CN105968443B - 巨型工程子午轮胎复合子口护胶橡胶组合物 - Google Patents

巨型工程子午轮胎复合子口护胶橡胶组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及橡胶技术领域，具体地说是一种巨型工程子午轮胎复合子口护胶橡胶组合物。包括内层子口护胶橡胶组合物及外层子口护胶橡胶组合物，内层子口护胶橡胶组合物应用30～50重量份的天然橡胶，50～70重量份的顺丁橡胶，80～85重量份的N220炭黑，可增加胶料的硬度，改善胶料的耐磨、耐曲挠性能。外层子口护胶橡胶组合物应用55～70重量份的天然橡胶，30～45重量份的顺丁橡胶，78～83重量份的N220炭黑，5～7重量份的增粘树脂，0.3～0.5重量份的抗硫化返原剂，保证胶料硬度、耐磨性的基础上，改善胶料的粘性和抗硫化返原性能。

Description

巨型工程子午轮胎复合子口护胶橡胶组合物
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，具体地说是一种巨型工程子午轮胎复合子口护胶橡胶组合物。
背景技术
众所周知，轮胎子口护胶与轮辋直接接触，是胎圈外表面的保护层，可防止胎圈与轮辋接触部分因反复作用而磨损、破坏。巨型工程机械车辆运距短、转弯多，转弯过程中胎圈部位与轮辋发生磨擦与扭转，使用一段时间后会发生胎圈裂口与子口部位接头开裂现象，影响轮胎的使用安全。巨型工程轮胎载重量大，为避免胎圈裂口，提高轮胎使用的安全性，根据其产品设计特点及子口部位性能要求，子口护胶不仅要有高硬度、高挺性、低永久变形、耐磨性，来改善胎圈部位的刚性与曲挠性能；还要有一定的粘性，防止子口部位接头开裂，保证轮胎的正常运行；同时, 巨型工程轮胎体积大，胶部件厚，硫化周期长,胶料需要抗返原性能好。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种巨型工程子午轮胎复合子口护胶橡胶组合物，采用复合子口，内层子口：生胶采用含量多的顺丁橡胶、高填充量的中超耐磨N220炭黑，可提高胶料的硬度、耐磨、耐曲挠性能；外层子口：生胶采用含量多的天然橡胶、并用一定量的抗硫化返原剂，保证子口胶料耐磨性能的前提下，改善胶料的粘性和胶料的抗返原性能。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种巨型工程子午轮胎复合子口护胶橡胶组合物，其特征在于，包括内层子口护胶橡胶组合物及外层子口护胶橡胶组合物，
内层子口护胶橡胶组合物，包含下述重量份的原料：
天然胶 30～50，
顺丁胶 50～70，
炭黑 80～85，
氧化锌 5～6，
硬脂酸 1.8～2.5，
增粘树脂 2～3，
环保芳烃油 12～15，
对苯二胺防老剂 2.5～3.5，
喹啉类防老剂 1.0～1.5，
防护蜡 1.5～2.0，
硫磺 1.5～2.1，
次磺酰胺类促进剂 1.35～1.85，
N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺 0.2～0.4；
外层子口护胶橡胶组合物，包含下述重量份的原料：
天然胶 55～70，
顺丁胶 45～30，
炭黑 78～83，
氧化锌 4～6，
硬脂酸 1.5～2.0，
增粘树脂 4～6，
环保芳烃油 10～12，
对苯二胺防老剂 2～3，
喹啉类防老剂 1.0～2，
防护蜡 1.5～2.0，
硫磺 1.8～2.5，
次磺酰胺类促进剂 1.05～1.55，
N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺 0.2～0.4，
1,3-双（柠康酰亚胺甲基）苯 0.3～0.5。
所述的次磺酰胺类促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。所述的炭黑为N220炭黑。
本发明的有益效果是，采用复合子口护胶，内层子口护胶可改善胶料的耐磨、耐曲挠性能；外层子口护胶可增加胶料的粘性，改善子口接头部位的粘合性能，提高胶料的抗返原性能。生产的复合子口护胶橡胶组合物应用在巨型子午工程轮胎，胎圈子口部位无裂口、子口接头部位无断开，提高了轮胎的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
为了证实本发明效果的可靠性，下面结合实施例对本发明进行说明，与现有技术的巨型工程子午轮胎子口护胶橡胶组合物及各项性能指标进行对比，但本发明并不局限于这些实施例，具体见下表1所示：
表1（本表中各原料含量单位为：重量份）
将原组合物与实施例橡胶组合物通过物理机械性能结果、150℃条件下120min硫化特性测试，机床耐久与实际路试项目验证橡胶组合物的耐磨、耐曲挠性能、粘合性能与抗返原性能。验证结果具体如下表所示：
表2 物理机械性能测试表
根据发明要求及上表物性得出：内层子口护胶优选实施例1，从物性表中看出：与原组合物相比，内层子口护胶实施例1橡胶组合物的硬度增加，胶料的刚性提高；阿克隆磨耗量降低，胶料的耐磨性能提高；永久变形下降，拉伸性能满足子口护胶胶料性能要求，符合高硬度、高挺性、高耐磨内层子口护胶橡胶组合物的发明要求。
为测试外层子口护胶的粘合强度和抗返原性，将制得的外层子口护胶橡胶组合物进行胶与胶之间的剥离测试；并对长时间硫化后胶料的返原性能进行对比，测试结果如下：
表3 外层子口护胶剥离强度结果
注：硫化返原率=（MH-M60）/（MH-ML），M60指150℃硫变仪曲线中硫化60min时对应的转矩。
根据发明要求及表2、表3、4性能检测结果得出：外层子口护胶优选实施例2，从表3中看出：与原组合物相比，外层子口护胶实施例2橡胶组合物的的剥离强度增加，胶料的粘合性能得以改善；表4中实施例橡胶组合物的硫化返原率大大降低，胶料的抗返原性能大幅度提高；从物性表2中看出，胶料的拉伸性能、耐磨性能可满足子口护胶胶料性能要求；永久变形降低，符合高硬度、高粘性、高抗返原性能外层子口护胶橡胶组合物的发明要求。
综上，本发明的优点在于：通过采用复合子口，可兼顾内层子口护胶的高硬度、高挺性、高耐磨及外层子口护胶的高粘合性能与抗返原性能，获得优异的综合性能，可提高巨型工程子午轮胎的使用寿命。
采用本次发明的复合子口与普通单一子口分别生产巨型工程子午轮胎27.00R49TB526S规格轮胎进行室内机床耐久试验与实际矿区里程测试，对照例与实施例测试胎测试环境与测试条件相同，测试数据具体如下所示：
表5 成品胎测试数据
采用复合子口：内层子口的高硬度、高耐磨性能，可改善胎圈部位的刚性；外层子口优异的粘合性能与抗返原性能，可提高子口部位、子口与气密层部位的粘合强度、降低轮胎使用过程中胎圈部位的热脱层问题，大大提高了轮胎的室内机床及实际里程寿命，符合本发明设计要求。
本发明生胶体系采用天然橡胶与顺丁橡胶，天然橡胶生胶强度高，自粘性与互粘性好，得到的橡胶组合物强伸性能高、粘合性能好；顺丁橡胶弹性高、耐磨、耐曲挠性能好，得到的橡胶组合物耐磨、耐曲挠性能优异。
本发明应用高填充重量份的N220炭黑补强体系，得到的橡胶组合物硬度增加，强度高，耐磨性能好，可提高胎圈部位的刚性。
本发明使用高填充重量份的增粘树脂，可改善橡胶组合物的粘性、提高其粘合强度。
本发明采用单硫键与双硫键较多的半有效硫化体系，保证了橡胶组合物的耐老化性能。
本发明应用一定量的抗硫化返原剂，橡胶组合物的抗返原性能提高。

Claims (2)

1.一种巨型工程子午轮胎复合子口护胶橡胶组合物，其特征在于，包括内层子口护胶橡胶组合物及外层子口护胶橡胶组合物，
内层子口护胶橡胶组合物，包含下述重量份的原料：
天然胶 30～50，
顺丁胶 50～70，
N220炭黑 80～85，
氧化锌 5～6，
硬脂酸 1.8～2.5，
增粘树脂 2～3，
环保芳烃油 12～15，
对苯二胺防老剂 2.5～3.5，
喹啉类防老剂 1.0～1.5，
防护蜡 1.5～2.0，
硫磺 1.5～2.1，
次磺酰胺类促进剂 1.35～1.85，
N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺 0.2～0.4；
外层子口护胶橡胶组合物，包含下述重量份的原料：
天然胶 55～70，
顺丁胶 45～30，
N220炭黑 78～83，
氧化锌 4～6，
硬脂酸 1.5～2.0，
增粘树脂 4～6，
环保芳烃油 10～12，
对苯二胺防老剂 2～3，
喹啉类防老剂 1.0～2，
防护蜡 1.5～2.0，
硫磺 1.8～2.5，
次磺酰胺类促进剂 1.05～1.55，
N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺 0.2～0.4，
1,3-双（柠康酰亚胺甲基）苯 0.3～0.5。
2.根据权利要求1所述巨型工程子午轮胎复合子口护胶橡胶组合物，其特征在于所述的次磺酰胺类促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
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