CN105949537B - 消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物。按照重量份数其由下述原材料组成:基体橡胶90‑130份、炭黑50‑70份、三氧化二锑6‑9份、氯化石蜡‑70 12‑16份、硼酸锌3‑6份、烃类树脂混合物3‑6份、防老剂1.5‑5份、微晶蜡0.5‑2份、活性剂2.5～8份、硫化剂1‑3份、促进剂1‑3份、防焦剂0.1‑0.5份。使用本发明的子口耐磨橡胶组合物制备的轮胎为消防车专用的轮胎，具有高阻燃性、耐酸碱性，在消防救援恶劣的环境下一定程度的保障消防车行驶的安全系数。

Description

消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物，具有较高阻燃耐腐蚀性能。
背景技术
随着国家经济及汽车工业的发展，专用汽车种类不断增加，轮胎是汽车最重要的部件之一。消防车作为在火灾中保护救援生命与财产的主要装备，其轮胎需处于火灾等恶劣环境中，对轮胎提出新的更高的专业性要求，轮胎的耐火性能越高在救火现场的安全性能就越高。因此，消防车轮胎除了常规性能外必须满足阻燃、耐腐蚀等更高的要求。为应对火灾救援现场出现有火焰、酸碱腐蚀物的情况，更好的进行救援工作，提高消防车辆在火灾现场使用的安全系数，针对消防车使用的环境提供阻燃耐腐蚀的轮胎子口耐磨橡胶至关重要。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种能提高消防车辆在火灾现场使用的安全系数的阻燃耐腐蚀消防车专用轮胎的子口耐磨橡胶组合物。
为解决上述技术问题，本发明提供的消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物，按照重量份数其由下述原材料组成:基体橡胶90-130份、炭黑50-70份、三氧化二锑6-9份、氯化石蜡-70 12-16份、硼酸锌3-6份、烃类树脂混合物3-6份、防老剂1.5-5份、微晶蜡0.5-2份、活性剂2.5～8份、硫化剂1-3份、促进剂1-3份、防焦剂0.1-0.5份。
其中所述基体橡胶由低顺式顺丁胶，天然橡胶和氯丁橡胶组成，活性剂由氧化锌和硬脂酸组成，硫化剂为硫黄。
基体橡胶中的天然橡胶为标胶20#。基体橡胶中，三者的重量份分别为：低顺式顺丁胶50-60份、天然橡胶20-30份、氯丁橡胶20-40份。活性剂中的氧化锌为2-5份，硬脂酸为0.5-3份。
所述的促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。所述的微晶蜡为双峰微晶蜡。所述的防老剂由N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺和2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉组成。
消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物的制备方法，胶料混炼分三段混炼，一段混炼在E型捏合型密炼机中进行，转子转速控制在47r·min-1，加料种类和依次顺序为：低顺式顺丁胶、天然橡胶、氯丁橡胶、三氧化二锑、氯化石蜡-70、硼酸锌、烃类树脂混合物、防老剂、微晶蜡、氧化锌、炭黑，提栓后排胶，排胶温度控制在135-145℃，得到一段母胶；
二段混炼转子转速控制在45r·min-1，加料种类和依次顺序为：一段母胶、炭黑、硬脂酸，提栓后排胶，排胶温度控制在135-145℃，得到二段母胶；
终炼在N型密炼机中进行，转子转速控制在20r·min-1,加料顺序依次为：二段母胶、促进剂、防焦剂、硫化剂，排胶温度控制在95～105℃。
其中，一段混炼中炭黑加入40-50份，二段混炼中炭黑加入10-20份。
本发明的有益效果是：本发明的轮胎为消防车专用的轮胎，具有很高的阻燃性，耐酸碱性，在消防救援恶劣的环境下一定程度的保障消防车行驶的安全系数。聚合物中添加天然橡胶与氯丁橡胶，氯丁橡胶由于含有氯原子，所以具有耐燃性。氯丁橡胶有优良的耐溶剂性能、耐油性能和耐酸碱性能。该子口耐磨橡胶的添加剂中阻燃剂使用氯化石蜡-70、三氧化二锑和硼酸锌，三者以本发明的比例配合，能产生协同效应，增强阻燃性能。三种阻燃剂配合使用，再与橡胶以及添加剂以本发明的组分比例配合后得到的橡胶性能高、阻燃抗撕裂效果好。工艺方面采用变速混炼、优化胶料顺序克服氯丁橡胶加工性能差等缺点，综合了各种橡胶的优异性能，既提高了轮胎的阻燃耐腐蚀性能又保证加工工艺的顺畅。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：消防车轮胎的子口耐磨橡胶组合物组分以重量配比计
加工工艺如下：
胶料混炼分三段混炼
一段混炼在E型捏合型密炼机中进行，转子转速控制在47r·min-1，加料种类和依次顺序为：低顺式顺丁胶、天然橡胶、氯丁橡胶、三氧化二锑、氯化石蜡-70、硼酸锌、烃类树脂混合物、防老剂、微晶蜡、氧化锌、炭黑，提栓后排胶，排胶温度控制在135-145℃，得到一段母胶；该步骤目的是提高橡胶塑炼效果，防止混炼温度超过145℃；
二段混炼转子转速控制在45r·min-1，加料种类和依次顺序为：一段母胶、炭黑、硬脂酸，提栓后排胶，排胶温度控制在135-145℃，得到二段母胶；该步骤目的是阻燃剂与胶料进一步混合反应，胶料的硬度与比重增加，且氯丁橡胶的焦烧温度小于145℃，在保证胶料混炼充分的同时需保证胶料混炼温度不能超过145℃；
一段混炼中炭黑加入40-50份，二段混炼中炭黑加入量为10-20份；
终炼在N型密炼机中进行，转子转速控制在20r·min-1,加料顺序依次为：二段母胶、促进剂、防焦剂、硫磺，排胶温度控制在95～105℃。硫磺和促进剂在较低温度加入，以免发生早期硫化。
在复合挤出机上对子口耐磨胶料进行了半成品压出，在相同的压出线速度下，消防车轮胎子口耐磨胶料同普通子口耐磨胶料半成品挤出温度、电流等指标没有明显变化，挤出半成品表面光滑无气泡，尺寸稳定。在成型使用过程中的接头工艺黏性比较好，硫化后轮胎外观质量正常。
实施例1消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物组分以重量配比计如下表
制备方法如下：
一段混炼在E型捏合型密炼机中进行，转子转速控制在47r·min-1，加料种类和依次顺序为：低顺式顺丁胶、天然橡胶、氯丁橡胶、三氧化二锑、氯化石蜡-70、硼酸锌、烃类树脂混合物、防老剂、微晶蜡、氧化锌、炭黑，提栓后排胶，排胶温度控制在135-145℃，得到一段母胶；
二段混炼转子转速控制在45r·min-1，加料种类和依次顺序为：一段母胶、炭黑、硬脂酸，提栓后排胶，排胶温度控制在135-145℃，得到二段母胶；
一段混炼中炭黑加入50份，二段混炼中炭黑加入量为18份；
终炼在N型密炼机中进行，转子转速控制在20r·min-1，加料顺序依次为：二段母胶、促进剂、防焦剂、硫磺，排胶温度控制在95～105℃。
实施例2消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物组分以重量配比计如下表
制备方法同实施例1，一段混炼中炭黑加入50份，二段混炼中炭黑加入20份。
实施例3消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物组分以重量配比计如下表
制备方法同实施例1，一段混炼中炭黑加入40份，二段混炼中炭黑加入10份
实施例1制备得到的子口耐磨橡胶物理机械性能测试结果如下表
第三方检测：通标标准技术服务(天津)有限公司
1.测试项目：氧指数
样品描述：样条
测试方法：GB/T 10707-2008方法A
测试条件：试样：108mm×6.5mm×3.25mm，实验室环境条件：23±2℃，50±55RH
测试结果：
测试项目 测试结果
氧指数 27.50％
备注：燃烧现象：烧焦，余晖。
2.测试项目：垂直燃烧
样品描述：样条
测试方法：GB/T 10707-2008-垂直燃烧法
测试条件：
试样：130mm×13mm×3mm
实验室环境条件：5个试样在温度23±2℃，相对湿度为50±10％情况下至少处理16小时测试结果：
备注：t1·i：单个试样第一次施加火焰后的有焰燃烧时间；
t2·i：单个试样第二次施加火焰后的有焰燃烧时间；
tg·i：单个试样第二次施加火焰后的无焰燃烧时间；
i:试样序号，i＝1-5。
上述试验结果表明，本发明组合物制成的轮胎子口耐磨橡胶复合国家标准，阻燃耐腐蚀性能优异。

Claims (7)

1.消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物，其特征在于，按照重量份数其由下述原材料组成:基体橡胶90-130份、炭黑50-70份、三氧化二锑6-9份、氯化石蜡-70 12-16份、硼酸锌3-6份、烃类树脂混合物3-6份、防老剂1.5-5份、微晶蜡0.5-2份、活性剂2.5-8份、硫化剂1-3份、促进剂1-3份、防焦剂0.1-0.5份；
所述基体橡胶由低顺式顺丁胶、天然橡胶和氯丁橡胶组成，活性剂由氧化锌和硬脂酸组成，硫化剂为硫黄；
按照重量份数，所述基体橡胶中的低顺式顺丁胶50-60份、天然橡胶20-30份、氯丁橡胶20-40份；活性剂中的氧化锌为2-5份，硬脂酸为0.5-3份；
所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
2.根据权利要求1所述的消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物，其特征在于，基体橡胶中的天然橡胶为标胶20#。
3.根据权利要求2所述的消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物，其特征在于，按照重量份数其由下述原材料组成:低顺式顺丁胶50份、天然橡胶20份、氯丁橡胶30份、炭黑68份、三氧化二锑8份、氯化石蜡-70 12份、硼酸锌4.5份、烃类树脂混合物4份、防老剂3.5份、微晶蜡0.5份、氧化锌3.5份，硬脂酸为2份、硫化剂1份、促进剂2份、防焦剂0.4份。
4.根据权利要求1所述的消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述的促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
5.根据权利要求1所述的消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述的防老剂由N(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺和2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉组成。
6.权利要求1-5任一所述的消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物的制备方法，其特征在于，胶料混炼分三段混炼，
一段混炼在E型捏合型密炼机中进行，转子转速控制在47r·min-1，加料种类和依次顺序为：低顺式顺丁胶、天然橡胶、氯丁橡胶、三氧化二锑、氯化石蜡-70、硼酸锌、烃类树脂混合物、防老剂、微晶蜡、氧化锌、炭黑，提栓后排胶，排胶温度控制在135-145℃，得到一段母胶；二段混炼转子转速控制在45r·min-1，加料种类和依次顺序为：一段母胶、炭黑、硬脂酸，提栓后排胶，排胶温度控制在135-145℃，得到二段母胶；
终炼在N型密炼机中进行，转子转速控制在20r·min-1,加料顺序依次为：二段母胶、促进剂、防焦剂、硫化剂，排胶温度控制在95～105℃；其中，一段混炼中炭黑加入40-50份，二段混炼中炭黑加入量为10-20份。
7.权利要求1-5任一所述的消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物在制备消防车轮胎中的应用。
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