CN105602017A - 一种轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶及其制备方法 - Google Patents

一种轮胎式装载机的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，具体的涉及一种轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶及其制备方法。该种轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：NR80份；BR20份；中超耐磨炭黑30～34份；三线油18～21份；白炭黑13～15份；氧化锌3.0～3.6份；硬脂酸0.7～1.1份；防老剂4010NA1.2～1.4份；防老剂RD1.1～1.4份；促进剂NS0.7～0.8份；硫黄3.0～3.4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。

Description

一种轮胎式装载机的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，具体的涉及一种轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶及其制备方法。
背景技术
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。
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轮胎式装载机的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，适合轮胎式装载机的工作环境。
本发明的技术方案为：一种轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑30～34份；
三线油18～21份；
白炭黑13～15份；
氧化锌3.0～3.6份；
硬脂酸0.7～1.1份；
防老剂4010NA1.2～1.4份；
防老剂RD1.1～1.4份；
促进剂NS0.7～0.8份；
硫黄3.0～3.4份。
所述轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑30份；
三线油21份；
白炭黑13份；
氧化锌3.6份；
硬脂酸0.7份；
防老剂4010NA1.4份；
防老剂RD1.1份；
促进剂NS0.8份；
硫黄3.0份。
所述轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑34份；
三线油18份；
白炭黑15份；
氧化锌3.0份；
硬脂酸1.1份；
防老剂4010NA1.2份；
防老剂RD1.4份；
促进剂NS0.7份；
硫黄3.4份。
所述轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑33份；
三线油20份；
白炭黑15份；
氧化锌3.5份；
硬脂酸0.9份；
防老剂4010NA1.3份；
防老剂RD1.2份；
促进剂NS0.75份；
硫黄3.2份。
一种所述轮胎式装载机的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80份NR与20份BR、13～15份白炭黑、3.0～3.6份氧化锌、0.7～1.1份硬脂酸、1.2～1.4份防老剂4010NA与1.1～1.4份防老剂RD、30～34份中超耐磨炭黑与18～21份三线油总量的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NS和3.0～3.4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50转/分钟。
所述步骤（2）二段混炼中密炼机的转速为40转/分钟。
所述步骤（3）三段混炼中密炼机的转速为30转/分钟。
所述各段混炼胶停放时间大于等于4小时，混炼胶的储存温度低于35℃。
本发明的有益效果为：本发明所述轮胎式装载机的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20%～31%；对采用该胎面基部胶的成品轮胎在14km/h条件下进行耐久性能试验，累计行驶时间达到51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260km/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400万辆轮胎式装载机轮胎计算，可节约原材料成本97万元。
所述轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶300%定伸应力为10.5～12.1MPa，拉伸强度为17.1～18.3MPa；压缩疲劳性能每温升12.5℃，永久变形4%。在100℃温度下72小时老化后压缩疲劳性能每温升14.5℃永久变形3.8%。
综上所述，所述轮胎式装载机的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
所述轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑30份；
三线油21份；
白炭黑13份；
氧化锌3.6份；
硬脂酸0.7份；
防老剂4010NA1.4份；
防老剂RD1.1份；
促进剂NS0.8份；
硫黄3.0份。
所述轮胎式装载机的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80份NR与20份BR、13份白炭黑、3.6份氧化锌、0.7份硬脂酸、1.4份防老剂4010NA与1.1份防老剂RD、30份中超耐磨炭黑与21份三线油总量的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、0.8份促进剂NS和3.0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50转/分钟。
所述步骤（2）二段混炼中密炼机的转速为40转/分钟。
所述步骤（3）三段混炼中密炼机的转速为30转/分钟。
所述各段混炼胶停放时间大于等于4小时，混炼胶的储存温度低于35℃。
实施例2
所述轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑34份；
三线油18份；
白炭黑15份；
氧化锌3.0份；
硬脂酸1.1份；
防老剂4010NA1.2份；
防老剂RD1.4份；
促进剂NS0.7份；
硫黄3.4份。
所述轮胎式装载机的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80份NR与20份BR、15份白炭黑、3.0份氧化锌、1.1份硬脂酸、1.2份防老剂4010NA与1.4份防老剂RD、34份中超耐磨炭黑与18份三线油总量的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、0.7份促进剂NS和3.4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50转/分钟。
所述步骤（2）二段混炼中密炼机的转速为40转/分钟。
所述步骤（3）三段混炼中密炼机的转速为30转/分钟。
所述各段混炼胶停放时间大于等于4小时，混炼胶的储存温度低于35℃。
实施例3
所述轮胎式装载机的子午线轮胎胎面基部胶，包括以下重量份的原料：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑33份；
三线油20份；
白炭黑15份；
氧化锌3.5份；
硬脂酸0.9份；
防老剂4010NA1.3份；
防老剂RD1.2份；
促进剂NS0.75份；
硫黄3.2份。
所述轮胎式装载机的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80份NR与20份BR、15份白炭黑、3.5份氧化锌、0.9份硬脂酸、1.3份防老剂4010NA与1.2份防老剂RD、33份中超耐磨炭黑与20份三线油总量的2/3依次加入密炼机中进行混炼，然后在159℃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152℃温度下排胶得到二段混炼胶；
（3）三段混炼：将二段混炼胶、0.75份促进剂NS和3.2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50转/分钟。
所述步骤（2）二段混炼中密炼机的转速为40转/分钟。
所述步骤（3）三段混炼中密炼机的转速为30转/分钟。
所述各段混炼胶停放时间大于等于4小时，混炼胶的储存温度低于35℃。

Claims (9)

1.一种轮胎式装载机的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：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑30～34份；
三线油18～21份；
白炭黑13～15份；
氧化锌3.0～3.6份；
硬脂酸0.7～1.1份；
防老剂4010NA1.2～1.4份；
防老剂RD1.1～1.4份；
促进剂NS0.7～0.8份；
硫黄3.0～3.4份。
2.根据权利要求1所述轮胎式装载机的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：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑30份；
三线油21份；
白炭黑13份；
氧化锌3.6份；
硬脂酸0.7份；
防老剂4010NA1.4份；
防老剂RD1.1份；
促进剂NS0.8份；
硫黄3.0份。
3.根据权利要求1所述轮胎式装载机的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：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑34份；
三线油18份；
白炭黑15份；
氧化锌3.0份；
硬脂酸1.1份；
防老剂4010NA1.2份；
防老剂RD1.4份；
促进剂NS0.7份；
硫黄3.4份。
4.根据权利要求1所述轮胎式装载机的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：
NR80份；
BR20份；
中超耐磨炭黑33份；
三线油20份；
白炭黑15份；
氧化锌3.5份；
硬脂酸0.9份；
防老剂4010NA1.3份；
防老剂RD1.2份；
促进剂NS0.75份；
硫黄3.2份。
5.一种权利要求1所述轮胎式装载机的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80份NR与20份BR、13～15份白炭黑、3.0～3.6份氧化锌、0.7～1.1份硬脂酸、1.2～1.4份防老剂4010NA与1.1～1.4份防老剂RD、30～34份中超耐磨炭黑与18～21份三线油总量的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NS和3.0～3.4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所述轮胎式装载机的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50转/分钟。
7.根据权利要求6所述轮胎式装载机的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40转/分钟。
8.根据权利要求7所述轮胎式装载机的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30转/分钟。
9.根据权利要求5所述轮胎式装载机的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4小时，混炼胶的储存温度低于35℃。
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