CN105418999A - 一种载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶及其制备方法 - Google Patents

一种载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于轮胎橡胶的技术领域，具体的涉及一种载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶及其制备方法。该种载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：NR？50份；IR？50份；聚二甲基硅氧烷29～35份；中超耐磨炭黑ISAF？17～22份；白炭黑？11～16份；氧化锌3～4份；硬脂酸2.7～3份；防老剂4020？1.1～1.5份；三线油1.1～1.5份；促进剂CZ？0.7～0.8份；硫黄2.7～3.0份；含碳纳米管的陶土50～55份。该胎面基部胶中使用IR替代部分NR，以降低胶料的门尼粘度，提高胎面挤出半成品合格率，改善半成品的工艺粘性，提高成型生产效率；同时大大提高耐磨性能。

Description

一种载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶及其制备方法
技术领域
本发明属于轮胎橡胶的技术领域，具体的涉及一种载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶及其制备方法。
背景技术
载重5吨轮胎式装载机广泛应用于公路、铁路、港口、码头、煤炭、矿山、水利、国防等工程和城市建设等场所，进行铲土运输等机械活动。它对于减轻劳动强度，加快工程建设速度，提高工程质量起着重要的作用。
载重5吨轮胎式装载机主要功能是对松散物料进行铲装及短距离运输作业。它是工程机械中发展最快、产销量及市场需求最大的机种之一。目前常见的是载重5吨轮胎式装载机，与它相对的是履带式的装载机，与履带式相比它具有机动性能好，不破坏路面，操作方便等优点。所以载重5吨轮胎式装载机得到广泛的应用。
子午线轮胎胎面基部胶将胎面与带束层紧密结合在一起，胎面基部胶能够传递来自路面的应力，提高轮胎的高速性能，还能够吸收轮胎行驶过程中产生的部分震动。目前由于胎面基部胶中白炭黑用量较大，导致胶料加工困难，易造成胎面挤出半成品尺寸不合格，工艺粘性较差。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶及其制备方法，该胎面基部胶中使用IR替代部分NR，以降低胶料的门尼粘度，提高胎面挤出半成品合格率，改善半成品的工艺粘性，提高成型生产效率；采用该胎面基部胶的成品轮胎耐磨性高，使用寿命长，适合载重5吨轮胎式装载机的工作环境。
本发明的技术方案为：一种载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷29～35份；
中超耐磨炭黑ISAF17～22份；
白炭黑11～16份；
氧化锌3～4份；
硬脂酸2.7～3份；
防老剂40201.1～1.5份；
三线油1.1～1.5份；
促进剂CZ0.7～0.8份；
硫黄2.7～3.0份；
含碳纳米管的陶土50～55份。
所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷29份；
中超耐磨炭黑ISAF22份；
白炭黑11份；
氧化锌4份；
硬脂酸2.7份；
防老剂40201.5份；
三线油1.1份；
促进剂CZ0.8份；
硫黄2.7份；
含碳纳米管的陶土55份。
所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷35份；
中超耐磨炭黑ISAF17份；
白炭黑16份；
氧化锌3份；
硬脂酸3份；
防老剂40201.1份；
三线油1.5份；
促进剂CZ0.7份；
硫黄3.0份；
含碳纳米管的陶土50份。
所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷31份；
中超耐磨炭黑ISAF20份；
白炭黑13份；
氧化锌4份；
硬脂酸3份；
防老剂40201.3份；
三线油1.5份；
促进剂CZ0.76份；
硫黄2.8份；
含碳纳米管的陶土53份。
一种所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶的制备方法，包括以下三段混炼：
（1）一段混炼：首先将55份NR与45份IR、11～16份白炭黑、3.0～4份氧化锌、2.7～3份硬脂酸、1.1～1.5份防老剂4020与1.1～1.5份三线油、29～35份聚二甲基硅氧烷与17～22份中超耐磨炭黑ISAF总量的2/3依次加入密炼机中进行混炼，然后在155～165℃温度下排胶得到一段混炼胶；
（2）二段混炼：将一段混炼胶和剩余的1/3炭黑依次加入密炼机进行混炼，然后在145～155℃温度下排胶得到二段混炼胶；
（3）三段混炼：将二段混炼胶、0.7～0.8份促进剂CZ、50～55份含碳纳米管的陶土和2.7～3.0份硫黄依次加入密炼机进行混炼，然后在95～105℃温度下排胶得到三段混炼胶。
所述步骤（1）一段混炼中密炼机的转速为60转/分钟。
所述步骤（2）二段混炼中密炼机的转速为50转/分钟。
所述步骤（3）三段混炼中密炼机的转速为20转/分钟。
所述各段混炼胶停放时间大于等于5小时，混炼胶的储存温度低于40℃。
本发明的有益效果为：本发明所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶300%定伸应力和拉伸强度有所降低，而适当降低胎面基部胶300%定伸应力可使胎面上层胶、胎面基部胶和带束层胶的定伸应力匹配更合理，从而使胎冠部位的应力应变传递更平缓，不会产生应力应变集中点，对延长轮胎的使用寿命有重要作用。采用该原料配方在胎面基部胶制备过程中半成品合格率大幅度提高，提高了45%～64%；对采用该胎面基部胶的成品轮胎在20km/h条件下进行耐久性能试验，累计行驶时间达到85小时，轮胎未损坏，超过国家标准（不小于34小时）要求；在高速性能通过速度达到285km/h，轮胎胎肩脱层，超过国家标准（不小于240km/h）要求，由此可见所述胎面基部胶使用寿命长。与此同时，所述胎面基部胶及其制备方法，如果按照年产500万辆载重5吨轮胎式装载机轮胎计算，可节约原材料成本93.5万元。
所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶300%定伸应力为13.5～14.1MPa，拉伸强度为17.1～18.7MPa；压缩疲劳性能每温升17.5℃，永久变形4.8%。在100℃温度下72小时老化后压缩疲劳性能每温升18.0℃永久变形2.5%。
综上所述，所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶工艺性能明显改善，原材料成本降低，成品轮胎耐久性能和高速性能高于国家标准要求。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1
所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷29份；
中超耐磨炭黑ISAF22份；
白炭黑11份；
氧化锌4份；
硬脂酸2.7份；
防老剂40201.5份；
三线油1.1份；
促进剂CZ0.8份；
硫黄2.7份；
含碳纳米管的陶土55份。
所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶的制备方法，包括以下三段混炼：
（1）一段混炼：首先将55份NR与45份IR、11份白炭黑、4份氧化锌、2.7份硬脂酸、1.5份防老剂4020与1.1份三线油、29份聚二甲基硅氧烷与22份中超耐磨炭黑ISAF总量的2/3依次加入密炼机中进行混炼，然后在155℃温度下排胶得到一段混炼胶；
（2）二段混炼：将一段混炼胶和剩余的1/3炭黑依次加入密炼机进行混炼，然后在145℃温度下排胶得到二段混炼胶；
（3）三段混炼：将二段混炼胶、0.8份促进剂CZ、55份含碳纳米管的陶土和2.7份硫黄依次加入密炼机进行混炼，然后在95℃温度下排胶得到三段混炼胶。
所述步骤（1）一段混炼中密炼机的转速为60转/分钟。
所述步骤（2）二段混炼中密炼机的转速为50转/分钟。
所述步骤（3）三段混炼中密炼机的转速为20转/分钟。
所述各段混炼胶停放时间大于等于5小时，混炼胶的储存温度低于40℃。
实施例2
所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷35份；
中超耐磨炭黑ISAF17份；
白炭黑16份；
氧化锌3份；
硬脂酸3份；
防老剂40201.1份；
三线油1.5份；
促进剂CZ0.7份；
硫黄3.0份；
含碳纳米管的陶土50份。
所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶的制备方法，包括以下三段混炼：
（2）一段混炼：首先将55份NR与45份IR、16份白炭黑、3份氧化锌、3份硬脂酸、1.1份防老剂4020与1.5份三线油、35份聚二甲基硅氧烷与17份中超耐磨炭黑ISAF总量的2/3依次加入密炼机中进行混炼，然后在165℃温度下排胶得到一段混炼胶；
（2）二段混炼：将一段混炼胶和剩余的1/3炭黑依次加入密炼机进行混炼，然后在155℃温度下排胶得到二段混炼胶；
（3）三段混炼：将二段混炼胶、0.7份促进剂CZ、50份含碳纳米管的陶土和3.0份硫黄依次加入密炼机进行混炼，然后在105℃温度下排胶得到三段混炼胶。
所述步骤（1）一段混炼中密炼机的转速为60转/分钟。
所述步骤（2）二段混炼中密炼机的转速为50转/分钟。
所述步骤（3）三段混炼中密炼机的转速为20转/分钟。
所述各段混炼胶停放时间大于等于5小时，混炼胶的储存温度低于40℃。
实施例3
所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷31份；
中超耐磨炭黑ISAF20份；
白炭黑13份；
氧化锌4份；
硬脂酸3份；
防老剂40201.3份；
三线油1.5份；
促进剂CZ0.76份；
硫黄2.8份；
含碳纳米管的陶土53份。
所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶的制备方法，包括以下三段混炼：
（3）一段混炼：首先将55份NR与45份IR、13份白炭黑、4份氧化锌、3份硬脂酸、1.3份防老剂4020与1.5份三线油、31份聚二甲基硅氧烷与20份中超耐磨炭黑ISAF总量的2/3依次加入密炼机中进行混炼，然后在161℃温度下排胶得到一段混炼胶；
（2）二段混炼：将一段混炼胶和剩余的1/3炭黑依次加入密炼机进行混炼，然后在153℃温度下排胶得到二段混炼胶；
（3）三段混炼：将二段混炼胶、0.8份促进剂CZ、55份含碳纳米管的陶土和2.7份硫黄依次加入密炼机进行混炼，然后在100℃温度下排胶得到三段混炼胶。
所述步骤（1）一段混炼中密炼机的转速为60转/分钟。
所述步骤（2）二段混炼中密炼机的转速为50转/分钟。
所述步骤（3）三段混炼中密炼机的转速为20转/分钟。
所述各段混炼胶停放时间大于等于5小时，混炼胶的储存温度低于40℃。

Claims (9)

1.一种载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷29～35份；
中超耐磨炭黑ISAF17～22份；
白炭黑11～16份；
氧化锌3～4份；
硬脂酸2.7～3份；
防老剂40201.1～1.5份；
三线油1.1～1.5份；
促进剂CZ0.7～0.8份；
硫黄2.7～3.0份；
含碳纳米管的陶土50～55份。
2.根据权利要求1所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷29份；
中超耐磨炭黑ISAF22份；
白炭黑11份；
氧化锌4份；
硬脂酸2.7份；
防老剂40201.5份；
三线油1.1份；
促进剂CZ0.8份；
硫黄2.7份；
含碳纳米管的陶土55份。
3.根据权利要求1所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷35份；
中超耐磨炭黑ISAF17份；
白炭黑16份；
氧化锌3份；
硬脂酸3份；
防老剂40201.1份；
三线油1.5份；
促进剂CZ0.7份；
硫黄3.0份；
含碳纳米管的陶土50份。
4.根据权利要求1所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：
NR50份；
IR50份；
聚二甲基硅氧烷31份；
中超耐磨炭黑ISAF20份；
白炭黑13份；
氧化锌4份；
硬脂酸3份；
防老剂40201.3份；
三线油1.5份；
促进剂CZ0.76份；
硫黄2.8份；
含碳纳米管的陶土53份。
5.一种权利要求1所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶的制备方法，其特征在于，包括以下三段混炼：
（1）一段混炼：首先将55份NR与45份IR、11～16份白炭黑、3.0～4份氧化锌、2.7～3份硬脂酸、1.1～1.5份防老剂4020与1.1～1.5份三线油、29～35份聚二甲基硅氧烷与17～22份中超耐磨炭黑ISAF总量的2/3依次加入密炼机中进行混炼，然后在155～165℃温度下排胶得到一段混炼胶；
（2）二段混炼：将一段混炼胶和剩余的1/3炭黑依次加入密炼机进行混炼，然后在145～155℃温度下排胶得到二段混炼胶；
（3）三段混炼：将二段混炼胶、0.7～0.8份促进剂CZ、50～55份含碳纳米管的陶土和2.7～3.0份硫黄依次加入密炼机进行混炼，然后在95～105℃温度下排胶得到三段混炼胶。
6.根据权利要求5所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）一段混炼中密炼机的转速为60转/分钟。
7.根据权利要求6所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）二段混炼中密炼机的转速为50转/分钟。
8.根据权利要求7所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）三段混炼中密炼机的转速为20转/分钟。
9.根据权利要求5所述载重5吨的轮胎式装载机子午线轮胎胎面基部胶的制备方法，其特征在于，所述各段混炼胶停放时间大于等于5小时，混炼胶的储存温度低于40℃。
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