CN105949531B - 大型航空轮胎三角胶芯胶胶料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大型航空轮胎三角胶芯胶胶料，该胶料中以天然橡胶为主材料，还配有顺丁橡胶、功能纳米橡胶添加剂、高耐磨炭黑、通用炭黑、天然气半补强炭黑、对苯二胺类防老剂4010NA、防老剂H、酮胺类防老剂BLE、不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂为主要辅助材料，按一定的比例配制而成，三角胶芯是轮胎胎圈结构的一个组成部分，位于钢丝圈的上端。本发明的优点是通过采用天然橡胶和顺丁橡胶并用，并加入功能纳米橡胶添加剂、高耐磨炭黑、通用炭黑、天然气半补强炭黑、对苯二胺类防老剂4010NA、防老剂H、酮胺类防老剂BLE、不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂，并通过合理的配方配备，使三角胶芯胶硬度高、耐热性能和导热性能好，并具有较高的弹性，较好的抗疲劳性能。

Description

大型航空轮胎三角胶芯胶胶料

技术领域

本发明涉及高分子材料，具体是大型航空轮胎三角胶芯胶胶料。

背景技术

三角胶芯是轮胎胎圈结构的一个组成部分，位于钢丝圈的上端，不仅起填充作用，使胎圈轮廓过渡均匀，同时起加强胎圈的作用。三角胶芯胶除了要求高硬度外，还需有抗疲劳、抗热老化性能好，生热低，并要有良好的加工性能及较好的表面粘性。由于航空轮胎是在高载荷、高速的苛刻条件下使用，与轮辋接触的胎圈部位受力大、变形大，特别是随着飞机大型化，轮胎的使用条件更苛刻，对三角胶芯胶的耐热性、导热性能要求更高。现有的航空轮胎三角胶芯胶，主要包含天然橡胶、再生胶、天然气半补强炭黑、陶土、轻质碳酸钙、松焦油、萘胺类防老剂A、防老剂D、普通硫磺、噻唑类促进剂等成分，存在着拉伸强度和撕裂强度较低、耐热和导热性能不够好、耐曲挠龟裂性能差的缺点，大型航空轮胎在高负荷下高速起飞、着陆时胎圈部位受力大、变形大，容易出现胶熔、脱开、子口裂口等质量问题，易导致胎圈部位发生故障，直接威胁大型航空轮胎的使用安全。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足而提供的一种大型航空轮胎三角胶芯胶胶料，胶料具有硬度高、耐热性能和导热性能较好、弹性较高、耐曲挠龟裂性能较好的性能特点。

实现本发明目的地技术方案是：

一种大型航空轮胎三角胶芯胶胶料，是由下述按重量份配比的原料通过密炼机混炼，制造出混炼胶，用压出机挤出的方式将混炼胶制成三角胶条。

原材料名称 配比(重量份)

1#或3# 烟片胶 60～80

顺丁橡胶BR9000 40～20

高耐磨炭黑N330 15～25

通用炭黑N660 20～40

天然气半补强炭黑 60～80

功能纳米橡胶添加剂GTR-M02 2～8

氧化锌 3～10

硬脂酸 1～4

芳烃油 4～8

对苯二胺类防老剂4010NA或4020 1～3

对苯二胺类防老剂H 0.2～0.5

酮胺类防老剂BLE 1～3

不溶性硫磺IS-60或IS-90 2～3

次磺酰胺类促进剂CZ或NOBS或NS 3～1

所述的原料中的天然橡胶具有强撕性能高、综合性能好的特点，天然橡胶的用量在60份以上80份以下，在填充大量填充剂的情况下使胶料的拉伸强度达到15.0MPa以上、撕裂强度达到40kN/m以上；顺丁橡胶具有高弹性、生热小、耐曲挠龟裂性能好、填充性好，可填充更多的补强填料，使胶料具有较高的硬度，有较高的炭黑润湿能力，可使炭黑较好的分散，并用20份以上40份以下的顺丁橡胶，使胶料曲挠龟裂至6级的次数能达到10万次以上和具有35%以上的回弹值。通过采用天然橡胶和顺丁橡胶并用，使三角胶具有较高的拉伸强度和撕裂强度，较好的耐屈挠龟裂性能、弹性和较低生热性能。现有三角胶配方中采用的是天然橡胶与再生胶并用，拉伸强度与撕裂强度达不到15.0MPa和40kN/m，并且耐屈挠龟裂性能较差。功能纳米橡胶添加剂作为一种新型补强材料，具有高导热性和高补强性，可提高胶料的导热性能和撕裂强度，降低轮胎使用过程中三角胶芯部位因受力大、变形大引起的温升，提高轮胎的耐久性。通过加入高耐磨炭黑N330，提高三角胶芯胶胶料的强伸性能、抗撕裂性能和弹性；加入通用炭黑N660，赋予胶料良好的撕裂强度、弹性、耐曲挠性能和加工性能；现有三角胶配方中采用了无机填料陶土和轻质碳酸钙，胶料的强伸性能、撕裂强度、弹性和耐曲挠性能均较差。配方中的天然气半补强炭黑，具有加工性能好、压出收缩小、生热低、可大量的填充的优点；补强体系采用高耐磨炭黑N330、通用炭黑N660和高用量的天然气半补强炭黑并用，使三角胶胶料硬度达到79度以上、较高的拉伸强度、撕裂强度和弹性，同时生热性能能满足大型航空轮胎三角胶芯胶使用性能。加入对苯二胺类防老剂4010NA、防老剂H，使三角胶芯胶具有良好的耐热氧老化性能和耐曲挠龟裂性能；加入酮胺类防老剂BLE不仅使胶料有更好的耐热老化性能，而且可提高与相邻部件的粘合性能；防老体系采用防老剂4010NA、防老剂H、防老剂BLE并用，不仅使胶料耐热、氧老化性能好，使胶料经100℃×24h热空气老化后伸长率变化率达到-35%以上，还能使胶料曲挠龟裂至6级的次数达到10万次以上；防老剂4010NA、防老剂H、防老剂BLE并用比现有三角胶配方中使用了容易致癌的萘胺类防老剂A、防老剂D，胶料的耐热、氧老化性能和抗曲挠龟裂性能好，而且不影响操作人员的健康和环境的清洁。配方中加入不溶性硫磺，可防止半成品存放过程中硫磺喷出，保持半成品表面有较好的粘性，有利于与相邻部件的粘合。使用次磺酰胺类促进剂可使胶料具有较长的焦烧时间和较快的硫化速度，硫化胶强度高，硫化曲线平坦，操作安全性好。基于以上材料的性能特点，通过配方配合试验，研制出能达到表1中的性能要求的能适应大型航空轮胎在高负荷下高速起飞、着陆时胎圈部位因受力大、变形大而温度高的使用条件的三角胶芯胶。

本发明的优点是通过采用天然橡胶和顺丁橡胶并用，并加入功能纳米橡胶添加剂、高耐磨炭黑、通用炭黑、天然气半补强炭黑、对苯二胺类防老剂4010NA、防老剂H、酮胺类防老剂BLE、不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂，并通过合理的配方配备，使三角胶芯胶硬度高、耐热性能和导热性能好，并具有较高的弹性，较好的抗疲劳性能，使使用该三角胶芯胶的大型航空轮胎可以适应在高负荷下高速起飞、着陆时胎圈部位因受力大、变形大而温度高的使用条件，在胎圈上部内部温度高的状况下，不易出现胶料熔融和因为长时间受热胎圈包布与三角胶芯胶脱开等质量问题，避免产生胎圈部故障，提高大型航空轮胎的安全性能和使用寿命。

具体实施方式

下面将描述本发明的几个实施例，但本发明的内容完全不局限于此，实施例中各组份原料用量为重量份。

原材料名称	实施例1	实施例2	实施例3
				1#或3#烟片胶	60	70	80
顺丁橡胶BR9000	40	30	20
				功能纳米橡胶添加剂GTR-M02	6	4	2
高耐磨炭黑N330	15	20	25
				通用炭黑N660	30	25	20
天然气半补强炭黑	75	75	70
				氧化锌	6	8	10
硬脂酸	2	2	2
				芳烃油	6	6	5
对苯二胺类防老剂4010NA或4020	1	1.2	1.5
				对苯二胺类防老剂H	0.3	0.3	0.3
酮胺类防老剂BLE	1.5	1.2	1
				不溶性硫磺IS-60或IS-90	2	2.1	2.2
次磺酰胺类促进剂NOBS或NS或CZ	1.2	1.1	1

经对实施例1、2、3经行测试，胶料性能如下

胶料性能

项 目	单位	性能范围
			硬度(邵尔A)	度	79～85
拉伸强度	MPa	15.0～18.0
			扯断伸长率	%	250～400
100℃×24h热空气老化后伸长变化率	%	-25～-35
			撕裂强度（直角型）	kN/m	40～60
回弹值	%	35～45
			曲挠龟裂至6级的次数	万次	10～20

Claims (1)

1.一种大型航空轮胎三角胶芯胶胶料，其特征是，是由下述按重量份配比的原料通过密炼机混炼，制造出混炼胶，用压出机挤出的方式将混炼胶制成三角胶条：

1#或3# 烟片胶 60～80

顺丁橡胶BR9000 20～40

高耐磨炭黑N330 15～25

通用炭黑N660 20～40

天然气半补强炭黑 60～80

功能纳米橡胶添加剂GTR-M02 2～8

氧化锌 3～10

硬脂酸 1～4

芳烃油 4～8

对苯二胺类防老剂4010NA或4020 1～3

对苯二胺类防老剂H 0.2～0.5

酮胺类防老剂BLE 1～3

不溶性硫磺IS-60或IS-90 2～3

次磺酰胺类促进剂CZ或NOBS或NS 1～3。