CN106349527A - 一种耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料及其制备方法，该胶料按照质量份计算，它是由充油丁苯橡胶20～100份、顺丁橡胶20～80份、炭黑50～80份、白炭黑5～15份，氧化锌2～8份、硬脂酸1～5份、防老剂1～5份、软化剂3～10份、芳烃油1～5份、硫磺1～3份、促进剂0.8～3份和防焦剂0.1～0.4份制备而成。本发明的胶料拉伸强度平均可达到18.0MPa以上，伸长率可达到450％以上，生热值较低，中部温升与现有配方基本持平，重点关注的磨耗性能远远优于现有普通配方，磨耗性能提升25％以上；耐曲挠性能有明显提高，表面光整的试样弯曲30万次基本不会出现裂纹，而现有普通配方试样弯曲不到10万次就已经达到6级裂纹。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料及其制备方法，属于轮胎胶料技术领域。
背景技术
农业轮胎的一般行驶速度要求不高，但其使用条件苛刻，经常行驶于状况不良的田间小路和坚硬的留茬地，轮胎易被划伤或割破，因此，耐刺扎性能是农业轮胎胎面配方首要考虑的性能要求；同时，农业轮胎又是间歇作业、里程短，但使用期较长，因此要求轮胎具有较好的耐屈挠、抗龟裂和耐老化性能。此外，农业轮胎除了具有以上使用特性要求外，农用机械经常被用作运输短途的运输工具，所以，客户对农业轮胎的磨耗性能又提出更高要求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料及其制备方法，以提高农业轮胎胶料的耐磨、耐曲挠性能，进而提高农用机械轮胎的使用寿命。
本发明的技术方案：一种耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料，它是由生胶和助剂制备而成，所述生胶是由充油丁苯橡胶和顺丁橡胶组成。
具体的，上述耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料，所述生胶中含有质量百分比为20～80％的充油丁苯橡胶，余量为顺丁橡胶。进一步，所述生胶中含有质量百分比为40～60％的充油丁苯橡胶，余量为顺丁橡胶；优选地，所述生胶中含有质量百分比为57.89％的充油丁苯橡胶，余量为顺丁橡胶。
上述耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料，按照质量份计算，它是由充油丁苯橡胶20～100份、顺丁橡胶20～80份、炭黑50～80份、白炭黑5～15份，氧化锌2～8份、硬脂酸1～5份、防老剂1～5份、软化剂3～10份、芳烃油1～5份、硫磺1～3份、促进剂0.8～3份和防焦剂0.1～0.4份制备而成。
进一步，上述耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料，按照质量份计算，它是由充油丁苯橡胶68.75份、顺丁橡胶50份、炭黑67份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂3份、软化剂8份、芳烃油2份、硫磺1.5份、促进剂1.2份和防焦剂0.2份制备而成。
同时，本发明还提供了上述的耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料的制备方法，包括如下步骤：
(1)母胶混炼：将密炼机转速设置为70～90prm，在密炼机中加入充油丁苯橡胶和顺丁橡胶，混炼60秒后加入氧化锌、硬脂酸、软化剂，混炼至120秒，加入炭黑、白炭黑、芳烃油，混炼至170秒，提栓，然后压栓至240秒后排料即得母胶；
(2)终炼胶混炼：将开炼机前辊转速设置为22～26rpm，后辊转速16～20rpm，辊温为55～65℃，在开炼机中加入母胶、硫磺、促进剂、防老剂、防焦剂，薄通6次，打三角包6次，排胶出片即得胶料。
由于采用了上述技术方案，本发明的优点在于：与现有普通配方相比，本发明配方拉伸强度平均可达到18.0MPa以上，伸长率可达到450％以上，生热值较低，中部温升与现有配方基本持平，重点关注的磨耗性能远远优于现有普通配方，磨耗性能提升25％以上；耐曲挠性能有明显提高，表面光整的试样弯曲30万次基本不会出现裂纹，而现有普通配方试样弯曲不到10万次就已经达到6级裂纹。
附图说明
图1是本发明的胶料粘弹性能对比图；
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料采用如下原料制作：按照质量份计算，它是由充油丁苯橡胶60份、顺丁橡胶40份、炭黑70份、氧化锌3份、硬脂酸2份、防老剂2.8份、软化剂6份、芳烃油10份、硫磺1.8份、促进剂1.8份以及防焦剂0.3份制备而成。
上述胶料的制备方法：母胶混炼：设置密炼机转速为80prm，在密炼机中加入充油丁苯橡胶、顺丁橡胶、塑解剂，混炼60秒后加入氧化锌、硬脂酸、软化剂，混炼至120秒，加入炭黑、芳烃油，混炼至170秒，提栓，然后压栓240秒后排料；
终炼胶混炼：设置开炼机前辊转速24rpm，后辊转速18rpm，辊温为60℃，在开炼机中加入母胶、硫磺、促进剂、防老剂、防焦剂，薄通6次，打三角包6次，排胶出片即得胶料。
实施例2
耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料采用如下原料制作：按照质量份计算，它是由充油丁苯橡胶50份、顺丁橡胶50份、炭黑60份、氧化锌3份、硬脂酸2份、防老剂3份、软化剂6份、芳烃油5份、硫磺2份、促进剂1.5份以及防焦剂0.4份制备而成。
上述胶料的制备方法：母胶混炼：设置密炼机转速为85prm，在密炼机中加入充油丁苯橡胶、顺丁橡胶、塑解剂，混炼60秒后加入氧化锌、硬脂酸、软化剂，混炼120秒，加入炭黑、芳烃油，混炼170秒，提栓，然后压栓240秒后排料；
终炼胶混炼：设置开炼机前辊转速26rpm，后辊转速20rpm，辊温为55℃，在开炼机中加入母胶、硫磺、促进剂、防老剂、防焦剂，薄通6次，打三角包6次，排胶出片即得胶料。
实施例3
耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料采用如下原料制作：按照质量份计算，它是由充油丁苯橡胶70份、顺丁橡胶55份、炭黑75份、氧化锌6份、硬脂酸5份、防老剂2.5份、软化剂9份、芳烃油10份、硫磺1份、促进剂2份以及防焦剂0.3份制备而成。
上述胶料的制备方法：母胶混炼：设置密炼机转速为70prm，在密炼机中加入充油丁苯橡胶、顺丁橡胶、塑解剂，混炼60秒后加入氧化锌、硬脂酸、软化剂，混炼120秒，加入炭黑、芳烃油，混炼170秒，提栓，然后压栓240秒后排料；
终炼胶混炼：设置开炼机前辊转速22rpm，后辊转速16rpm，辊温为65℃，在开炼机中加入母胶、硫磺、促进剂、防老剂、防焦剂，薄通6次，打三角包6次，排胶出片即得胶料。
实施例4
耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料采用如下原料制作：按照质量份计算，它是由充油丁苯橡胶75份、顺丁橡胶25份、炭黑65份、氧化锌4份、硬脂酸2份、防老剂3份、软化剂8份、芳烃油6份、硫磺1.5份、促进剂3份以及防焦剂0.1份制备而成。
采用实施例1的方法制备胶料。
实施例5
耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料采用如下原料制作：按照质量份计算，它是由充油丁苯橡胶90份、顺丁橡胶75份、炭黑60份、氧化锌3份、硬脂酸4份、防老剂2.5份、软化剂4份、芳烃油10份、硫磺3份、促进剂1份以及防焦剂0.2份制备而成。
采用实施例1的方法制备胶料。
实施例6
本发明的耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料和普通胶料的对比如下：
一、胶料的制备
按表1的配方采用如下方法制备胶料：
母胶混炼：设置密炼机转速为80prm，在密炼机中加入充油丁苯橡胶、顺丁橡胶，混炼60秒后加入氧化锌、硬脂酸、软化剂，混炼至120秒，加入炭黑、白炭黑、芳烃油，混炼至170秒，提栓，然后压栓至240秒后排料；
终炼胶混炼：设置开炼机前辊转速24rpm，后辊转速18rpm，辊温为60℃，在开炼机中加入母胶、硫磺、促进剂、防老剂、防焦剂，薄通6次，打三角包6次，排胶出片即得胶料。
表1胶料配方(重量份)
| 原料 | 普通配方 | 本发明配方 |
| 充油丁苯橡胶 | 68.75 | |
| 普通丁苯橡胶 | 25 | |
| 顺丁橡胶 | 20 | 50 |
| 天然橡胶 | 35 | |
| 再生胶 | 40 | |
| 炭黑 | 65 | 67 |
| 白炭黑 | 9 | |
| 偶联剂 | 1.9 | |
| 氧化锌 | 4 | 5 |
| 硬脂酸 | 1 | 2 |
| 防老剂 | 3 | 3 |
| 软化剂 | 7.5 | 8 |
| 芳烃油 | 10 | 2 |
| 硫磺 | 1.8 | 1.5 |
| 促进剂 | 1.8 | 1.2 |
| 防焦剂 | 0.3 | 0.2 |
二、胶料性能
1、配方基础分析对比
从表1我们分析，本发明配方胶料性能理论上较普通配方优，重点选用充油丁苯橡胶增加强度同时保持足够的滞后损失以保证耐刺扎性提升，顺丁橡胶适量使用保证配方具有较高的耐磨性能,并用少量白炭黑，可降低配方生热。
2、硫化胶粘弹性能的对比
从图1我们可以看出，本发明配方胶料动态性能明显优于普通配方胶料。本发明配方胶料粘弹性能在温度变化过程中没有出现明显的变化，从整个温度区间看本发明配方胶料滞后损失基本保持不变，在60℃时tanδ值还有所下降，说明本发明配方胶料滚动阻力较低，而普通配方胶料粘弹性能随温度变化波动很大，温度升高以后，滞后损失急速增大，胶料性能明显下降，本发明配方胶料表现优异。
3、物理性能对比
表2硫化胶的物理性能对比
与现有普通配方相比，本发明配方拉伸强度平均可达到18.0MPa以上，伸长率可达到450％以上，生热值较低，中部温升与现有配方基本持平，重点关注的磨耗性能远远优于现有普通配方，磨耗性能提升25％以上；耐曲挠性能有明显提高，表面光整的试样弯曲30万次基本不会出现裂纹，而现有普通配方试样弯曲不到10万次就已经达到6级裂纹。
Claims (7)
1.一种耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料，它是由生胶和助剂制备而成，其特征在于：所述生胶是由充油丁苯橡胶和顺丁橡胶组成。
2.根据权利要求1所述的耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料，其特征在于：所述生胶中含有质量百分比为20～80％的充油丁苯橡胶，余量为顺丁橡胶。
3.根据权利要求2所述的耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料，其特征在于：所述生胶中含有质量百分比为40～60％的充油丁苯橡胶，余量为顺丁橡胶。
4.根据权利要求3所述的耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料，其特征在于：所述生胶中含有质量百分比为57.89％的充油丁苯橡胶，余量为顺丁橡胶。
5.根据权利要求2所述的耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料，其特征在于：按照质量份计算，它是由充油丁苯橡胶20～100份、顺丁橡胶20～80份、炭黑50～80份、白炭黑5～15份，氧化锌2～8份、硬脂酸1～5份、防老剂1～5份、软化剂3～10份、芳烃油1～5份、硫磺1～3份、促进剂0.8～3份和防焦剂0.1～0.4份制备而成。
6.根据权利要求5所述的耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料，其特征在于：按照质量份计算，它是由充油丁苯橡胶68.75份、顺丁橡胶50份、炭黑67份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂3份、软化剂8份、芳烃油2份、硫磺1.5份、促进剂1.2份和防焦剂0.2份制备而成。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的耐磨、耐曲挠的农业轮胎胎面胶料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)母胶混炼：将密炼机转速设置为70～90prm，在密炼机中加入充油丁苯橡胶和顺丁橡胶，混炼60秒后加入氧化锌、硬脂酸、软化剂，混炼至120秒，加入炭黑、白炭黑、芳烃油，混炼至170秒，提栓，然后压栓至240秒后排料即得母胶；
(2)终炼胶混炼：将开炼机前辊转速设置为22～26rpm，后辊转速16～20rpm，辊温为55～65℃，在开炼机中加入母胶、硫磺、促进剂、防老剂、防焦剂，薄通6次，打三角包6次，排胶出片即得胶料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170125 |