CN109957152A - 一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶 - Google Patents

一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，所述挂胶原料重量配比为：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.3份‑0.6份、氧化锌5份‑8份、硬脂酸1份‑2份、防老体系即防老剂4010NA和防老剂RD2份‑6份、粘合剂B‑20‑S2.5份‑4.5份、补强体系40份‑50份、其中炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100‑150m2/g，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g，偶联剂Si69 1份‑2份、芳烃油3份‑5份、不溶性硫磺IS‑7020 1.8份‑2.5份、硫化剂DTDM0.5份‑1份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.3份‑1.6份、噻唑类促进剂DM 0.2份‑0.4份、橡胶共交联剂HVA‑2 0.5份‑1份、防焦剂CTP 0.3份‑0.5份和粘合剂H‑80 0.5份‑1.5份。这种胶料具有生热低、定伸应力高、拉伸强度大、粘合性能好的特点，能增加轮胎使用的安全性和可靠性。

Description

一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体是一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶。
背景技术
航空轮胎担负着飞机的起飞、着陆、滑行，是维系飞机安全的重要部件。随着飞机的发展，航空轮胎已由初期满足飞机起飞、着陆、滑行的基本要求，到如今符合现代化新机型要求—航空轮胎高速、高载、长距离起飞、滑行等苛刻的使用条件。
航空轮胎的使用具有载荷大、滑行速度大、变形大等特点。轮胎变形大导致胶料与胶料之间、胶料与帘线之间摩擦都增大，使得轮胎生热增加、胶料和帘线之间剥离，同时，轮胎变形增大导致带束层端头位移增加，使得胎肩部位胎肩垫胶与带束层剥离。现有的子午线航空轮胎在使用过程中存在胎肩和胎圈上部脱层鼓包问题，脱层部位主要是带束层端头和胎体反包端头，这主要是因为端头部位应力集中，导致自身变形大、生热高、易老化、粘合失效快。
带束层能够箍紧轮胎胎体，为轮胎提供强度，具有变形大、热集中、承载负荷大的特点，若提高带束层挂胶的定伸应力，减小带束层的变形，则有利于降低该部位轮胎生热，且能解决航空轮胎在使用过程中胎肩带束层端头与胎体反包端头脱层问题和胶料与帘线之间的剥离问题，因此，开发高定伸、低生热的带束层挂胶意义重大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶。这种胶料具有生热低、定伸应力高、拉伸强度大、粘合性能好的特点，能使带束层变形小、带束层端头和胎肩部位的生热降低，能解决航空轮胎在使用过程中胎肩带束层端头与胎体反包端头脱层问题和胶料与帘线之间的剥离问题、能增加轮胎使用的安全性和可靠性。
实现本发明目的的技术方案是：
一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，与现有技术不同的是，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.3份-0.6份、氧化锌5份-8份、硬脂酸1份-2份、防老体系即防老剂4010NA和防老剂RD 2份-6份、粘合剂B-20-S 2.5份-4.5份、补强体系即炭黑及白炭黑40份-50份、其中炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，可选用炭黑为N330、N339、N343、N347或N375，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g，可选用白炭黑为迪高莎公司的BV3380和Ultrasil 7000白炭黑、khodia公司的Zeosil 1165 MP和1115MP白炭黑、PPG公司的2000白炭黑或Huber公司的Zeopol 8715和8745白炭黑、偶联剂Si69 1份-2份、芳烃油3份-5份、不溶性硫磺IS-7020 1.8份-2.5份、硫化剂DTDM 0.5份-1份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.3份-1.6份、噻唑类促进剂DM 0.2份-0.4份、橡胶共交联剂HVA-2 0.5份-1份、防焦剂CTP 0.3份-0.5份和粘合剂H-80 0.5份-1.5份。
进一步的优选方案1：一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.5份、防老剂RD1.5份、粘合剂B-20-S3份、炭黑35份、其中，炭黑依照ASTM D6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，可选用炭黑为N330、N339、N343、N347或N375、白炭黑10份，其中，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450m2/g，可选用白炭黑为迪高莎公司的BV3380和Ultrasil 7000白炭黑、khodia公司的Zeosil1165 MP和1115MP白炭黑、PPG公司的2000白炭黑或Huber公司的Zeopol 8715和8745白炭黑、偶联剂Si69 1份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 2.5份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.3份、噻唑类促进剂DM 0.4份、橡胶共交联剂HVA-2 0.5份、防焦剂CTP 0.4份和粘合剂H-80 0.7份。
进一步的优选方案2：一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.5份、防老剂RD 1.5份、粘合剂B-20-S 3份、炭黑30份、其中，炭黑依照ASTM D6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，可选用炭黑为N330、N339、N343、N347或N375、白炭黑15份、其中，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450m2/g，可选用白炭黑为迪高莎公司的BV3380和Ultrasil 7000白炭黑、khodia公司的Zeosil1165 MP和1115MP白炭黑、PPG公司的2000白炭黑或Huber公司的Zeopol 8715和8745白炭黑、偶联剂Si69 1份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 2.3份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.4份、噻唑类促进剂DM 0.2份、橡胶共交联剂HVA-2 1份、防焦剂CTP 0.3份和粘合剂H-80 0.9份。
进一步的优选方案3：一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.6份、防老剂RD 1.4份、粘合剂B-20-S 3份、炭黑35份、其中，炭黑依照ASTM D6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，可选用炭黑为N330、N339、N343、N347或N375、白炭黑10份其中，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450m2/g，可选用白炭黑为迪高莎公司的BV3380和Ultrasil 7000白炭黑、khodia公司的Zeosil1165 MP和1115MP白炭黑、PPG公司的2000白炭黑或Huber公司的Zeopol 8715和8745白炭黑、偶联剂Si69 1份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 2份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.4份、噻唑类促进剂DM 0.3份、橡胶共交联剂HVA-2 1份、防焦剂CTP 0.4份和粘合剂H-80 1份。
进一步的优选方案4：一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.4份、防老剂RD 1.6份、粘合剂B-20-S 3份、炭黑30份、其中，炭黑依照ASTM D6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，可选用炭黑为N330、N339、N343、N347或N375、白炭黑15份、其中，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450m2/g，可选用白炭黑为迪高莎公司的BV3380和Ultrasil 7000白炭黑、khodia公司的Zeosil1165 MP和1115MP白炭黑、PPG公司的2000白炭黑或Huber公司的Zeopol 8715和8745白炭黑、偶联剂Si69 1份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 1.8份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.6份、噻唑类促进剂DM 0.2份、橡胶共交联剂HVA-2 0.5份、防焦剂CTP 0.5份和粘合剂H-80 1.3份。
上述带束层挂胶在轮胎中制备工艺为：按原料配比通过密炼机混炼，制造出混炼胶，用开炼机将混炼胶压成胶片，在压延机上将胶片覆到带束层帘线上，在成型机上将裁好的带束层贴于胎体上，制成轮胎胎胚，通过硫化机将胎坯硫化成为子午线航空轮胎成品。
这种带束层挂胶中的纯天然橡胶能够满足高定伸应力、高强力和低生热的要求；炭黑加白炭黑复配填料能够提高橡胶强力；防老剂RD和防老剂4010NA的组合既能改善防热氧老化性能，又能使胶料具有良好的动态疲劳、抗裂口生长性能；粘合剂B-20-S、粘合剂H-80和白炭黑组成间甲白粘合体系能够提高胶料与帘线的粘合性能；硫磺IS-7020和硫给予体DTDM作为硫化剂，改变硫化体系中交联键的种类和配比，提高交联体系的耐热性，提升胶料的定伸应力和强力性能；噻唑类促进剂DM与次磺酰胺类促进剂DZ并用，可使胶料具有较长的焦烧时间和较快的硫化速度，有利于胶料与芳纶帘线的粘合；橡胶共交联剂HVA-2不仅具有优良的抗硫化返原性，还可以增强胶料与纤维帘线的粘合性能。
这种胶料具有生热低、定伸应力高、拉伸强度大、粘合性能好的特点，能使带束层变形小，带束层端头和胎肩部位的生热低，能解决航空轮胎在使用过程中胎肩带束层端头与胎体反包端头脱层问题和胶料与帘线之间的剥离问题，增加轮胎使用的安全性和可靠性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明内容做进一步阐述，但不是对本发明的限定。
实施例1：
一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.3份-0.6份、氧化锌5份-8份、硬脂酸1份-2份、防老体系即防老剂4010NA和防老剂RD 2份-6份、粘合剂B-20-S 2.5份-4.5份、补强体系即炭黑及白炭黑40份-50份、其中炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，本例选用炭黑为N330、N339、N343、N347或N375，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g，本例选用白炭黑为迪高莎公司的BV3380和Ultrasil 7000白炭黑、khodia公司的Zeosil 1165 MP和1115MP白炭黑、PPG公司的2000白炭黑或Huber公司的Zeopol 8715和8745白炭黑、偶联剂Si69 1份-2份、芳烃油3份-5份、不溶性硫磺IS-70201.8份-2.5份、硫化剂DTDM 0.5份-1份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.3份-1.6份、噻唑类促进剂DM 0.2份-0.4份、橡胶共交联剂HVA-2 0.5份-1份、防焦剂CTP 0.3份-0.5份和粘合剂H-800.5份-1.5份。
本例带束层挂胶在轮胎中的制备工艺为：按原料配比通过密炼机混炼，制造出混炼胶，用开炼机将混炼胶压成胶片，在压延机上将胶片覆到带束层帘线上，在成型机上将裁好的带束层贴于胎体上，制成轮胎胎胚，通过硫化机将胎坯硫化成为子午线航空轮胎成品。
实施例2：
一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.5份、防老剂RD 1.5份、粘合剂B-20-S 3份、炭黑35份、其中，炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，本例选用炭黑为N330，白炭黑10份，其中，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g，本例选用白炭黑为迪高莎公司的BV3380和Ultrasil 7000白炭黑，偶联剂Si69 1份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 2.5份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.3份、噻唑类促进剂DM 0.4份、橡胶共交联剂HVA-20.5份、防焦剂CTP 0.4份和粘合剂H-80 0.7份。
其余同实施例1。
实施例3：
一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.5份、防老剂RD 1.5份、粘合剂B-20-S 3份、炭黑30份、其中，炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，本例选用炭黑为 N339 、白炭黑15份 ，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g，本例选用白炭黑为khodia公司的Zeosil1165 MP和1115MP白炭黑、偶联剂Si691份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 2.3份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.4份、噻唑类促进剂DM 0.2份、橡胶共交联剂HVA-2 1份、防焦剂CTP 0.3份和粘合剂H-80 0.9份。
其余同实施例1。
实施例4：
一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.6份、防老剂RD 1.4份、粘合剂B-20-S 3份、炭黑35份、其中，炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，本例选用炭黑为N343、 白炭黑10份，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g，本例选用白炭黑为PPG公司的2000白炭黑、偶联剂Si69 1份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 2份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.4份、噻唑类促进剂DM 0.3份、橡胶共交联剂HVA-2 1份、防焦剂CTP 0.4份和粘合剂H-80 1份。
其余同实施例1。
实施例5：
一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.4份、防老剂RD 1.6份、粘合剂B-20-S 3份、炭黑30份、其中，炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，本例选用炭黑为N375、白炭黑15份，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g，本例选用白炭黑为Huber公司的Zeopol 8715和8745白炭黑、偶联剂Si69 1份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 1.8份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.6份、噻唑类促进剂DM 0.2份、橡胶共交联剂HVA-2 0.5份、防焦剂CTP 0.5份和粘合剂H-80 1.3份。
其余同实施例1。
例1-例5所述带束层挂胶中的纯天然橡胶能够满足高定伸应力、高强力和低生热的要求；炭黑加白炭黑复配填料能够提高橡胶强力；防老剂RD和防老剂4010NA的组合既能改善防热氧老化性能，又能使胶料具有良好的动态疲劳、抗裂口生长性能；粘合剂B-20-S、粘合剂H-80和白炭黑组成间甲白粘合体系能够提高胶料与帘线的粘合性能；硫磺IS-7020和硫给予体DTDM作为硫化剂，改变硫化体系中交联键的种类和配比，提高交联体系的耐热性，提升胶料的定伸应力和强力性能；噻唑类促进剂DM与次磺酰胺类促进剂DZ并用，可使胶料具有较长的焦烧时间和较快的硫化速度，有利于胶料与芳纶帘线的粘合；橡胶共交联剂HVA-2不仅具有优良的抗硫化返原性，还可以增强胶料与纤维帘线的粘合性能。
例1-例5中所述的带束层挂胶性能如表1所示。
表1 胶料性能
项目 单位 性能范围
硬度（邵尔A型） 66～70
300%定伸应力 MPa 11～14
拉伸强度 MPa 28～30
拉断伸长率 % 536～576
拉断永久变形 % 24～36
密度 g/cm<sup>3</sup> 1.10～1.13
撕裂强度 kN/m 108～117
回弹性 % 35～42
压缩生热 ℃ 29～34
初始粘合强度(H抽出值) N/10mm 186～205
100℃×24h热老化后粘合强度(H抽出值) N/10mm 214～220
100℃×24h热空气老化后伸长率变化率 % -24～-17
从表1可以看出，该胶料具有生热更低、耐热老化性能更好、粘合性更好的特点，且经热老化后，粘合性能又进一步提升，此外，该胶料的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度及扯断伸长率也更好，这些性能的提升都能更好地满足轮胎的使用性能需要。

Claims (5)

1. 一种用于子午线航空轮胎的带束层挂胶，其特征是，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.3份-0.6份、氧化锌5份-8份、硬脂酸1份-2份、防老体系即防老剂4010NA和防老剂RD2份-6份、粘合剂B-20-S2.5份-4.5份、补强体系即炭黑及白炭黑40份-50份、其中炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g，偶联剂Si69 1份-2份、芳烃油3份-5份、不溶性硫磺IS-7020 1.8份-2.5份、硫化剂DTDM 0.5份-1份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.3份-1.6份、噻唑类促进剂DM 0.2份-0.4份、橡胶共交联剂HVA-2 0.5份-1份、防焦剂CTP 0.3份-0.5份和粘合剂H-80 0.5份-1.5份。
2. 根据权利要求1所述的带束层挂胶，其特征是，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.5份、防老剂RD1.5份、粘合剂B-20-S3份、炭黑35份、其中，炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g、白炭黑10份，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g、偶联剂Si691份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 2.5份、硫化剂DTDM0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.3份、噻唑类促进剂DM 0.4份、橡胶共交联剂HVA-20.5份、防焦剂CTP 0.4份和粘合剂H-80 0.7份。
3. 根据权利要求1所述的带束层挂胶，其特征是，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.5份、防老剂RD 1.5份、粘合剂B-20-S 3份、炭黑30份、其中，炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g、白炭黑15份，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g、偶联剂Si69 1份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 2.3份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.4份、噻唑类促进剂DM 0.2份、橡胶共交联剂HVA-2 1份、防焦剂CTP 0.3份和粘合剂H-80 0.9份。
4. 根据权利要求1所述的带束层挂胶，其特征是，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.6份、防老剂RD 1.4份、粘合剂B-20-S 3份、炭黑35份、其中，炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g、白炭黑10份，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g、偶联剂Si69 1份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 2份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.4份、噻唑类促进剂DM 0.3份、橡胶共交联剂HVA-2 1份、防焦剂CTP 0.4份和粘合剂H-80 1份。
5. 根据权利要求1所述的带束层挂胶，其特征是，所述挂胶由下述重量配比的原料制成：天然橡胶100份、塑解剂A89或RP68 0.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4010NA 1.4份、防老剂RD 1.6份、粘合剂B-20-S 3份、炭黑30份、其中，炭黑依照ASTM D 6556试验方法测定的平均氮吸附法表面积为100-150m2/g、白炭黑15份，白炭黑的BET吸附法表面积和CTAB吸附法表面积小于450 m2/g、偶联剂Si69 1份、芳烃油4份、不溶性硫磺IS-7020 1.8份、硫化剂DTDM 0.5份、次磺酰胺类促进剂DZ 1.6份、噻唑类促进剂DM 0.2份、橡胶共交联剂HVA-2 0.5份、防焦剂CTP 0.5份和粘合剂H-80 1.3份。
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