CN111748132A - 一种全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶配方及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶配方，由如下重量份数的原料组成：天然橡胶55‑65份，炭黑20‑25份，白炭黑5‑10份，硅烷偶联剂1‑2份，氧化锌2‑3份，硬脂酸1‑2份，防老剂2‑3份，软化剂1‑2份，硫磺1‑2份，促进剂0.5‑1份，防焦剂0.2‑0.5份；并采用二段母炼和一道终炼的方法，完成胎面胶的胶料制制备。制得的胎面胶适合于煤矿等特定环境使用。

Description

一种全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶配方及制备方法

技术领域：

本发明属于轮胎制备技术领域，涉及一种适宜在煤矿作业的全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶配方及制备方法。

背景技术：

巨型工程子午线轮胎主要运用在大型矿用自卸车上，使用条件苛刻，路面差、载重大，连续运行长。体积庞大，制造工艺复杂，成本高，价格昂贵，如果在较短的时间内损坏而丧失使用价值，必将造成浪费，给用户带来巨大的经济损失。胎面胶在轮胎中是唯一与地面接触的部位，因此提高胎面胶的物理机械性能，包括降低生热、耐磨、抗切割、抗刺扎等对提高轮胎使用寿命有重大意义。

巨型工程子午线轮胎胎面胶配方是根据特定的矿山条件进行个性化设计和生产的。针对煤矿等特定环境使用的轮胎，因其运行环境温度高、路面较好、岩石硬度中等的矿区，应该选择低生热配方、花纹散热好的轮胎。另外，巨型工程子午线轮胎硫化时间长，这就要求胎面胶在长时间硫化后能够较好地保持物理机械性能。为此，研发针对性的胎面胶配方，即成为本发明研究对象。

发明内容：

本发明的目的是发明一种适宜在煤矿作业的全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶配方，并提供其制备方法。

本发明技术方案是这样实现的：

一种全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶配方，由如下重量份数的原料组成：天然橡胶55-65份，炭黑20-25份，白炭黑5-10份，硅烷偶联剂1-2份，氧化锌2-3份，硬脂酸1-2份，防老剂2-3份，软化剂1-2份，硫磺1-2份，促进剂0.5-1份，防焦剂0.2-0.5份；

所述天然橡胶为烟片胶或标准胶；

所述炭黑为N220和N234中的一种或两种；

所述防老剂为防老剂RD、防老剂4020和防护蜡；

所述软化剂为橡胶油或增塑剂；

所述促进剂为促进剂TBSI和促进剂DTP并用，比例为1.2:1。

上述配方优选重量份数：天然橡胶60份，炭黑25份，白炭黑6份，硅烷偶联剂1.2份，氧化锌1.5份，硬脂酸1份，防老剂2.5份，软化剂2份，硫磺1份，促进剂0.8份，防焦剂0.3份。

本发明与现有的技术的区别在于，胶料在配方中降低炭黑用量以提高含胶率，降低硫化胶生热，提高弹性；加入促进剂TBSI、促进剂DTP、防焦剂TTC配合使用，提高胶料的加工安全性，降低硫化速度，提高抗硫化还原性，同样降低硫化胶生热。改善全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶物理机械性能，延长轮胎使用寿命，降低成本，提高效益。

具体实施方式：

为了达到煤矿等特定环境，轮胎胎面胶的设计要求和使用性能，通过在配方中降低炭黑用量以提高含胶率，加入促进剂TBSI和促进剂DTP、防焦剂TTC配合使用，提高胶料的加工安全性，降低硫化速度，提高抗硫化还原性。该全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶胶料制备方法如下：

一、备料，按所述配方优选重量份数，准备原料：天然橡胶60份，炭黑25份，白炭黑6份，硅烷偶联剂1.2份，氧化锌1.5份，硬脂酸1份，防老剂2.5份，软化剂2份，硫磺1份，促进剂0.8份，防焦剂0.3份；

其中所述促进剂为促进剂TBSI和促进剂DTP并用，其比例为1.2:1；

二、二段母炼

1、一段母胶炼胶工艺：将天然橡胶加入密炼机中塑炼，保持填充系数70％-75％，炼胶时间为2-3min，压力0.6MPa，于155-165℃条件下排胶；密炼机的下片控制胶片厚度为5-10mm，制备得到一段母胶；

2、二段母胶炼胶工艺：将步骤1中所得一段母胶、炭黑、白炭黑、硅烷偶联剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂、软化剂，按照70％-75％的填充系数加入到密炼机中混炼，炼胶时间为2-3min，压力0.6MPa，排胶温度为155-160℃；密炼机的下片控制胶片厚度为5-7mm，得到二段母胶；

三、终炼

将步骤二所得二段母胶，加入密炼机中，密炼机的填充系数为70％-75％，加入硫磺，促进剂，防焦剂，炼胶时间为1-2min，压力0.2MPa，排胶温度为95-100℃；密炼机下片并控制厚度为5-7mm，得到胎面胶胶料。

所述步骤二中所述密炼机为GK系列或F系列密炼机；步骤三中所述密炼机为GK系列密炼机；每段炼胶得到胶料，需经堆放冷却8小时以上，再进入下一段炼胶工序。

按上述胶料配方及制备工艺，生产出胎面胶胶料具体测试数据如表1所示。

按国家标准进行物理机械性能试验数据如下：

上述提及的促进剂TBSI为N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺；

促进剂DTP为烷基硫代磷酸锌；

防焦剂TTC为氯仿基硫代环己烯基二甲酰亚胺。

Claims (3)

1.一种全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶配方，其特征在于：配方由如下重量份数的原料组成：天然橡胶55-65份，炭黑20-25份，白炭黑5-10份，硅烷偶联剂1-2份，氧化锌2-3份，硬脂酸1-2份，防老剂2-3份，软化剂1-2份，硫磺1-2份，促进剂0.5-1份，防焦剂0.2-0.5份；

所述天然橡胶为烟片胶或标准胶；

所述炭黑为N220和N234中的一种或两种；

所述防老剂为防老剂RD、防老剂4020和防护蜡；

所述软化剂为橡胶油或增塑剂；

所述促进剂为促进剂TBSI和促进剂DTP并用，其比例为1.2:1。

2.根据权利要求1所述的一种全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶配方，其特征在于：配方重量份数为：天然橡胶60份，炭黑25份，白炭黑6份，硅烷偶联剂1.2份，氧化锌1.5份，硬脂酸1份，防老剂2.5份，软化剂2份，硫磺1份，促进剂0.8份，防焦剂0.3份。

3.根据权利要求1或2所述的一种全钢巨型工程子午线轮胎胎面胶的制备方法，其特征在于：该制备方法如下：

一、备料，按所述配方比例，准备原料：

二、二段母炼

1、一段母胶炼胶工艺：将天然橡胶加入密炼机中塑炼，保持填充系数70％-75％，炼胶时间为2-3min，压力0.6MPa，于155-165℃条件下排胶；密炼机的下片控制胶片厚度为5-10mm，制备得到一段母胶；

2、二段母胶炼胶工艺：将步骤1中所得一段母胶、炭黑、白炭黑、硅烷偶联剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂、软化剂，按照70％-75％的填充系数加入到密炼机中混炼，炼胶时间为2-3min，压力0.6MPa，排胶温度为155-160℃；密炼机的下片控制胶片厚度为5-7mm，得到二段母胶；

三、终炼

将步骤二所得二段母胶，加入密炼机中，密炼机的填充系数为70％-75％，加入硫磺，促进剂，防焦剂，炼胶时间为1-2min，压力0.2MPa，排胶温度为95-100℃；密炼机下片并控制厚度为5-7mm，得到胎面胶胶料。

所述步骤二中所述密炼机为GK系列或F系列密炼机；步骤三中所述密炼机为GK系列密炼机；每段炼胶得到胶料，需经堆放冷却8小时以上，再进入下一段炼胶工序。