CN103849012A

CN103849012A - 环保耐切割工程机械轮胎胎面胶

Info

Publication number: CN103849012A
Application number: CN201210498602.5A
Authority: CN
Inventors: 李明枝; 林换华; 刘志芳
Original assignee: China National Tyre and Rubber Guilin Co Ltd
Current assignee: China National Tyre and Rubber Guilin Co Ltd
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-06-11

Abstract

本发明公开了一种环保耐切割工程机械轮胎胎面胶，按重量份计由下述组分构成：天然橡胶100份；N115炭黑45～65份；芳轮短纤维1～3份；环保芳烃油0.5～3.5份；氧化锌3～7份；硬脂酸0.5～2.5份；N-异丙基-N-苯基对苯二胺0.5～2.5份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体0.5～2.5份；防护蜡0.5～2.5份；硫磺0.8～1.2份；N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺0.5～1.7份；防焦剂CTP 0.1～0.5份。按上述配方制得的胶料在满足REACH法规的同时具有优良的耐切割性能、耐磨性能和抗崩花掉块的特点，并获得在韧性、生热值、热老化性能、耐磨性之间的优良平衡。

Description

环保耐切割工程机械轮胎胎面胶

技术领域

本发明涉及轮胎，具体涉及环保耐切割工程机械轮胎胎面胶。

背景技术

工程机械轮胎的行驶速度低、负荷大、运距短、转弯频繁，其胎面胶一般要求耐切割、耐针扎、抗崩花掉块、变形小、生热低。现有的工程机械轮胎胎面材料主要由生胶体系、补强体系、硫化体系构成，其中生胶体系一般采用天然橡胶与丁苯胶的并用体系，以寻求耐切割性能、耐磨性能、低生热性能的综合平衡；补强体系主要采用N220或N110体系及其派生类别系的细粒子炭黑补强填充，硫化体系一般采用普通硫化体系。

丁苯胶的使用可在一定程度上增加胶料的耐切割性能和耐磨性能，但是也会使得胶料的生热值较高，因此，也有企业仅采用天然橡胶作为生胶体系，而是通过添加尼龙纤维来提高胶料的耐切割性能，同时降低胶料的生热值，如公开号为CN101735490A的发明专利申请中公开了一种耐切割轮胎胎面橡胶配方，它由以下重量份的材料组成：天然橡胶：100份；中超耐磨炭黑N220：40～50份；白碳黑：20～35份；氧化锌与硬脂酸：4～10份；防老化物质：4～8份；耐切割尼龙短纤维：1～5份；尼龙短纤维特别粘合物质：1～5份；半有效硫化体系组分物质：3～5份；其中，所述的耐切割尼龙短纤维，纤维长度L为0.01mm～100mm；且0.01mm≤L＜0.1mm的占总短纤维重量的25～40%、0.1mm≤L＜1.0mm的占总短纤维重量的15～50%、1.0mm≤L＜10mm的占总短纤维重量的10～40%、10mm≤L≤100mm的占总短纤维重量的5～20%。虽然该申请中提到，由上述配方得到的胶料的物理机械性能得到显著改善，胶料拉伸强度由19～22Mpa提高到21～24Mpa，抗撕裂强度由原来的90kN/m提高到140kN/m，硬度由原来的邵尔A 70度提高到79度左右，1万次试验后，耐曲挠裂口增长性能由原来的25%降低到10%左右。但是，在胶料配方中，除了生胶体系外，各种助剂的选择及配比对胶料的性能存在很大的影响，而该申请中并没有公开配方中的尼龙短纤维特别粘合物质、半有效硫化体系组分物质以及防老化物质为具体的哪些选择，而这些助剂的选择不仅影响胶料的性能，也会影响到产品是否环保，进而影响到产品是否能进入相应国家或地区。如欧盟于2008年正式开始实施的REACH法规(“Registration，Evaluation，Authorization and Restriction of Chemicals，化学品注册、评估、许可和限制”)，根据REACH法规要求，所有包括纺织、机电、轻工、服装、玩具、汽车等行业在内的下游产品生产贸易企业都需要对其产品中是否含有高关注度物质(SVHC)进行检测，提供相应的REACH法规符合性评估报告，并向下游供应链进行传递。只有严格按照REACH法规的条款履行产品相应的责任和义务，使产品全面符合法规，才能得到进口商和欧盟监管当局的认可。因此，开发一种既具有较好的耐切割性能，又符合REACH法规的胎面胶显得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有优良的耐切割性能和较低的生热值，且符合REACH法规的环保耐切割工程机械轮胎胎面胶。

本发明所述的环保耐切割工程机械轮胎胎面胶，按重量份计由下述组分构成：

天然橡胶，100份；

N115炭黑，45～65份；

芳轮短纤维，1～3份；

环保芳烃油，0.5～3.5份；

氧化锌，3～7份；

硬脂酸，0.5～2.5份；

N-异丙基-N-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)，0.5～2.5份；

2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)，0.5～2.5份；

防护蜡，0.5～2.5份；

硫磺，0.8～1.2份；

N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(促进剂CZ)，0.5～1.7份；

N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(防焦剂CTP)，0.1～0.5份。

上述技术方案中，

所述的天然橡胶为2^#烟片胶和/或3^#烟片胶。当所用的天然橡胶为2^#烟片胶和3^#烟片胶的混合物时，2^#烟片胶与3^#烟片胶的配比可以是任意配比。

所述的芳轮短纤维的直径为12～18μm，长度为3～5mm。

所述环保芳烃油为芳烃油萃取稠环芳烃后的剩余物，其主要组分为单环芳烃油和饱和烃(简称环保芳烃油TDAE)。

本发明所述的环保耐切割工程机械轮胎胎面胶采用现有常规方法制备。所得的橡胶胶料的性能如表1所示：

表1：

性能参数	单位	性能范围
			硬度(邵尔A)	度	55～75
300%定伸强力	MPa	9～12
			拉伸强度	MPa	24～26
扯断伸长率	%	480～550
			撕裂强度	kN/m	100～180
切割量	g/20min	0.8～1.0

与现有技术相比，本发明采用天然橡胶、N115炭黑和芳轮短纤维合用作为胶料的主体成分，在充分发挥N115炭黑良好的耐磨性能的同时，芳轮短纤维的加入起到了增强胶料耐切割性能目的，再结合天然橡胶的使用，同时选择特定的助剂及配比，使胶料在满足REACH法规的同时具有优良的耐切割性能、耐磨性能和抗崩花掉块的特点，并获得在韧性、生热值、热老化性能、耐磨性之间的优良平衡。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1

按以下表2中指定的各组分进行炼胶，制备方法：

1)按配方称取其中的2^#烟片胶、3^#烟胶、补强炭黑、短纤维、环保芳烃油、氧化锌、硬脂酸、防老剂4010NA、防老剂RD和防护蜡投入橡胶密炼机(转子转速为40r/min)，在160℃条件下以40r/min的转速混炼4min，得到混炼胶A；

2)按配方称取其中的硫磺、促进剂CZ和防焦剂CTP，投入橡胶密炼机中与混炼胶A混合，在90℃条件下以20r/min的转速混炼3min，即得到环保耐切割工程机械轮胎胎面胶。

对所得的胶料进行性能测试，在表2中列出了测试结果。

实施例2：

按以下表2中指定的各组分进行炼胶，胶料的制备方法同实施例1。

对所得的胶料进行性能测试，在表2中列出了测试结果。

实施例3：

对所得的胶料进行性能测试，在表2中列出了测试结果。

表2

Claims

1.环保耐切割工程机械轮胎胎面胶，按重量份计由下述组分构成：

天然橡胶，100份；

N115炭黑，45～65份；

芳轮短纤维，1～3份；

环保芳烃油，0.5～3.5份；

氧化锌，3～7份；

硬脂酸，0.5～2.5份；

N-异丙基-N-苯基对苯二胺，0.5～2.5份；

2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，0.5～2.5份；

防护蜡，0.5～2.5份；

硫磺，0.8～1.2份；

N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，0.5～1.7份；

N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺，0.1～0.5份。

2.根据权利要求1所述的环保耐切割工程机械轮胎胎面胶，其特征在于：所述的天然橡胶为2#烟片胶和/或3#烟片胶。

3.根据权利要求1所述的环保耐切割工程机械轮胎胎面胶，其特征在于：所述的芳轮短纤维的直径为12～18μm，长度为3～5mm。

4.根据权利要求1所述的环保耐切割工程机械轮胎胎面胶，其特征在于：所述环保芳烃油为芳烃油萃取稠环芳烃后的剩余物，其主要组分为单环芳烃油和饱和烃。