CN103923360B - 一种轮胎用耐磨橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮胎用耐磨橡胶及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：天然橡胶60-80、聚氨酯橡胶30-50、丁苯橡胶20-40、硫磺1-2、促进剂TMTD 1-2、促进剂NOBS 0.5-1、促进剂MDB 1-1.5、蓖麻油酸锌1-2、硬脂酸铅2-3、氧化钙2-3、N-环己基硫代酞酰亚胺0.1-0.5、炭黑N660 35-45、对氨基苯甲酸3-5、微晶石蜡2-4、纳米氮化硅5-10。本发明通过合理调整配方体系，可以显著提高橡胶的耐磨性，降低橡胶的摩擦磨耗量，同时橡胶具有极高的拉伸强度、撕裂强度以及良好的耐热性、抗裂纹性、耐疲劳性，完全满足轮胎的性能要求，经久耐用，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种轮胎用耐磨橡胶及其制备方法，属于橡胶材料领域。
背景技术
轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品，通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎橡胶的耐磨性能直接影响轮胎的安全性、噪声、振动和磨耗里程，因此，降低橡胶材料的摩擦磨损，提高橡胶材料的耐磨性具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮胎用耐磨橡胶及其制备方法，不仅可以改善轮胎的耐磨性，还可以提高轮胎的高速安全性和耐久性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种轮胎用耐磨橡胶，由以下重量份的原料制成：天然橡胶60-80、聚氨酯橡胶30-50、丁苯橡胶20-40、硫磺1-2、促进剂TMTD 1-2、促进剂NOBS 0.5-1、促进剂MDB 1-1.5、蓖麻油酸锌1-2、硬脂酸铅2-3、氧化钙2-3、N-环己基硫代酞酰亚胺0.1-0.5、炭黑N660 35-45、对氨基苯甲酸3-5、微晶石蜡2-4、纳米氮化硅5-10、锭子油10-15、磷酸三甲苯酯12-18、甲基硅酸季戊四醇酯5-10、防老剂BLE 1-2、防老剂SP 1-2、改性填料15-25；
所述改性填料的制备方法如下：（1）按重量比4-8:3-5:2-3称取夕线石、油页岩、凹凸棒土混合均匀，粉碎，过筛，然后在650-750℃纯NH3气氛下煅烧0.5-1h，再在360-420℃纯H2气氛下煅烧1-2h，自然冷却至室温；（2）取相当于矿物填料重量30-40%的20-25%纳米硅溶胶、3-5%的油酸三乙醇胺、1-2%的吐温60、2-3%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，再加入步骤（1）处理的矿物填料，在50-60℃水浴温度下搅拌20-30min，抽滤，烘干；（3）取相当于矿物填料重量1-2倍量的天然胶乳与步骤（2）处理后的矿物填料混合均匀，然后加入混合物重量2-3%的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、4-6%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、3-5%的纳米氮化硅、2-3%的柠檬酸、1-2%的8-氨基萘-1,6-二磺酸，搅拌2-3h，烘干，粉碎，过筛即可。
夕线石、油页岩、凹凸棒土三种无机填料经上述方法改性后，对橡胶材料有良好的相容性和分散性，从而显著提高无机填料的补强效果，提高橡胶的力学性能，并能赋予橡胶制品良好的耐磨、耐撕裂、耐热、耐老化、耐油等多种性能，延长橡胶制品的使用寿命。
本发明轮胎用耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：使用开炼机先将天然橡胶、聚氨酯橡胶、丁苯橡胶混炼均匀,再将辊距调到2mm以下,薄通3-5次,调大辊距至3-4mm,待胶料包辊后，依次加入蓖麻油酸锌、硬脂酸铅、氧化钙、对氨基苯甲酸、促进剂，然后加入纳米氮化硅、炭黑、锭子油、甲基硅酸季戊四醇酯、防老剂，最后加入其余原料，辊温控制在55-65℃,炼胶时间控制在15-20min，下料，停放5-10h即可。
本发明的有益效果：
本发明通过合理调整配方体系，可以显著提高橡胶的耐磨性，降低橡胶的摩擦磨耗量，同时橡胶具有极高的拉伸强度、撕裂强度以及良好的耐热性、抗裂纹性、耐疲劳性，完全满足轮胎的性能要求，经久耐用，安全可靠。
具体实施方式
实施例1
一种轮胎用耐磨橡胶，由以下重量（kg）的原料制成：天然橡胶60、聚氨酯橡胶30、丁苯橡胶20、硫磺1、促进剂TMTD 1、促进剂NOBS 0.5、促进剂MDB 1、蓖麻油酸锌1、硬脂酸铅2、氧化钙2、N-环己基硫代酞酰亚胺0.1、炭黑N660 35、对氨基苯甲酸3、微晶石蜡2、纳米氮化硅5、锭子油10、磷酸三甲苯酯12、甲基硅酸季戊四醇酯5、防老剂BLE 1、防老剂SP 1、改性填料15；
所述改性填料的制备方法如下：（1）按重量比4:3:2称取夕线石、油页岩、凹凸棒土混合均匀，粉碎，过筛，然后在650℃纯NH3气氛下煅烧1h，再在360℃纯H2气氛下煅烧2h，自然冷却至室温；（2）取相当于矿物填料重量30%的20%纳米硅溶胶、3%的油酸三乙醇胺、1%的吐温60、2%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，再加入步骤（1）处理的矿物填料，在50℃水浴温度下搅拌30min，抽滤，烘干；（3）取相当于矿物填料重量1倍量的天然胶乳与步骤（2）处理后的矿物填料混合均匀，然后加入混合物重量2%的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、4%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、3%的纳米氮化硅、2%的柠檬酸、1%的8-氨基萘-1,6-二磺酸，搅拌2h，烘干，粉碎，过筛即可。
轮胎用耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：使用开炼机先将天然橡胶、聚氨酯橡胶、丁苯橡胶混炼均匀,再将辊距调到2mm以下,薄通3-5次,调大辊距至3-4mm,待胶料包辊后，依次加入蓖麻油酸锌、硬脂酸铅、氧化钙、对氨基苯甲酸、促进剂，然后加入纳米氮化硅、炭黑、锭子油、甲基硅酸季戊四醇酯、防老剂，最后加入其余原料，辊温控制在55-65℃,炼胶时间控制在15-20min，下料，停放5-10h即可。
实施例2
一种轮胎用耐磨橡胶，由以下重量（kg）的原料制成：天然橡胶70、聚氨酯橡胶40、丁苯橡胶30、硫磺1.5、促进剂TMTD 1.5、促进剂NOBS 0.8、促进剂MDB 1.2、蓖麻油酸锌1.5、硬脂酸铅2.5、氧化钙2.5、N-环己基硫代酞酰亚胺0.3、炭黑N660 40、对氨基苯甲酸4、微晶石蜡3、纳米氮化硅8、锭子油12、磷酸三甲苯酯16、甲基硅酸季戊四醇酯8、防老剂BLE 1.5、防老剂SP 1.5、改性填料20；
所述改性填料的制备方法如下：（1）按重量比6:4:2.5称取夕线石、油页岩、凹凸棒土混合均匀，粉碎，过筛，然后在700℃纯NH3气氛下煅烧1h，再在380℃纯H2气氛下煅烧1.5h，自然冷却至室温；（2）取相当于矿物填料重量35%的22%纳米硅溶胶、4%的油酸三乙醇胺、1.5%的吐温60、2.5%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，再加入步骤（1）处理的矿物填料，在55℃水浴温度下搅拌25min，抽滤，烘干；（3）取相当于矿物填料重量1.5倍量的天然胶乳与步骤（2）处理后的矿物填料混合均匀，然后加入混合物重量2.5%的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、5%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、4%的纳米氮化硅、2.5%的柠檬酸、1.5%的8-氨基萘-1,6-二磺酸，搅拌2.5h，烘干，粉碎，过筛即可。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种轮胎用耐磨橡胶，由以下重量份的原料制成：天然橡胶80、聚氨酯橡胶50、丁苯橡胶40、硫磺2、促进剂TMTD 2、促进剂NOBS 1、促进剂MDB 1.5、蓖麻油酸锌2、硬脂酸铅3、氧化钙3、N-环己基硫代酞酰亚胺0.5、炭黑N660 45、对氨基苯甲酸5、微晶石蜡4、纳米氮化硅10、锭子油15、磷酸三甲苯酯18、甲基硅酸季戊四醇酯10、防老剂BLE 2、防老剂SP 2、改性填料25；
所述改性填料的制备方法如下：（1）按重量比8:5:3称取夕线石、油页岩、凹凸棒土混合均匀，粉碎，过筛，然后在750℃纯NH3气氛下煅烧0.5h，再在420℃纯H2气氛下煅烧1h，自然冷却至室温；（2）取相当于矿物填料重量40%的25%纳米硅溶胶、5%的油酸三乙醇胺、2%的吐温60、3%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，再加入步骤（1）处理的矿物填料，在60℃水浴温度下搅拌20min，抽滤，烘干；（3）取相当于矿物填料重量2倍量的天然胶乳与步骤（2）处理后的矿物填料混合均匀，然后加入混合物重量3%的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、6%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、5%的纳米氮化硅、3%的柠檬酸、2%的8-氨基萘-1,6-二磺酸，搅拌3h，烘干，粉碎，过筛即可。
制备方法同实施例1。
将实施例1、2、3 所生产的橡胶用于制备轮胎，其性能检测结果如表1 所示。
Claims (2)
1.一种轮胎用耐磨橡胶，其特征在于，由以下重量份的原料制成：天然橡胶60-80、聚氨酯橡胶30-50、丁苯橡胶20-40、硫磺1-2、促进剂TMTD 1-2、促进剂NOBS 0.5-1、促进剂MDB 1-1.5、蓖麻油酸锌1-2、硬脂酸铅2-3、氧化钙2-3、N-环己基硫代酞酰亚胺0.1-0.5、炭黑N66035-45、对氨基苯甲酸3-5、微晶石蜡2-4、纳米氮化硅5-10、锭子油10-15、磷酸三甲苯酯12-18、甲基硅酸季戊四醇酯5-10、防老剂BLE 1-2、防老剂SP 1-2、改性填料15-25；
所述改性填料的制备方法如下：(1)按重量比4-8:3-5:2-3称取夕线石、油页岩、凹凸棒土混合均匀，粉碎，过筛，然后在650-750℃纯NH3气氛下煅烧0.5-1h，再在360-420℃纯H2气氛下煅烧1-2h，自然冷却至室温；(2)取相当于矿物填料重量30-40％的20-25％纳米硅溶胶、3-5％的油酸三乙醇胺、1-2％的吐温60、2-3％的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，再加入步骤(1)处理的矿物填料，在50-60℃水浴温度下搅拌20-30min，抽滤，烘干；(3)取相当于矿物填料重量1-2倍量的天然胶乳与步骤(2)处理后的矿物填料混合均匀，然后加入混合物重量2-3％的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、4-6％的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、3-5％的纳米氮化硅、2-3％的柠檬酸、1-2％的8-氨基萘-1,6-二磺酸，搅拌2-3h，烘干，粉碎，过筛即可。
2.如权利要求1所述的轮胎用耐磨橡胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：使用开炼机先将天然橡胶、聚氨酯橡胶、丁苯橡胶混炼均匀,再将辊距调到2mm以下,薄通3-5次,调大辊距至3-4mm,待胶 料包辊后，依次加入蓖麻油酸锌、硬脂酸铅、氧化钙、对氨基苯甲酸、促进剂，然后加入纳米氮化硅、炭黑、锭子油、甲基硅酸季戊四醇酯、防老剂，最后加入其余原料，辊温控制在55-65℃,炼胶时间控制在15-20min，下料，停放5-10h即可。
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