锌4.0-5.0、硬脂酸1.0-2.0、防老剂3.5-4.5、防护蜡1.0-3.0、粘合剂5.0-9.0、促进剂1.0-2.0、硫磺1.0-2.2、防焦剂0.1-1.0。
3.根据权利要求1或2所述的一种巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于：上述组合物中所述炭黑为炭黑N220和/或炭黑N234。
4.根据权利要求1或2所述的一种巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于：上述组合物中所述防老剂为N-(1，3-二甲基丁基)N/-苯基对苯二胺和N-异丙基-N-苯基对苯二胺中的一种与2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体和丙酮与二苯胺高温缩合物中的一种的并用体系，并用时可任意比例组合。
5.根据权利要求1或2所述的一种巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于：上述组合物中所述粘合剂为松香或石油树脂。
6.根据权利要求5所述的一种巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于：所述的石油树脂为C5石油树脂或C9石油树脂。
7.根据权利要求1或2所述的一种巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于：上述组合物中所述促进剂为2-(4-吗琳基硫醇基)苯并唑、N-环己基-2-苯并唑次磺酰胺和N-叔丁基-2-苯并唑次磺酰胺中的任意一种或两种以上的组合，并用时可任意比例组合。
8.根据权利要求1或2所述的一种巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于：上述组合物中所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺，或N-亚硝基二苯胺。
9.一种巨型工程轮胎，其特征在于：胎面使用了权力要求1至8中任何一项所述的巨型工程轮胎胎面用橡胶组合物。
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