CN105037853A - 一种矿用轮胎配方及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用轮胎配方及其制备方法，其特点是，由下述重量配比的原料采用密炼机加工制成，乳聚丁苯橡胶35～60%，天然橡胶0～15%，活性剂氧化锌1～4%，中超耐磨炭黑N220？25～38%，防老剂RD？0.2～2.0%，防老剂IPPD？0.2～2.0%，硬脂酸0.3～1.0%，防护蜡0.3～1.2%，石蜡0.3～1.1%，增粘树脂1～5%，芳纶浆粕短纤维1.5～6%，芳烃油1～5%，分散剂FS-97？0.5～1.5%，硫黄0.5～2%，促进剂NS？0.5～2.5%，防焦剂0.05～0.3%；胎面硬度高、拉伸强度高、橡胶抗撕裂性能优异，可有效减少花纹掉块现象，提高矿用轮胎的使用性能及行车安全性，同时提高轮胎使用寿命。
Description
技术领域：
本发明涉及轮胎技术领域，具体地讲是一种矿用轮胎配方及其制备方法。
背景技术：
众所周知，矿区作业场地条件极为苛刻，路面布满锋利的碎石，部分道路还有积水，轮胎在该条件下使用，经常出现花纹割伤、掉块甚至胎面被扎破而导致的轮胎爆破现象，降低轮胎使用寿命，严重时会导致车祸，危及生命安全。
发明内容：
本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种矿用轮胎配方。
本发明的另一目的是提供一种矿用轮胎配方的制备方法。
本发明主要解决现有的轮胎在矿区使用易损伤危及安全等问题。
本发明的技术方案是：一种矿用轮胎配方，其特殊之处在于，由下述重量配比的原料组成，乳聚丁苯橡胶35～60%，天然橡胶0～15%，活性剂氧化锌1～4%，中超耐磨炭黑N22025～38%，防老剂RD0.2～2.0%，防老剂IPPD0.2～2.0%，硬脂酸0.3～1.0%，防护蜡0.3～1.2%，石蜡0.3～1.1%，增粘树脂1～5%，芳纶浆粕短纤维1.5～6%，芳烃油1～5%，分散剂FS-970.5～1.5%，硫黄0.5～2%，促进剂NS0.5～2.5%，防焦剂0.05～0.3%。
本发明的一种较好的技术方案，由下述重量配比的原料组成，乳聚丁苯橡胶38～58%，天然橡胶0～12%，活性剂氧化锌1.1～3.7%，中超耐磨炭黑N22026～37%，防老剂RD0.3～1.9%，防老剂IPPD0.3～1.9%，硬脂酸0.32～0.9%，防护蜡0.32～1.1%，石蜡0.32～1.0%，增粘树脂1.5～4.5%，芳纶浆粕短纤维1.6～5.5%，芳烃油1.6～4.5%，分散剂FS-970.52～1.4%，硫黄0.52～1.9%，促进剂NS0.54～2.3%，防焦剂0.06～0.29%。
本发明的一种更好的技术方案，由下述重量配比的原料组成，由下述重量配比的原料制成，乳聚丁苯橡胶44～52%，天然橡胶0～5%，活性剂氧化锌2.1～2.8%，中超耐磨炭黑N22028～32%，防老剂RD0.4～0.8%，防老剂IPPD0.7～1.3%，硬脂酸0.38～0.62%，防护蜡0.35～0.65%，石蜡0.35～0.68%，增粘树脂2.5～3.4%，芳纶浆粕短纤维2～5%，芳烃油2.5～3.8%，分散剂FS-970.8～1.2%，硫黄0.58～0.93%，促进剂NS0.56～0.95%，防焦剂0.13～0.24%。
进一步的，所述中超耐磨炭黑N220与所述乳聚丁苯橡胶份数之比不大于1:1。
进一步的，所述防焦剂与促进剂份数之比不小于1:10。
进一步的，所述天然橡胶与乳聚丁苯橡胶份数之比不大于1:2。
本发明的一种矿用轮胎配方的制备方法，其特殊之处在于，包括如下工艺步骤：
a投入乳聚丁苯橡胶、天然橡胶、活性剂氧化锌、防老剂、分散剂FS-97、硬脂酸、防护蜡、石蜡、增粘树脂、芳纶浆粕短纤维，混炼20-40秒，油压为12～15MPa；
b投入70～90%的炭黑，混炼50～80秒，油压为12～15MPa；
c投入剩余炭黑和芳烃油，混炼50～100秒，混炼温度155～165℃，油压为12～15MPa,制得胶片；
d胶片经冷却水槽，水槽中有隔离剂溶液，然后经风扇冷却2小时，自然冷却8小时；
e投入冷却好的胶片、硫黄、促进剂NS、防焦剂，混炼100～140秒，温度90～110℃，油压11～13MPa，制得胶片；
f胶片经冷却水槽，水槽中有隔离剂溶液，然后经风扇冷却2小时，自然冷却8小时；
g冷却好的胶片经挤出机制成胎面。
本发明的一种矿用轮胎配方及其制备方法与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步，1、胎面硬度高、拉伸强度高、橡胶抗撕裂性能优异，可有效减少花纹掉块现象；2、在配方中加入芳纶浆粕短纤维，进一步改善了胶料的性能，有效提高胶料耐刺扎性能，从而可减少在矿区苛刻路面上使用时出现的胎面割伤或被扎破的现象，提高矿用轮胎的使用性能及行车安全性；3、提高轮胎使用寿命。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种矿用轮胎配方，包括如下组分：乳聚丁苯橡胶35～60%，天然橡胶0～15%，活性剂氧化锌1～4%，中超耐磨炭黑N22025～38%，防老剂RD0.2～2.0%，防老剂IPPD0.2～2.0%，硬脂酸0.3～1.0%，防护蜡0.3～1.2%，石蜡0.3～1.1%，增粘树脂1～5%，芳纶浆粕短纤维1.5～6%，芳烃油1～5%，分散剂FS-970.5～1.5%，硫黄0.5～2%，促进剂NS0.5～2.5%，防焦剂0.05～0.3%。
中超耐磨炭黑N220与乳聚丁苯橡胶份数之比不大于1:1，确保轮胎耐磨性，胶料磨耗体积可不低于0.20cm3/1.61km，提升耐刺扎性。
防焦剂CTP与促进剂份数之比不小于1:10，可改善胶料加工安全性，延长焦烧时间10%以上，防止早期硫化，减少胶料焦烧报废。
天然橡胶与乳聚丁苯橡胶份数之比不大于1:2，保证乳聚丁苯橡胶为主体材料，提升耐刺扎性。
本发明的一种矿用轮胎配方的制备方法，所述矿用轮胎配方如上述一种矿用轮胎的配方，其工艺步骤如下：
1、投入乳聚丁苯橡胶、天然橡胶、活性剂氧化锌、防老剂、分散剂FS-97、硬脂酸、防护蜡、石蜡、增粘树脂、芳纶浆粕短纤维，混炼20～40秒，油压为12～15MPa；
2、投入70～90%的炭黑，混炼50～80秒，油压为12～15MPa；
3、投入剩余炭黑和芳烃油，混炼50～100秒，混炼温度155～165℃，油压为12～15MPa,制得胶片；
4、胶片经冷却水槽，水槽中有隔离剂溶液，然后经风扇冷却2小时，自然冷却8小时；
5、投入冷却好的胶片、硫黄、促进剂NS、防焦剂，混炼100～140秒，温度90～110℃，油压11～13MPa，制得胶片；
6、胶片经冷却水槽，水槽中有隔离剂溶液，然后经风扇冷却2小时，自然冷却8小时；
7、冷却好的胶片经挤出机制成胎面。
实施例1，原材料组分的百分重量配比：乳聚丁苯橡胶40%，天然橡胶10%，氧化锌2.5%，中超耐磨炭黑N22033%，防老剂RD0.7%，防老剂IPPD0.8%，硬脂酸0.5%，防护蜡0.5%，石蜡0.5%，增粘树脂松香2.5%，芳纶浆粕短纤维D35002.7%，芳烃油3.5%，分散剂FS-971%，硫黄0.9%，促进剂NS0.8%，防焦剂CTP0.1%。
制备过程在密炼机中进行：
1、投入乳聚丁苯橡胶、天然橡胶、活性剂氧化锌、防老剂、分散剂FS-97、硬脂酸、防护蜡、石蜡、增粘树脂、芳纶浆粕短纤维，混炼20-40秒，油压为12～15MPa；
2、投入70～90%的炭黑，混炼50～80秒，油压为12～15MPa；
3、投入剩余炭黑和芳烃油，混炼50～100秒，混炼温度155～165℃，油压为12～15MPa,制得胶片；
4、胶片经冷却水槽，水槽中有隔离剂溶液，然后经风扇冷却2小时，自然冷却8小时；
5、投入冷却好的胶片、硫黄、促进剂NS、防焦剂，混炼100～140秒，温度90～110℃，油压11～13MPa，制得胶片；
6、胶片经冷却水槽，水槽中有隔离剂溶液，然后经风扇冷却2小时，自然冷却8小时；
7、冷却好的胶片经挤出机制成胎面。
由以上实施例1获得的轮胎胎面胶料，主要技术指标如下：
| 项 目 | 实施例1 | 现有配方 |
| 拉伸强度/MPa | 22 | 19 |
| 拉断伸长率/% | 520 | 480 |
| 300%定伸应力/MPa | 12 | 10 |
| 硬度（邵尔A）/度 | 72 | 68 |
| 撕裂强度/ kN/m | 107 | 93 |
从上表数据可以看出本发明实施例1的配方明显优于现有配方。
采用实施例1的技术方案的有益效果是：胎面硬度高、拉伸强度高、橡胶抗撕裂性能优异，可有效减少花纹掉块现象；同时，在配方中加入芳纶浆粕短纤维，进一步改善了胶料的性能，有效提高胶料耐刺扎性能，从而可减少在矿区苛刻路面上使用时出现的胎面割伤或被扎破的现象，提高矿用轮胎的使用性能及行车安全性。
实施例2，一种矿用轮胎配方由如下百分重量配比的原料组成：乳聚丁苯橡胶44%，天然橡胶7%，氧化锌2%，中超耐磨炭黑N22030%，防老剂RD1.0%，防老剂IPPD1.0%，硬脂酸0.5%，防护蜡0.6%，石蜡0.6%，增粘树脂C53%，芳纶浆粕短纤维D35003.5%，芳烃油3%，分散剂FS-971.0%，硫黄1.2%，促进剂NS1.5%，防焦剂CTP0.1%。
实施例3，一种矿用轮胎配方由如下百分重量配比的原料组成：乳聚丁苯橡胶35%，天然橡胶15%，氧化锌1%，中超耐磨炭黑N22025.85%，防老剂RD0.2%，防老剂IPPD2.0%，硬脂酸1.0%，防护蜡0.3%，石蜡1.1%，增粘树脂C55.0%，芳纶浆粕短纤维D35006.0%，芳烃油5.0%，分散剂FS-971.5%，硫黄0.5%，促进剂NS0.5%，防焦剂CTP0.05%。
实施例4，一种矿用轮胎配方由如下百分重量配比的原料组成：乳聚丁苯橡胶60%，氧化锌2.2%，中超耐磨炭黑N22025%，防老剂RD2.0%，防老剂IPPD0.2%，硬脂酸0.3%，防护蜡1.2%，石蜡0.3%，增粘树脂松香1.0%，芳纶浆粕短纤维D35001.5%，芳烃油1.0%，分散剂FS-970.5%，硫黄2.0%，促进剂NS2.5%，防焦剂CTP0.3%。
实施例5，一种矿用轮胎配方由如下百分重量配比的原料组成：乳聚丁苯橡胶38%，天然橡胶6.0%，氧化锌4%，中超耐磨炭黑N22038%，防老剂RD0.5%，防老剂IPPD0.5%，硬脂酸0.5%，防护蜡0.5%，石蜡0.5%，增粘树脂松香2.0%，芳纶浆粕短纤维D35003.0%，芳烃油3.0%，分散剂FS-970.8%，硫黄1.1%，促进剂NS1.5%，防焦剂CTP0.1%。
实施例6，一种矿用轮胎配方由如下百分重量配比的原料组成：乳聚丁苯橡胶58%，天然橡胶3.0%，氧化锌3.7%，中超耐磨炭黑N22026%，防老剂RD0.3%，防老剂IPPD0.3%，硬脂酸0.32%，防护蜡0.32%，石蜡1.0%，增粘树脂松香1.5%，芳纶浆粕短纤维D35001.6%，芳烃油2.32%，分散剂FS-970.52%，硫黄0.52%，促进剂NS0.54%，防焦剂CTP0.06%。
实施例7，一种矿用轮胎配方由如下百分重量配比的原料组成：乳聚丁苯橡胶38%，天然橡胶12%，氧化锌1.1%，中超耐磨炭黑N22026.41%，防老剂RD1.9%，防老剂IPPD0.9%，硬脂酸0.9%，防护蜡0.5%，石蜡0.5%，增粘树脂C54.5%，芳纶浆粕短纤维D35005.5%，芳烃油4.5%，分散剂FS-970.8%，硫黄1.0%，促进剂NS1.2%，防焦剂CTP0.29%。
实施例8，一种矿用轮胎配方由如下百分重量配比的原料组成：乳聚丁苯橡胶40%，天然橡胶7%，氧化锌1.5%，中超耐磨炭黑N22037%，防老剂RD0.3%，防老剂IPPD1.9%，硬脂酸0.52%，防护蜡1.1%，石蜡0.32%，增粘树脂松香1.5%，芳纶浆粕短纤维D35001.6%，芳烃油1.6%，分散剂FS-971.4%，硫黄1.9%，促进剂NS2.3%，防焦剂CTP0.06%。
实施例9，一种矿用轮胎配方由如下百分重量配比的原料组成：乳聚丁苯橡胶52%，氧化锌2.1%，中超耐磨炭黑N22028.13%，防老剂RD0.8%，防老剂IPPD0.7%，硬脂酸0.62%，防护蜡0.35%，石蜡0.68%，增粘树脂松香2.5%，芳纶浆粕短纤维D35005%，芳烃油3.8%，分散剂FS-971.2%，硫黄0.93%，促进剂NS0.95%，防焦剂CTP0.24%。
实施例10，一种矿用轮胎配方由如下百分重量配比的原料组成：乳聚丁苯橡胶44%，天然橡胶5%，氧化锌2.8%，中超耐磨炭黑N22032%，防老剂RD0.6%，防老剂IPPD1.3%，硬脂酸0.5%，防护蜡0.5%，石蜡0.5%，增粘树脂C53.4%，芳纶浆粕短纤维D35004.0%，芳烃油3.0%，分散剂FS-971.0%，硫黄0.68%，促进剂NS0.56%，防焦剂CTP0.16%。
实施例11，一种矿用轮胎配方由如下百分重量配比的原料组成：乳聚丁苯橡胶50.74%，天然橡胶5%，氧化锌2.5%，中超耐磨炭黑N22028%，防老剂RD0.4%，防老剂IPPD1.0%，硬脂酸0.38%，防护蜡0.65%，石蜡0.35%，增粘树脂C53.0%，芳纶浆粕短纤维D35002.0%，芳烃油2.5%，分散剂FS-970.8%，硫黄0.58%，促进剂NS0.8%，防焦剂CTP0.13%。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本申请中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本申请所示的这些实施例，而是要符合与本申请所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种矿用轮胎配方，其特征在于，由下述重量配比的原料组成，乳聚丁苯橡胶35～60%，天然橡胶0～15%，活性剂氧化锌1～4%，中超耐磨炭黑N22025～38%，防老剂RD0.2～2.0%，防老剂IPPD0.2～2.0%，硬脂酸0.3～1.0%，防护蜡0.3～1.2%，石蜡0.3～1.1%，增粘树脂1～5%，芳纶浆粕短纤维1.5～6%，芳烃油1～5%，分散剂FS-970.5～1.5%，硫黄0.5～2%，促进剂NS0.5～2.5%，防焦剂0.05～0.3%。
2.根据权利要求1所述的一种矿用轮胎配方，其特征在于，由下述重量配比的原料组成，乳聚丁苯橡胶38～58%，天然橡胶0～12%，活性剂氧化锌1.1～3.7%，中超耐磨炭黑N22026～37%，防老剂RD0.3～1.9%，防老剂IPPD0.3～1.9%，硬脂酸0.32～0.9%，防护蜡0.32～1.1%，石蜡0.32～1.0%，增粘树脂1.5～4.5%，芳纶浆粕短纤维1.6～5.5%，芳烃油1.6～4.5%，分散剂FS-970.52～1.4%，硫黄0.52～1.9%，促进剂NS0.54～2.3%，防焦剂0.06～0.29%。
3.根据权利要求2所述的一种矿用轮胎配方，其特征在于，由下述重量配比的原料组成，乳聚丁苯橡胶44～52%，天然橡胶0～5%，活性剂氧化锌2.1～2.8%，中超耐磨炭黑N22028～32%，防老剂RD0.4～0.8%，防老剂IPPD0.7～1.3%，硬脂酸0.38～0.62%，防护蜡0.35～0.65%，石蜡0.35～0.68%，增粘树脂2.5～3.4%，芳纶浆粕短纤维2～5%，芳烃油2.5～3.8%，分散剂FS-970.8～1.2%，硫黄0.58～0.93%，促进剂NS0.56～0.95%，防焦剂0.13～0.24%。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种矿用轮胎配方，其特征在于，所述中超耐磨炭黑N220与所述乳聚丁苯橡胶份数之比不大于1:1。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种矿用轮胎配方，其特征在于，所述防焦剂与促进剂份数之比不小于1:10。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种矿用轮胎配方，其特征在于，所述天然橡胶与乳聚丁苯橡胶份数之比不大于1:2。
7.上述权利要求1-6所述的任意一种矿用轮胎配方的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
a投入乳聚丁苯橡胶、天然橡胶、活性剂氧化锌、防老剂、分散剂FS-97、硬脂酸、防护蜡、石蜡、增粘树脂、芳纶浆粕短纤维，混炼20-40秒，油压为12～15MPa；
b投入70～90%的炭黑，混炼50～80秒，油压为12～15MPa；
c投入剩余炭黑和芳烃油，混炼50～100秒，混炼温度155～165℃，油压为12～15MPa,制得胶片；
d胶片经冷却水槽，水槽中有隔离剂溶液，然后经风扇冷却2小时，自然冷却8小时；
e投入冷却好的胶片、硫黄、促进剂NS、防焦剂，混炼100～140秒，温度90～110℃，油压11～13MPa，制得胶片；
f胶片经冷却水槽，水槽中有隔离剂溶液，然后经风扇冷却2小时，自然冷却8小时；
g冷却好的胶片经挤出机制成胎面。
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Denomination of invention: A raw material composition for mining tire tread and its preparation method Effective date of registration: 20231108 Granted publication date: 20170630 Pledgee: Weihai Commercial Bank Co.,Ltd. Guangming sub branch Pledgor: WEIHAI ZHONGWEI RUBBER Co.,Ltd. Registration number: Y2023980064676 |
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