CN107814982A - 一种全钢工程子午线轮胎铁矿用胎面胶配方 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全钢工程子午线轮胎铁矿用胎面胶配方，其特征在于其胶料的各组分包括：天然橡胶、丁苯橡胶、炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、防老剂RD、防老剂3100、后硫化稳定剂HTS、N‑叔丁基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺、硫化剂DTDM、抗撕裂树脂SL‑6903、芳香烃油和不溶性硫磺等，轧炼的胶料耐磨性好，耐老化，抗刺扎性能优异，轮胎的使用寿命延长。

Description

一种全钢工程子午线轮胎铁矿用胎面胶配方

技术领域

本发明涉及一种全钢工程子午线轮胎铁矿用胎面胶配方，主要用于30.00R51、40.00R57等全钢工程子午线轮胎的胎面胶胶料。

背景技术

1946年法国米其林公司发明了子午线轮胎，为轮胎业带来了革命性的变化。其后又将这项技术推广到各类轮胎中，并于1959年制造出世界第一条子午线轮胎。子午线轮胎的问世，与斜交胎相比显示出了无比的优越性。因此，在西欧子午线轮胎发展得最早，发展速度也最快。早在1972年法国已经几乎100%子午化，到1989年末，西欧轮胎市场已经100%子午化。

全钢工程子午线轮胎具有节油、低生热、行驶里程高、负荷能力大、耐磨性能好、耐切割、耐刺扎、行驶安全舒适等性能，与斜交胎相比优势十分明显。在煤矿和铁矿中实际行驶里程和使用寿命为斜交胎的1.5-3倍，且经济效益显著，深受用户的欢迎。

近年来世界各国对煤矿、铜矿、铁矿的巨额需求拉动了采掘业对采掘机械及大型运输车辆的需求，从而引起全钢工程子午线轮胎供不应求，其短缺程度比较严重。特别是30.00R51、33.00R51、36.00R51、40.00R57等规格的全钢工程子午线轮胎，更是严重短缺。

目前米其林、普利司通、固特异、倍耐力四大轮胎巨头的全钢工程子午线轮胎产能也受到市场的严重挑战，开足马力生产仍远远满足不了市场需求。由于胎源极度短缺，全钢工程子午线轮胎价格涨幅很大，尤其36.00R51、40.00R57等巨型轮胎。根据专家预测，全钢工程子午线轮胎短缺的状况还将持续。为此我公司生产全钢工程子午线轮胎，大量出口到北美、南美、中东、欧洲、东南亚、澳洲等30多个国家和地区，将极大提高我国全钢工程子午线轮胎参与国际市场竞争的能力。

全钢工程子午线轮胎具有优异的性能，对轮胎配方胶料的性能提出了更高的要求。我公司根据对各大矿山的路况及轮胎使用状况的实际的考察，依据在传统工程轮胎生产的经验，不断创新，研发了新的轮胎所需的各种配方胶料。全钢工程子午线轮胎的胎面胶胶料在轮胎中的作用非常重要，对于在铁矿等比较坚硬的路况来说要求其耐切割性能、耐刺扎的性能要好。

根据公司的计划，设计了符合铁矿山需求的一种全钢工程子午线轮胎的胎面胶配方。在配方设计时胶种选择综合性能优良的天然橡胶与丁苯橡胶并用。炭黑以高耐磨、高定伸炭黑为主，保证胎面有足够的硬度和强度。增加防老剂的用量改善天然胶的耐老化性能。采用传统硫化体系，增加后硫化稳定剂，改善胶料的耐热和耐老化性能，使其综合性能好，适于矿山采矿车辆的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种全钢工程子午线轮胎铁矿用胎面胶配方，该配方采用天然橡胶与丁苯橡胶配合的胶料体系。胶料表现了良好的耐磨和耐切割性能，制成的轮胎抗刺扎，耐热老化性能好，使用寿命长。本发明的目的是由以下技术方案实现的，一种全钢工程子午线轮胎铁矿用胎面胶配方，其特征在于：由下述原料按重量比配制而成：

天然橡胶 50-100；

丁苯橡胶 0-50；

氧化锌 3-5；

硬脂酸 1-4；

炭黑 40-70；

白炭黑 5-20；

后硫化稳定剂HTS 0-3；

防老剂4020 1-3；

防老剂RD 0.5-2；

防老剂3100 0.5-1；

N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺 0.5-2.5；

不溶性硫磺 1-2.5；

硫化剂DTDM 0-2；

抗撕裂树脂SL-6903 0-4；

芳香烃油 0-10；

本发明的技术原理原理是采用补强性能优异的超耐磨炭黑（代号N220 ）和沉淀法白炭黑添加于综合性能最好的天然橡胶和耐磨性能优异的丁苯橡胶并用体系中,采用传统硫化体系增加胶料的耐磨性和高强度性能，并用高温稳定的不溶性硫磺以增加胶料的工艺稳定性，添加抗撕裂树脂以增加胶料的耐撕裂和耐切割的性能。

具体实施方式

实施例1：

天然橡胶（代号SMR 10# ) 60；

丁苯橡胶（代号SBR1502 ) 40；

氧化锌 3.5；

硬脂酸 2.1；

炭黑（代号N220 ) 55；

白炭黑 15；

后硫化稳定剂HTS 1.4；

防老剂4020 1.8；

防老剂RD 1.5；

防老剂3100 0.75；

N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（代号NS ) 1.1；

不溶性硫磺（代号HS-OT-2O ) 2.5；

硫化剂DTDM 0.6；

抗撕裂树脂SL-6903 2.5；

芳香烃油 6.0；

本实施例中1，所述的防老剂4020为N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺，所述的防老剂 RD为2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉聚合体，所述的防老剂3100为N,N’-二甲苯基对苯二胺(混合物)。

在本实施例1中，胶料的混炼工艺为：

1.配料：

将以上各组分别按照标准重量依次称量备用；

2.混炼：

混炼的加料顺序为：

2.1将天然橡胶和丁苯橡胶加入密炼机中进行轧炼，转速为45转/分钟，时间为30秒；

2.2加入硬脂酸、氧化锌、防老剂4020、防老剂RD、防老剂3100、后硫化稳定剂HTS、抗撕裂树脂SL-6903、白炭黑和炭黑N220进行混炼，转速为40转/分钟，时间为60秒；

2.3加入芳香烃油进行混炼，转速为35转/分钟，时间为90秒；

2.4温度达到155℃，将胶料排出，轧成胶片码放；

2.5胶料必须冷却24小时以上，备用；

2.6将胶料再次加入密炼机中，添加N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硫化剂DTDM和不溶性硫磺进行混炼，转速为20转/分钟，时间为150秒，排胶，排胶温度为105℃，挤出胶片冷却；

使用本实施例1制成的轮胎胶料的性能测试数据如下：

拉伸强度/MPa 26.0 ；

300%定伸应力/MPa 12.9 ；

扯断伸长率/% 542；

邵氏A型硬度/度 67 ；

压缩疲劳生热/℃ 32.5；

回弹值/% 常温 82.4 ；

热回弹值/% 100℃ 70.5；

阿克隆磨耗(cm3/1.61km) 0.205；

胶料耐切割试验失重（%） 2.4；

使用本实施例1制成的40.00R57轮胎在矿山使用有较好的抗刺扎耐磨性能，胎面耐崩花掉块，轮胎使用寿命明显延长，得到用户的好评。

实施例2：

天然橡胶（代号SMR 10# ) 65；

丁苯橡胶（代号SBR1502 ) 35；

氧化锌 4.0；

硬脂酸 3.5；

炭黑（代号N220 ) 65；

白炭黑 10.0；

后硫化稳定剂HTS 2.0；

防老剂4020 1.8；

防老剂RD 1.5；

防老剂3100 0.55；

N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（代号NS ) 1.2；

不溶性硫磺（代号HS-OT-2O ) 2.3；

硫化剂DTDM 0.55；

抗撕裂树脂SL-6903 3.0；

芳香烃油 7.0；

在本实施例2中，胶料的混炼工艺为：

1.配料：

将以上各组分别按照标准重量依次称量备用；

2.混炼：

混炼的加料顺序为：

2.1将天然橡胶和丁苯橡胶加入密炼机中进行轧炼，转速为45转/分钟，时间为30秒；

2.2加入硬脂酸、氧化锌、防老剂4020、防老剂RD、防老剂3100、后硫化稳定剂HTS、抗撕裂树脂SL-6903、白炭黑和炭黑N220进行混炼，转速为40转/分钟，时间为60秒；

2.3加入芳香烃油进行混炼，转速为35转/分钟，时间为90秒；

2.4温度达到155℃，将胶料排出，轧成胶片码放；

2.5胶料必须冷却24小时以上，备用；

2.6将胶料再次加入密炼机中，添加N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硫化剂DTDM和不溶性硫磺进行混炼，转速为20转/分钟，时间为150秒，排胶，排胶温度为105℃，挤出胶片冷却；

使用本实施例2制成的胎面配方胶料的性能测试数据如下：

拉伸强度/MPa 26.5 ；

300%定伸应力/MPa 13.6 ；

扯断伸长率/% 545；

邵氏A型硬度/度 68；

压缩疲劳生热/℃ 33.6；

回弹值/% 常温 80.2 ；

热回弹值/% 100℃ 71.3；

阿克隆磨耗(cm3/1.61km) 0.202；

胶料耐切割试验失重（%） 2.2；

以上实施例1、2中，所用胶料配方制成的轮胎使用寿命与斜交轮胎比较提高近2.1倍，轮胎的抗刺扎、耐磨性都有很大提高。

Claims (1)

1.一种全钢工程子午线轮胎铁矿用胎面胶配方，其特征在于其胶料的各组分的重量比如下：

天然橡胶 50-100；

丁苯橡胶 0-50；

氧化锌 3-5；

硬脂酸 1-4；

炭黑 40-70；

白炭黑 5-20；

后硫化稳定剂HTS 0-3；

防老剂4020 1-3；

防老剂RD 0.5-2；

防老剂3100 0.5-1；

N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺 0.5-2.5；

不溶性硫磺 1-2.5；

硫化剂DTDM 0-2；

抗撕裂树脂SL-6903 0-4；

芳香烃油 0-10。