CN107286373A - 一种陶瓷骨架轮胎胎面材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车轮胎材料技术领域，具体的说，涉及一种陶瓷骨架轮胎胎面材料及其制备方法与应用，包括如下质量份数的各组分材料：每100份质量份数的混合材料中包含30~80份质量份数的胎面橡胶组分和20~70份质量份数的陶瓷颗粒。本发明提供的一种陶瓷骨架轮胎胎面材料及其制备方法与应用，具有耐磨效果好，生产成本低，降低车辆营运成本，降低油耗，推广应用价值大的优点。

Description

一种陶瓷骨架轮胎胎面材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及汽车轮胎材料技术领域，具体的说，涉及一种陶瓷骨架轮胎胎面材料及其制备方法与应用。
背景技术
轮胎胎面的耐磨性多少年来一直是轮胎生产企业非常关注的一个问题，各轮胎研究部门在这方面不停地研究开发，也有一些研究成果的应用。但轮胎的耐磨性还是不能实现理想地步，几乎百分之九十五的轮胎都是因为胎面磨损而寿终正寝。也是因为轮胎胎面磨损才产生了轮胎翻新这个行业。
发明内容
本发明为解决现有的轮胎胎面耐磨性不理想的问题，而提供采用陶瓷颗粒作为骨架材料的一种陶瓷骨架轮胎胎面材料及其制备方法与应用。
本发明采用的技术方案是：
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料，包括如下质量份数的各组分材料：每100份质量份数的混合材料中包含30~80份质量份数的胎面橡胶组分和20~70份质量份数的陶瓷颗粒；
所述胎面橡胶组分为包括胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂的，经压炼得到的轮胎胎面橡胶；所述胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂均为目前轮胎生产加工领域常规使用的公知、通用材料；
所述陶瓷颗粒通过偶联剂处理，使处理后的陶瓷颗粒与胎面橡胶组分完全结合；所述偶联剂为硅烷偶联剂。
所述陶瓷颗粒为氧化锆陶瓷颗粒、氧化铝陶瓷颗粒或二氧化硅陶瓷颗粒中一种，所述陶瓷颗粒的粒径为1~6mm；所述陶瓷球体颗粒的表面粗糙且含有微孔。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的加工方法，具体包括如下步骤：
步骤1）、取陶瓷颗粒放置到偶联剂中，室温条件下浸泡3~5天，取出后烘干备用，所述烘干温度为60~80℃；所述偶联剂为硅烷偶联剂；
步骤2）、在烘干后的陶瓷颗粒表面喷涂橡胶胶粘剂，所述橡胶胶粘剂的厚度为2um；
步骤3）、在开炼机或密炼机将胎面橡胶组分压炼成混合胶，按照每100份质量份数的混合材料中包含30~80份质量份数的胎面橡胶组分和20~70份质量份数的陶瓷颗粒的比例关系，将步骤2）中得到陶瓷颗粒加入到混合胶中，继续压炼，控制压炼温度为80℃，压炼30分钟，使陶瓷颗粒在胎面橡胶组分均匀分布，即得到陶瓷骨架轮胎胎面材料。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的应用为：所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料与胎边胶、胎肩胶、钢丝环带、胎体钢丝层一体成型做成轮胎胎坯，经硫化后成为具有陶瓷骨架超耐磨胎面的轮胎。
上述一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的加工方法中，取陶瓷颗粒放置到偶联剂中浸泡，能够在陶瓷颗粒表面上沉积一层很薄的有机硅烷薄膜，这是由于硅烷偶联剂在水解后能形成三羟基的硅醇，醇羟基之间可以互相反应生成一层交联的致密网状疏水膜，由于这种膜表面有能够和树脂起反应的有机官能基团，因此会大大提高胶粘剂的附着力，使胎面橡胶组分与陶瓷颗粒完全结合。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种陶瓷骨架轮胎胎面材料及其制备方法与应用，具有以下优点：
1.减少了橡胶的使用量，具有节能降耗，降低制造成本；
2.能减少轮胎的频繁更换，降低车辆营运成本；
3.减少行车滚动阻力，降低油耗；
4.轮胎的使用寿命是普通橡胶轮胎的5-10倍；
5.减少环境污染；
6.该陶瓷骨架橡胶胎面胶材料的制备方法工艺简单，易于操作，使用面广，易于工业化生产。具有极大的推广应用价值。
总之，本发明提供的一种陶瓷骨架轮胎胎面材料及其制备方法与应用，具有耐磨效果好，生产成本低，降低车辆营运成本，降低油耗，推广应用价值大的优点。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种陶瓷骨架轮胎胎面材料及其制备方法与应用。
实施例1，一种陶瓷骨架轮胎胎面材料，包括如下质量份数的各组分材料：每100份质量份数的混合材料中包含30份质量份数的胎面橡胶组分和70份质量份数的陶瓷颗粒；
所述胎面橡胶组分为包括胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂的，经压炼得到的轮胎胎面橡胶；所述胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂均为目前轮胎生产加工领域常规使用的公知、通用材料；
所述陶瓷颗粒通过偶联剂处理，使处理后的陶瓷颗粒与胎面橡胶组分完全结合。
所述陶瓷颗粒为氧化锆陶瓷颗粒、氧化铝陶瓷颗粒或二氧化硅陶瓷颗粒中一种，所述陶瓷颗粒的粒径为1~6mm；所述陶瓷球体颗粒的表面粗糙且含有微孔。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的加工方法，具体包括如下步骤：
步骤1）、取陶瓷颗粒放置到偶联剂中，室温条件下浸泡3天，取出后烘干备用，所述烘干温度为60℃；所述偶联剂为硅烷偶联剂；
步骤2）、在烘干后的陶瓷颗粒表面喷涂橡胶胶粘剂，所述橡胶胶粘剂的厚度为2um；
步骤3）、在开炼机或密炼机将胎面橡胶组分压炼成混合胶，按照每100份质量份数的混合材料中包含30份质量份数的胎面橡胶组分和70份质量份数的陶瓷颗粒的比例关系，将步骤2）中得到陶瓷颗粒加入到混合胶中，继续压炼，控制压炼温度为80℃，压炼30分钟，使陶瓷颗粒在胎面橡胶组分均匀分布，即得到陶瓷骨架轮胎胎面材料。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的应用为：所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料与胎边胶、胎肩胶、钢丝环带、胎体钢丝层一体成型做成轮胎胎坯，经硫化后成为具有陶瓷骨架超耐磨胎面的轮胎。
实施例2，一种陶瓷骨架轮胎胎面材料，包括如下质量份数的各组分材料：每100份质量份数的混合材料中包含80份质量份数的胎面橡胶组分和20份质量份数的陶瓷颗粒；
所述胎面橡胶组分为包括胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂的，经压炼得到的轮胎胎面橡胶；所述胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂均为目前轮胎生产加工领域常规使用的公知、通用材料；
所述陶瓷颗粒通过偶联剂处理，使处理后的陶瓷颗粒与胎面橡胶组分完全结合；所述偶联剂为硅烷偶联剂。
所述陶瓷颗粒为氧化锆陶瓷颗粒、氧化铝陶瓷颗粒或二氧化硅陶瓷颗粒中一种，所述陶瓷颗粒的粒径为1~6mm；所述陶瓷球体颗粒的表面粗糙且含有微孔。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的加工方法，具体包括如下步骤：
步骤1）、取陶瓷颗粒放置到偶联剂中，室温条件下浸泡5天，取出后烘干备用，所述烘干温度为80℃；所述偶联剂为硅烷偶联剂；
步骤2）、在烘干后的陶瓷颗粒表面喷涂橡胶胶粘剂，所述橡胶胶粘剂的厚度为2um；
步骤3）、在开炼机或密炼机将胎面橡胶组分压炼成混合胶，按照每100份质量份数的混合材料中包含80份质量份数的胎面橡胶组分和20份质量份数的陶瓷颗粒的比例关系，将步骤2）中得到陶瓷颗粒加入到混合胶中，继续压炼，控制压炼温度为80℃，压炼30分钟，使陶瓷颗粒在胎面橡胶组分均匀分布，即得到陶瓷骨架轮胎胎面材料。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的应用为：所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料与胎边胶、胎肩胶、钢丝环带、胎体钢丝层一体成型做成轮胎胎坯，经硫化后成为具有陶瓷骨架超耐磨胎面的轮胎。
实施例3，一种陶瓷骨架轮胎胎面材料，包括如下质量份数的各组分材料：每100份质量份数的混合材料中包含50份质量份数的胎面橡胶组分和50份质量份数的陶瓷颗粒；
所述胎面橡胶组分为包括胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂的，经压炼得到的轮胎胎面橡胶；所述胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂均为目前轮胎生产加工领域常规使用的公知、通用材料；
所述陶瓷颗粒通过偶联剂处理，使处理后的陶瓷颗粒与胎面橡胶组分完全结合；所述偶联剂为硅烷偶联剂。
所述陶瓷颗粒为氧化锆陶瓷颗粒、氧化铝陶瓷颗粒或二氧化硅陶瓷颗粒中一种，所述陶瓷颗粒的粒径为1~6mm；所述陶瓷球体颗粒的表面粗糙且含有微孔。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的加工方法，具体包括如下步骤：
步骤1）、取陶瓷颗粒放置到偶联剂中，室温条件下浸泡4天，取出后烘干备用，所述烘干温度为70℃；所述偶联剂为硅烷偶联剂；
步骤2）、在烘干后的陶瓷颗粒表面喷涂橡胶胶粘剂，所述橡胶胶粘剂的厚度为2um；
步骤3）、在开炼机或密炼机将胎面橡胶组分压炼成混合胶，按照每100份质量份数的混合材料中包含50份质量份数的胎面橡胶组分和50份质量份数的陶瓷颗粒的比例关系，将步骤2）中得到陶瓷颗粒加入到混合胶中，继续压炼，控制压炼温度为80℃，压炼30分钟，使陶瓷颗粒在胎面橡胶组分均匀分布，即得到陶瓷骨架轮胎胎面材料。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的应用为：所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料与胎边胶、胎肩胶、钢丝环带、胎体钢丝层一体成型做成轮胎胎坯，经硫化后成为具有陶瓷骨架超耐磨胎面的轮胎。
实施例4，一种陶瓷骨架轮胎胎面材料，包括如下质量份数的各组分材料：每100份质量份数的混合材料中包含40份质量份数的胎面橡胶组分和60份质量份数的陶瓷颗粒；
所述胎面橡胶组分为包括胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂的，经压炼得到的轮胎胎面橡胶；所述胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂均为目前轮胎生产加工领域常规使用的公知、通用材料；
所述陶瓷颗粒通过偶联剂处理，使处理后的陶瓷颗粒与胎面橡胶组分完全结合；所述偶联剂为硅烷偶联剂。
所述陶瓷颗粒为氧化锆陶瓷颗粒、氧化铝陶瓷颗粒或二氧化硅陶瓷颗粒中一种，所述陶瓷颗粒的粒径为1~6mm；所述陶瓷球体颗粒的表面粗糙且含有微孔。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的加工方法，具体包括如下步骤：
步骤1）、取陶瓷颗粒放置到偶联剂中，室温条件下浸泡3天，取出后烘干备用，所述烘干温度为65℃；所述偶联剂为硅烷偶联剂；
步骤2）、在烘干后的陶瓷颗粒表面喷涂橡胶胶粘剂，所述橡胶胶粘剂的厚度为2um；
步骤3）、在开炼机或密炼机将胎面橡胶组分压炼成混合胶，按照每100份质量份数的混合材料中包含40份质量份数的胎面橡胶组分和60份质量份数的陶瓷颗粒的比例关系，将步骤2）中得到陶瓷颗粒加入到混合胶中，继续压炼，控制压炼温度为80℃，压炼30分钟，使陶瓷颗粒在胎面橡胶组分均匀分布，即得到陶瓷骨架轮胎胎面材料。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的应用为：所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料与胎边胶、胎肩胶、钢丝环带、胎体钢丝层一体成型做成轮胎胎坯，经硫化后成为具有陶瓷骨架超耐磨胎面的轮胎。
实施例5，一种陶瓷骨架轮胎胎面材料，包括如下质量份数的各组分材料：每100份质量份数的混合材料中包含60份质量份数的胎面橡胶组分和40份质量份数的陶瓷颗粒；
所述胎面橡胶组分为包括胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂的，经压炼得到的轮胎胎面橡胶；所述胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂均为目前轮胎生产加工领域常规使用的公知、通用材料；
所述陶瓷颗粒通过偶联剂处理，使处理后的陶瓷颗粒与胎面橡胶组分完全结合；所述偶联剂为硅烷偶联剂。
所述陶瓷颗粒为氧化锆陶瓷颗粒、氧化铝陶瓷颗粒或二氧化硅陶瓷颗粒中一种，所述陶瓷颗粒的粒径为1~6mm；所述陶瓷球体颗粒的表面粗糙且含有微孔。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的加工方法，具体包括如下步骤：
步骤1）、取陶瓷颗粒放置到偶联剂中，室温条件下浸泡4天，取出后烘干备用，所述烘干温度为70℃；所述偶联剂为硅烷偶联剂；
步骤2）、在烘干后的陶瓷颗粒表面喷涂橡胶胶粘剂，所述橡胶胶粘剂的厚度为2um；
步骤3）、在开炼机或密炼机将胎面橡胶组分压炼成混合胶，按照每100份质量份数的混合材料中包含60份质量份数的胎面橡胶组分和40份质量份数的陶瓷颗粒的比例关系，将步骤2）中得到陶瓷颗粒加入到混合胶中，继续压炼，控制压炼温度为80℃，压炼30分钟，使陶瓷颗粒在胎面橡胶组分均匀分布，即得到陶瓷骨架轮胎胎面材料。
一种陶瓷骨架轮胎胎面材料的应用为：所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料与胎边胶、胎肩胶、钢丝环带、胎体钢丝层一体成型做成轮胎胎坯，经硫化后成为具有陶瓷骨架超耐磨胎面的轮胎。

Claims (7)

1.一种陶瓷骨架轮胎胎面材料，其特征在于，包括如下质量份数的各组分材料：每100份质量份数的混合材料中包含30~80份质量份数的胎面橡胶组分和20~70份质量份数的陶瓷颗粒；
所述胎面橡胶组分为包括胎体胶、活性剂、补强剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂和硫化促进剂的，经压炼得到的轮胎胎面橡胶；
所述陶瓷颗粒通过偶联剂处理，使处理后的陶瓷颗粒与胎面橡胶组分完全结合。
2.根据权利要求1所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料，其特征在于：所述陶瓷颗粒为氧化锆陶瓷颗粒、氧化铝陶瓷颗粒或二氧化硅陶瓷颗粒中一种，所述陶瓷颗粒的粒径为1~6mm。
3.根据权利要求1所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料，其特征在于：所述陶瓷球体颗粒的表面粗糙且含有微孔。
4.根据权利要求1所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂。
5.一种根据权利要求1~4中任一所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料的加工方法，其特征在于：
步骤1）、取陶瓷颗粒放置到偶联剂中，室温条件下浸泡3~5天，取出后烘干备用，所述烘干温度为60~80℃；
步骤2）、在烘干后的陶瓷颗粒表面喷涂橡胶胶粘剂，所述橡胶胶粘剂的厚度为2um；
步骤3）、在开炼机或密炼机将胎面橡胶组分压炼成混合胶，按照每100份质量份数的混合材料中包含30~80份质量份数的胎面橡胶组分和20~70份质量份数的陶瓷颗粒的比例关系，将步骤2）中得到陶瓷颗粒加入到混合胶中，继续压炼，控制压炼温度为80℃，压炼30分钟，使陶瓷颗粒在胎面橡胶组分均匀分布，即得到陶瓷骨架轮胎胎面材料。
6.根据权利要求5所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料的加工方法，其特征在于：所述步骤1）中的偶联剂为硅烷偶联剂。
7.一种根据权利要求1~4中任一所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料的应用，其特征在于：所述的陶瓷骨架轮胎胎面材料与胎边胶、胎肩胶、钢丝环带、胎体钢丝层一体成型做成轮胎胎坯，经硫化后成为具有陶瓷骨架超耐磨胎面的轮胎。
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