CN112745543A - 超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料及制备方法，将改性酚醛树脂加六甲氧基甲基密胺在橡胶与炭黑、白炭黑经硫磺促进剂交联的空间网络中，交联形成次一级的立体交联网络结构，以两种立体交联网络共存，使得井下光面胎胎面既具备足够的交联强度来抗切割，又具备优良的韧性来抗裂口增长。以提升井下光面胎胎面的使用寿命。属于全钢工程子午井下光面胎胶料技术领域。

Description

超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料及制 备方法

技术领域

本发明涉及一种超耐切割、抗裂口增长全钢工程井下矿用光面轮胎胎面胶料及制备方法，属于全钢工程子午井下光面胎胶料技术领域。

背景技术

目前大多数埋藏深度较深的金属矿，都会采用井下开采的方式，而井下开采面一般灯光昏暗、矿石嶙峋，同时坑道渗水，会掩盖尖锐的矿石，让司机看不到真实的路况，导致轮胎使用环境极其恶劣。这时，纯靠轮胎的胎面性能来提供对轮胎、车辆的安全保护，要想获得满意的井下光面胎使用寿命，就必须得提升井下光面胎胎面的耐切割、抗裂口增长性能。

而要提高胎面的耐切割、抗裂口增长性能，就需要增强生胶、填充剂、硫磺促进剂形成的交联网络的强度，但由于这类传统的交联网络强度过高后，硫化胶的韧性下降，会发脆，产生蹦花问题。因此传统技术手段存在局限性。

鉴于此，本发明通过新发现的交联模式，进行了创新提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提升井下光面胎胎面的使用寿命，而要达到这一目的，首先要提升胎面胶的耐切割能力：使得胎面不易被井下尖锐的矿石刺扎；其次，要提升胎面胶的抗裂口增长能力：一旦出现刺扎裂口后，裂口在后续的使用过程中，不会继续增长，延伸扩大。

为解决上述问题，拟采用这样一种超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料，采用改性酚醛树脂加六甲氧基甲基密胺立体网络交联的组合。

前述胎面胶料中，按照质量份计算，所述胎面胶料由丁苯橡胶100份、炭黑30-60份、白炭黑40-60份、氧化锌1-5份、硬脂酸1-3份、微晶蜡5-10份、改性酚醛树脂10-30份、防老剂3-5份、六甲氧基甲基密胺1-5份、芳烃油2-7份、硫磺0.5-3份、促进剂1-4份和防焦剂0.1-0.3份制备而成；

前述胎面胶料中，按照质量份计算，所述胎面胶料由丁苯橡胶100份、炭黑35-55份、白炭黑45-55份、氧化锌2-4份、硬脂酸2-3份、微晶蜡7-9份、改性酚醛树脂15-25份、防老剂4-5份、六甲氧基甲基密胺2-4份、芳烃油3-5份、硫磺1-3份、促进剂2-4份和防焦剂0.1-0.2份制备而成；

前述胎面胶料中，按照质量份计算，所述胎面胶料由丁苯橡胶100份、炭黑45份、白炭黑50份、氧化锌3份、硬脂酸2.5份、微晶蜡8份、改性酚醛树脂20份、防老剂4.5份、六甲氧基甲基密胺3份、芳烃油4份、硫磺2份、促进剂3份和防焦剂0.15份制备而成；

其制备方法如下：

采用一次法混炼工艺，包括如下步骤：

密炼机阶段：设置剪切式密炼机转速为60～90prm，在剪切式密炼机中加入丁苯橡胶、炭黑、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、微晶蜡、改性酚醛树脂、防老剂，混炼60～85秒后加入芳烃油、混炼至110～135秒，提栓，然后压栓至165～185秒后排料到楼下开炼机，即得母胶；

开炼机阶段：

0#开炼机：开炼机前辊辊速为35～65m/s，冷却鼓速度为25～55m/s，炼胶时间20～30s，成环20～30s，拉断15～25s，排胶40～60s。经传送带送至1#开炼机；

1#开炼机：开炼机前辊辊速为35～65m/s，冷却鼓速度为25～55m/s，炼胶时间30～40s，成环20～30s，炼胶摆动300～500s后，加入六甲氧基甲基密胺、硫磺、促进剂和防焦剂，混炼摆动300～500s后，排胶即得终练胶。

前述方法中：

密炼机阶段：设置剪切式密炼机转速为75prm，在剪切式密炼机中加入丁苯橡胶、炭黑、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、微晶蜡、改性酚醛树脂、防老剂，混炼75秒后加入芳烃油、混炼至125秒，提栓，然后压栓至175秒后排料到楼下开炼机，即得母胶；

开炼机阶段：

0#开炼机：开炼机前辊辊速为50m/s，冷却鼓速度为40m/s，炼胶时间25s，成环25s，拉断20s，排胶50s。经传送带送至1#开炼机；

1#开炼机：开炼机前辊辊速为50m/s，冷却鼓速度为40m/s，炼胶时间35s，成环25s，炼胶摆动400s后，加入六甲氧基甲基密胺、硫磺、促进剂和防焦剂，混炼摆动400s后，排胶即得终练胶。

与现有技术相比，本发明在采取适当的传统的生胶、填充剂、硫磺促进剂形成的微观尺寸较大的交联网络结构空间的基础上，增加一种由改性酚醛树脂+六甲氧基甲基密胺交联形成的微观尺寸较小的立体空间网状结构，改性酚醛树脂+六甲氧基甲基密胺能在橡胶与炭黑、白炭黑经硫磺促进剂交联的空间网络中，交联形成次一级的立体交联网络结构，以两种立体交联网络共存，使得井下光面胎胎面既具备足够的交联强度来抗切割，又具备优良的韧性来抗裂口增长，白炭黑在其中也有抗裂口增长的能力，与现有的配方技术相比，很好的实现了既增加硬度、减小切割寇深度的目的，又达到了提升伸长率、撕裂增强韧性的目的，具备极好的推广价值和市场前景。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料，按照质量份，由丁苯橡胶100份、炭黑45份、白炭黑50份、氧化锌3份、硬脂酸2.5份、微晶蜡8份、改性酚醛树脂20份、防老剂4.5份、六甲氧基甲基密胺3份、芳烃油4份、硫磺2份、促进剂3份和防焦剂0.15份制备而成。

实施例2

本实施例提供一种超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料，按照质量份，由丁苯橡胶100份、炭黑55份、白炭黑55份、氧化锌4份、硬脂酸3份、微晶蜡9份、改性酚醛树脂25份、防老剂5份、六甲氧基甲基密胺4份、芳烃油5份、硫磺3份、促进剂4份和防焦剂0.2份制备而成。

实施例3

本实施例提供一种超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料，按照质量份，由丁苯橡胶100份、炭黑35份、白炭黑40份、氧化锌2份、硬脂酸2份、微晶蜡7份、改性酚醛树脂15份、防老剂4份、六甲氧基甲基密胺2份、芳烃油3份、硫磺1份、促进剂2份和防焦剂0.1份制备而成。

试验例

本试验例提供多种配比的胶料和普通胶料的对比试验，对比如下：

一、胶料的制备

按表1的配方采用如下方法制备胶料：

密炼机阶段：设置剪切式密炼机转速为75prm，在剪切式密炼机中加入丁苯橡胶、炭黑、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、微晶蜡、改性酚醛树脂、防老剂，混炼75秒后加入芳烃油、混炼至125秒，提栓，然后压栓至175秒后排料到楼下开炼机，即得母胶；

开炼机阶段：

0#开炼机：开炼机前辊辊速为50m/s，冷却鼓速度为40m/s，炼胶时间25s，成环25s，拉断20s，排胶50s。经传送带送至1#开炼机。

1#开炼机：开炼机前辊辊速为50m/s，冷却鼓速度为40m/s，炼胶时间35s，成环25s，炼胶摆动400s后，加入六甲氧基甲基密胺、硫磺、促进剂和防焦剂，混炼摆动400s后，排胶即得终练胶。

表1胶料配方(重量份)

二、胶料性能

1、表1中普通配方和对比配方的主要性能如表2所示。

表2硫化胶的物理性能对比

本发明通过调整传统生胶、填充、硫化立体交联网络体系，同时采用改性酚醛树脂+六甲氧基甲基密胺立体网络交联，对比配方2与现有的配方技术相比，很好的实现了既增加硬度、减小切割寇深度的目的，又达到了提升伸长率、撕裂增强韧性的目的。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (6)

1.超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料，其特征在于：采用改性酚醛树脂加六甲氧基甲基密胺立体网络交联的组合。

2.根据权利要求1所述超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料，其特征在于；按照质量份计算，所述胎面胶料由丁苯橡胶100份、炭黑30-60份、白炭黑40-60份、氧化锌1-5份、硬脂酸1-3份、微晶蜡5-10份、改性酚醛树脂10-30份、防老剂3-5份、六甲氧基甲基密胺1-5份、芳烃油2-7份、硫磺0.5-3份、促进剂1-4份和防焦剂0.1-0.3份制备而成。

3.根据权利要求2所述超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料，其特征在于；按照质量份计算，所述胎面胶料由丁苯橡胶100份、炭黑35-55份、白炭黑45-55份、氧化锌2-4份、硬脂酸2-3份、微晶蜡7-9份、改性酚醛树脂15-25份、防老剂4-5份、六甲氧基甲基密胺2-4份、芳烃油3-5份、硫磺1-3份、促进剂2-4份和防焦剂0.1-0.2份制备而成。

4.根据权利要求2或3所述超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料，其特征在于；按照质量份计算，所述胎面胶料由丁苯橡胶100份、炭黑45份、白炭黑50份、氧化锌3份、硬脂酸2.5份、微晶蜡8份、改性酚醛树脂20份、防老剂4.5份、六甲氧基甲基密胺3份、芳烃油4份、硫磺2份、促进剂3份和防焦剂0.15份制备而成。

5.权利要求1至4所述超耐切割、抗裂口增长全钢井下矿用光面轮胎胎面胶料的制备方法，其特征在于：采用一次法混炼工艺，包括如下步骤：

密炼机阶段：设置剪切式密炼机转速为60～90prm，在剪切式密炼机中加入丁苯橡胶、炭黑、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、微晶蜡、改性酚醛树脂、防老剂，混炼60～85秒后加入芳烃油、混炼至110～135秒，提栓，然后压栓至165～185秒后排料到楼下开炼机，即得母胶；

开炼机阶段：

0#开炼机：开炼机前辊辊速为35～65m/s，冷却鼓速度为25～55m/s，炼胶时间20～30s，成环20～30s，拉断15～25s，排胶40～60s。经传送带送至1#开炼机；

1#开炼机：开炼机前辊辊速为35～65m/s，冷却鼓速度为25～55m/s，炼胶时间30～40s，成环20～30s，炼胶摆动300～500s后，加入六甲氧基甲基密胺、硫磺、促进剂和防焦剂，混炼摆动300～500s后，排胶即得终练胶。

6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，具体方法为：

密炼机阶段：设置剪切式密炼机转速为75prm，在剪切式密炼机中加入丁苯橡胶、炭黑、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、微晶蜡、改性酚醛树脂、防老剂，混炼75秒后加入芳烃油、混炼至125秒，提栓，然后压栓至175秒后排料到楼下开炼机，即得母胶；

开炼机阶段：

0#开炼机：开炼机前辊辊速为50m/s，冷却鼓速度为40m/s，炼胶时间25s，成环25s，拉断20s，排胶50s。经传送带送至1#开炼机；

1#开炼机：开炼机前辊辊速为50m/s，冷却鼓速度为40m/s，炼胶时间35s，成环25s，炼胶摆动400s后，加入六甲氧基甲基密胺、硫磺、促进剂和防焦剂，混炼摆动400s后，排胶即得终练胶。