CN107987324A - 具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎及其制备方法，它是由烟片橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶100～200份，氧化锌5～10份，硬脂酸2～4份，抗静电剂和乙炔炭黑共15～30份，补强炭黑38～76份，防老剂2.4～4.8份，增粘树脂8～16份，氢氧化铝25～50份，氯化石蜡15～30份，钙基脂4～8份，硫磺2.5～5份，促进剂1.5～3份，防焦剂0.3～0.6份制成。本发明提供的实心轮胎，经大量实验筛选得到，各原料组成及原料配比科学合理，性能稳定、无有毒气体挥发，耐磨、抗阻燃和抗静电性能优。本发明制备方法，工艺设计合理，可操作性强，生产的实心轮胎性能好，安全性高，可广泛应用于煤炭、石油等场所。

Description

具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶实心轮胎，具体涉及一种具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎及其制备方法。
背景技术
实心轮胎是一种适应于低速、高负载、苛刻使用条件下运行车辆的车轮产品，其安全性、耐久性、经济性等显著，具有耐磨、使用寿命长、滚动阻力小、能耗低、耐刺破、安全性好等特点，广泛用于各种工业车辆、军事车辆、建筑机械、港口机场的拖挂车辆等领域。但是在特殊的煤矿使用环境中，但是现有的实心轮胎在抗静电和阻燃的性能方面较差，有待进一步提高。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种组份配比科学合理，环保性强，具有优异的抗阻燃和抗静电性能的实心轮胎。本发明另一个目的是提供该具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎的制备方法。
技术方案：为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
烟片橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶共100～200份，氧化锌5～10份，硬脂酸2～4份，抗静电剂和乙炔炭黑共15～30份，补强炭黑38～76份，防老剂2.4～4.8份，增粘树脂8～16份，氢氧化铝25～50份，氯化石蜡15～30份，钙基脂4～8份，硫磺2.5～5份，促进剂1.5～3份，防焦剂0.3～0.6份。
作为优选方案，以上所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
烟片橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶共100份，氧化锌5份，硬脂酸2份，抗静电剂和乙炔炭黑共15份，补强炭黑38份，防老剂2.4份，增粘树脂8份，氢氧化铝25份，氯化石蜡15份，钙基脂4份，硫磺2.5份，促进剂1.5份，防焦剂0.3份。
作为优选方案，以上所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，烟片橡胶75～150份、丁苯橡胶10～20和顺丁橡胶15～30份。
作为更优选方案，以上所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，烟片橡胶75份、丁苯橡胶10和顺丁橡胶15份。
作为优选方案，以上所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，抗静电剂5～10份和乙炔炭黑10～20份；其中抗静电剂属内添加型永久抗静电剂，本品微溶于水，溶于一般溶剂，具有高耐热、耐光、耐强酸和强碱的优异性能，多为高分子型，聚氧乙烯类型等成分。
作为优选方案，以上所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体或N-异丙基-N'-苯基对苯二胺。
作为优选方案，以上所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，促进剂为2、2'-二硫代二苯并噻唑或N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
作为优选方案，以上所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，所述的烟片橡胶为3#烟片橡胶，所述的丁苯橡胶为1712丁苯橡胶。防焦剂优选次磺酰胺类防焦剂或亚硝基化合物类。
作为优选方案，以上所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，本发明通过大量实验筛选，以氢氧化铝，氯化石蜡和钙基脂作为阻燃特殊组份。以抗静电剂和乙炔炭黑作为抗静电组份，能够和烟片橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶等实现很好的混匀，不但不降低其耐磨性，弹性和抗拉伸等基本物理性能，并且能够实现优异的阻燃和抗静电性能，相比现有技术取得了非常好的技术效果！
本发明所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取烟片橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶，氧化锌，硬脂酸，抗静电剂、乙炔炭黑，补强炭黑，防老剂，增粘树脂，氢氧化铝，氯化石蜡和钙基脂，硫磺，促进剂和防焦剂，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)将钢圈放到抛丸机中进行喷砂处理，把钢圈表面的铁锈、杂质都处理干净，然后再钢圈与橡胶接触部位涂胶黏剂(底胶205，面胶220)，干燥后，待用；
(3))取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到步骤(2)钢圈上，放在模具中加热硫化，从而加工出具有抗阻燃抗静电实心轮胎。
作为优选方案，以上所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎的制备方法，取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的粗炼、精炼等热炼方式，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140摄氏度硫化60～100分钟，从而加工出具有抗阻燃抗静电实心轮胎。
有益效果：本发明提供的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎的制备方法和现有技术相比具有以下优点：
本发明提供的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，通过大量实验筛选其组成和各原料的最佳用量比，原料配比科学合理，尤其是以3#烟片橡胶、1712丁苯橡胶和顺丁橡胶为主要基体材料，相比单个组份具有更加优越的耐磨性能；并且本发明通过大量实验筛选，添加了氢氧化铝，氯化石蜡和钙基脂作为阻燃特殊组份。以抗静电剂和乙炔炭黑作为抗静电组份，能够和烟片橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶等基体材料实现很好的混炼，不但不降低其耐磨性、耐老化性能、弹性和抗拉伸等基本物理力学性能，并且能够实现优异的阻燃和抗静电性能，相比现有技术取得了非常好的技术效果！
本发明提供的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎的制备方法，加工步骤简单，易操作，生产效率高，制备得到的实心轮胎成型性好，耐磨性好，弹性优，且阻燃和抗静电性能好，适合煤矿，石油生产场所使用，安全性高。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
以下实施例中的抗静电剂属内添加型永久抗静电剂，为高分子型，聚氧乙烯类型等成分。
所述的防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体；促进剂为2、2'-二硫代二苯并噻唑。防焦剂为次磺酰胺类防焦剂。
实施例1
1、一种具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
3#烟片橡胶75份、1712丁苯橡胶10份和顺丁橡胶共15份，氧化锌5份，硬脂酸2份，抗静电剂5份，乙炔炭黑10份，补强炭黑38份，防老剂2.4份，增粘树脂8份，氢氧化铝25份，氯化石蜡15份，钙基脂4份，硫磺2.5份，促进剂1.5份，防焦剂0.3份。
2、具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取3#烟片橡胶75份、1712丁苯橡胶10份和顺丁橡胶共15份，氧化锌5份，硬脂酸2份，抗静电剂5份，乙炔炭黑10份，补强炭黑38份，防老剂2.4份，增粘树脂8份，氢氧化铝25份，氯化石蜡15份，钙基脂4份，硫磺2.5份，促进剂1.5份，防焦剂0.3份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化60分钟，从而加工出具有抗阻燃抗静电实心轮胎。
实施例2
1、一种具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
3#烟片橡胶150份、1712丁苯橡胶20份和顺丁橡胶共30份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份。
2、具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取3#烟片橡胶150份、1712丁苯橡胶20份和顺丁橡胶共30份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化60分钟，从而加工出具有抗阻燃抗静电实心轮胎。
对比实施例1
1、一种实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
3#烟片橡胶200份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份。
2、实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取3#烟片橡胶200份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化60分钟，从而加工出实心轮胎。
对比实施例2
1、一种实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
顺丁橡胶共200份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份。
2、实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取顺丁橡胶共200份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化60分钟，从而加工出实心轮胎。
对比实施例3
1、一种实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
1712丁苯橡胶200份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份。
2、实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取1712丁苯橡胶200份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化60分钟，从而加工出实心轮胎。
对比实施例4
1、一种实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
3#烟片橡胶150份，1712丁苯橡胶50份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份。
2、实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取3#烟片橡胶150份，1712丁苯橡胶50份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化60分钟，从而加工出实心轮胎。
对比实施例5
1、一种实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
3#烟片橡胶150份和顺丁橡胶共50份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份。
2、实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取3#烟片橡胶150份，1712丁苯橡胶50份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化60分钟，从而加工出实心轮胎。
对比实施例6
1、一种实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
1712丁苯橡胶80份和顺丁橡胶共120份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份。
2、实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取1712丁苯橡胶80份和顺丁橡胶共120份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化60分钟，从而加工出实心轮胎。
对比实施例7
1、一种实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
3#烟片橡胶150份、1712丁苯橡胶20份和顺丁橡胶共30份，氧化锌10份，硬脂酸4份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份。
2、实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取3#烟片橡胶150份、1712丁苯橡胶20份和顺丁橡胶共30份，氧化锌10份，硬脂酸4份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，氢氧化铝50份，氯化石蜡30份，钙基脂8份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化100分钟，从而加工出实心轮胎。
对比实施例8
1、一种实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
3#烟片橡胶150份、1712丁苯橡胶20份和顺丁橡胶共30份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份。
2、实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取3#烟片橡胶150份、1712丁苯橡胶20份和顺丁橡胶共30份，氧化锌10份，硬脂酸4份，抗静电剂10份，乙炔炭黑20份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化60分钟，从而加工出实心轮胎。
对比实施例9
1、一种实心轮胎，它是由下列重量份数的原料制成：
3#烟片橡胶150份、1712丁苯橡胶20份和顺丁橡胶共30份，氧化锌10份，硬脂酸4份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份。
2、实心轮胎的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按重量分数配比，选取3#烟片橡胶150份、1712丁苯橡胶20份和顺丁橡胶共30份，氧化锌10份，硬脂酸4份，补强炭黑76份，防老剂4.8份，增粘树脂16份，硫磺5份，促进剂3份，防焦剂0.6份，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到钢圈上，放在模具中加热140度硫化60分钟，从而加工出实心轮胎。
实施例3:
组份筛选性能对比实验：
为了筛选出最佳的耐磨性、抗阻燃和抗静电的实心轮胎的配方，本发明通过大量实验筛选原料组成：筛选实验如下表：
由以上对比实验结果表明，本发明通过大量实验筛选得到的实心轮胎的配方，不仅具有优异的耐磨性能，并且具有优异的阻燃性能和抗静电性能，可安全用于煤矿，石油等使用环境，取得了很好的技术进步。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，其特征在于，它是由下列重量份数的原料制成：
烟片橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶共100～200份，氧化锌5～10份，硬脂酸2～4份，抗静电剂和乙炔炭黑共15～30份，补强炭黑38～76份，防老剂2.4～4.8份，增粘树脂8～16份，氢氧化铝25～50份，氯化石蜡15～30份，钙基脂4～8份，硫磺2.5～5份，促进剂1.5～3份，防焦剂0.3～0.6份。
2.根据权利要求1所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，其特征在于，它是由下列重量份数的原料制成：
烟片橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶共100份，氧化锌5份，硬脂酸2份，抗静电剂和乙炔炭黑共15份，补强炭黑38份，防老剂2.4份，增粘树脂8份，氢氧化铝25份，氯化石蜡15份，钙基脂4份，硫磺2.5份，促进剂1.5份，防焦剂0.3份。
3.根据权利要求1所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，其特征在于，烟片橡胶75～150份、丁苯橡胶10～20和顺丁橡胶15～30份。
4.根据权利要求1所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，其特征在于，抗静电剂5～10份和乙炔炭黑10～20份。
5.根据权利要求4所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，其特征在于，防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体或N-异丙基-N'-苯基对苯二胺。
6.根据权利要求5所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎，其特征在于，促进剂为2、2'-二硫代二苯并噻唑或N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
7.权利要求1至6任一项所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份数配比，选取烟片橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶，氧化锌，硬脂酸，抗静电剂、乙炔炭黑，补强炭黑，防老剂，增粘树脂，黄油，硫磺，促进剂和防焦剂，加入密炼机中混炼均匀，得到胶料；
(2)将钢圈放到抛丸机中进行喷砂处理，把钢圈表面的铁锈、杂质都处理干净，然后再钢圈与橡胶接触部位涂胶黏剂，干燥，待用；
(3)取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到步骤(2)的钢圈上，放在模具中加热硫化，从而加工出具有抗阻燃抗静电实心轮胎。
8.权利要求7所述的具有抗阻燃和抗静电的实心轮胎的制备方法，其特征在于，取步骤(1)得到的胶料，通过开炼机的热炼，然后再把胶料通过成型机卷曲到步骤(2)的钢圈上，放在模具中在140度下加热硫化60～100分钟，从而加工出具有抗阻燃抗静电实心轮胎。
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