CN113427742A - 一种矿用轮胎胎面的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用轮胎胎面的制备方法，属于轮胎生产技术领域，该制备方法包括配料，将轮胎胎面所需胶料按配方进行配料；混炼，将配好的物料在密炼机中制成胎面胶；挤出成型，将制备得到的胎面胶放入挤出机中挤出成型；胎面胶由机头挤出，进入预口型被分为两部分，一部分流过第一通道到达第一出胶口形成上部胎面，另一部分流过第二通道到达第二出胶口形成下部胎面；所述上部胎面和下部胎面在口型板汇合，共同流过口型板，完成轮胎胎面的挤出；硫化，将制备得到的轮胎胎面放入硫化机中进行硫化后取出打磨得到成品。该制备方法得到的胎面成品质地紧密、尺寸稳定、胶内气孔少，有效地防止地面尖锐物质的穿刺。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎制备技术领域，特别涉及一种矿用轮胎胎面的制备方法。
背景技术
矿用轮胎就是在矿山等恶劣路面作业的载重车辆所使用的轮胎。矿用轮胎因其使用环境比较恶劣，经常出现扎爆的问题，所以矿用轮胎的胎面通常设计得特别厚。在挤出机生产矿用轮胎的胎面时，由于其胎冠太厚，直接挤出成型，往往造成压出的胎面厚度达不到工艺要求，尺寸不够稳定，胶内气孔多等缺陷，在条件苛刻的矿区使用情况下，容易造成胎面不耐穿刺，对内胎保护力度不够。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种矿用轮胎胎面的制备方法，胎面胶由挤出机机头挤出后分为两部分进入预口型，在预口型中分别压出上部胎面和下部胎面，再由口型板将上部胎面和下部胎面挤压成型，压出尺寸稳定、厚度符合工艺要求的胎面，满足矿用轮胎的需要。
本发明采用的技术方案是：
一种矿用轮胎胎面的制备方法，包括以下步骤：
S1.配料，将轮胎胎面所需胶料按配方进行配料；
S2.混炼，将步骤S1中配好的物料在密炼机中制成胎面胶；
S3.挤出成型，将步骤S2中制备得到的胎面胶放入挤出机中挤出成型；胎面胶由机头挤出，进入预口型被分为两部分，一部分流过第一通道到达第一出胶口形成上部胎面，另一部分流过第二通道到达第二出胶口形成下部胎面；所述上部胎面和下部胎面在口型板汇合，共同流过口型板，完成轮胎胎面的挤出；
S4.硫化，将步骤S3中制备得到的轮胎胎面放入硫化机中进行硫化后取出打磨得到成品。
在本申请公开的矿用轮胎胎面的制备方法中，所述步骤S3中上部胎面的厚度D2占胎面总厚度D1的45~55%。
在本申请公开的矿用轮胎胎面的制备方法中，所述步骤S3中的预口型具有入胶面和出胶面，所述入胶面设置有第一入胶口和第二入胶口，所述出胶面设置有所述第一出胶口和第二出胶口；所述第一入胶口通过第一通道与第一出胶口连通，所述第二入胶口通过第二通道与第二出胶口连通。
在本申请公开的矿用轮胎胎面的制备方法中，所述第一入胶口的数量不少于1个。
在本申请公开的矿用轮胎胎面的制备方法中，所述步骤S3中的口型板具有主板，所述主板沿胎面挤出方向设置有外板，所述主板与外板一体化成型；所述主板上设置有第一唇口，所述外板上设置有第二唇口，所述第一唇口与第二唇口互相连通。
在本申请公开的矿用轮胎胎面的制备方法中，所述步骤S1中胶料的配方为：天然橡胶18~22份、丁苯胶75~85份、硬脂酸1.2~1.7份、氧化锌4~6份、分散剂1.8~2.2份、均匀剂1.8~2.2份、防老剂RD 1.8~2.2份、热稳定剂1.2~1.7份、炭黑38~42份、芳烃油5~7份。
在本申请公开的矿用轮胎胎面的制备方法中，所述步骤S2包括：
一段混炼，将称取的轮胎胎面所需胶料依次加入密炼机中进行混炼，然后在150℃下排胶得到一段母胶，于室温冷却备用；
二段混炼，将一段母胶和二段添加剂按配方依次加入密炼机中进行混炼，然后在150℃下排胶得到二段母胶，于室温冷却备用；
终炼，将二段母胶和终炼添加剂按配方依次加入密炼机中进行混炼，然后在100℃下排胶，即得胎面胶。
在本申请公开的矿用轮胎胎面的制备方法中，所述二段添加剂的配方为：防老剂4020 1.8~2.2份、蜡2.2~2.8份、抗撕裂树脂1.8~2.2份、松香4~6份、炭黑17~20份。
在本申请公开的矿用轮胎胎面的制备方法中，所述终炼添加剂的配方为：促进剂CZ 1.4~1.8份、硫磺1.4~1.8份、防焦剂0.1~0.3份。
本发明的有益效果是：
（1）将轮胎胎面所需胶料进行配料、混炼得到胎面胶，胎面胶由机头挤出后分为两部分进入预口型，在预口型中分别压出上部胎面和下部胎面，由于上部胎面和下部胎面的厚度适中，挤压成型后尺寸稳定，胶内气孔少，再由口型板将上部胎面和下部胎面挤压成型得到完整胎面，胎面放入硫化机中进行硫化后取出打磨得到成品。由于胎冠的厚度太厚，胎面直接挤压成型会造成胎面尺寸不够稳定、胶内气孔多，本发明将胎面胶通过预口型初步挤压分为上部胎面和下部胎面，再由口型板挤压为完整胎面，得到的胎面成品质地紧密、尺寸稳定、胶内气孔少，有效地防止地面尖锐物质的穿刺。
（2）胶料中添加有无机助促进剂氧化锌、有机助促进剂硬脂酸、有机促进剂为促进剂CZ、防老剂RD、防老剂4020以及抗撕裂树脂等添加剂，能够提高轮胎胎面的拉伸强度、抗撕裂、抗切割等性能。
（3）主板沿胎面挤出方向设置外板，主板与外板一体化成型，外板可以提供一段距离的预加压力，使上部胎面和下部胎面充分接触，复合层间的空隙充分补充，得到厚度稳定的轮胎胎面。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为矿用轮胎胎面的结构示意图；
图2为上部胎面与下部胎面的结构示意图；
图3为预口型入胶面的结构示意图；
图4为预口型出胶面的结构示意图；
图5为口型板的结构示意图；
图6为主板的结构示意图。
附图标记：胎冠1、胎面基部2、预口型3、口型板4、上部胎面11、下部胎面21、入胶面31、出胶面32、第一入胶口33、第二入胶口34、第一出胶口35、第二出胶口36、主板41、外板42、第一唇口43和第二唇口44。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
一种矿用轮胎胎面的制备方法，包括以下步骤：
S1.配料，将轮胎胎面所需胶料按配方进行配料。
S2.混炼，将步骤S1中配好的物料在密炼机中制成胎面胶；
S3.挤出成型，将步骤S2中制备得到的胎面胶放入挤出机中挤出成型。如图1所示，矿用轮胎胎面包括胎冠1和胎面基部2，胎冠1的厚度太厚，胎面直接挤压成型会造成胎面尺寸不够稳定、胶内气孔多等问题。如图2所示，本发明将胎面分成上部胎面11和下部胎面21，分别通过预口型3初步挤压成型后，再由口型板4挤压为完整胎面。胎面胶从挤出机机头挤出，进入预口型3被分为两部分。一部分流过第一通道到达第一出胶口35被挤压形成上部胎面11，另一部分流过第二通道到达第二出胶口36被挤压形成下部胎面21。上部胎面11和下部胎面21在口型板4汇合，共同流过口型板4，完成轮胎胎面的挤出。
S4.硫化，将步骤S3中制备得到的轮胎胎面放入硫化机中进行硫化后取出打磨得到成品。
在一个实施方式中，由于胎冠1的厚度太厚，将胎面分为上部胎面11和下部胎面21。如图1~2所示，上部胎面11为胎冠1的上部分，下部胎面21包括胎冠1的下部分和胎面基部2。上部胎面的厚度D2占胎面总厚度D1的45%。。
在一个实施方式中，步骤S3中的预口型具有入胶面31和出胶面32。入胶面31设置有第一入胶口33和第二入胶口34，出胶面32设置有第一出胶口35和第二出胶口36。第一入胶口33通过第一通道与第一出胶口35连通。第二入胶口34通过第二通道与第二出胶口36连通。如图3~4所示，第一入胶口33与第二入胶口34不连通，第一出胶口35与第二出胶口36不连通。第一出胶口35的形状与上部胎面11的形状相同，第二出胶口36的形状与下部胎面21的形状相同。胎面胶进入预口型3被分为两部分，一部分由第一入胶口33进入预口型3，流过第一通道到达第一出胶口35被挤压形成上部胎面11，另一部分由第二入胶口34进入预口型3，流过第二通道到达第二出胶口36被挤压形成下部胎面21。由于上部胎面11和下部胎面21的厚度适中，被预口型挤压成型后尺寸稳定，胶内气孔少。
在一个实施方式中，第一入胶口33的数量不少于1个。第一入胶口33与第一出胶口35的数量相同。第一入胶口33的数量根据轮胎胎面设计所需胎冠1的数量设置。
在一个实施方式中，步骤S3中的口型板具有主板41。主板41沿胎面挤出方向设置有外板42，主板41与外板42一体化成型。如图5~6所示，主板41上设置有第一唇口43，外板42上设置有第二唇口44，第一唇口43与第二唇口44互相对接连通。预口型3出胶口的位置及外形尺寸形状与口型板4唇口相对应。主板41沿胎面挤出方向设置外板42，可以提供一段距离的预加压力，使上部胎面和下部胎面充分接触，复合层间的空隙充分补充，得到厚度稳定的轮胎胎面。
在一个实施方式中，步骤S1中胶料配方为：天然橡胶18份、丁苯胶75份、硬脂酸1.2份、氧化锌4份、分散剂1.8份、均匀剂1.8份、防老剂RD 1.8份、热稳定剂1.2份、炭黑38份、芳烃油5份。
在一个实施方式中，步骤S2包括：
一段混炼，将称取的轮胎胎面所需胶料依次加入密炼机中进行混炼，然后在150℃下排胶得到一段母胶，于室温冷却备用；
二段混炼，将一段母胶和二段添加剂按配方依次加入密炼机中进行混炼，然后在150℃下排胶得到二段母胶，于室温冷却备用；
终炼，将二段母胶和终炼添加剂按配方依次加入密炼机中进行混炼，然后在100℃下排胶，即得胎面胶。
在一个实施方式中，二段添加剂的配方为：防老剂4020 1.8份、蜡2.2份、抗撕裂树脂1.8份、松香4份、炭黑17份。
在一个实施方式中，终炼添加剂的配方为：促进剂CZ 1.4份、硫磺1.4份、防焦剂0.1份。
实施例2
一种矿用轮胎胎面的制备方法，包括以下步骤：
S1.配料，将轮胎胎面所需胶料按配方进行配料。
S2.混炼，将步骤S1中配好的物料在密炼机中制成胎面胶；
S3.挤出成型，将步骤S2中制备得到的胎面胶放入挤出机中挤出成型。如图1所示，矿用轮胎胎面包括胎冠1和胎面基部2，胎冠1的厚度太厚，胎面直接挤压成型会造成胎面尺寸不够稳定、胶内气孔多等问题。如图2所示，本发明将胎面分成上部胎面11和下部胎面21，分别通过预口型3初步挤压成型后，再由口型板4挤压为完整胎面。胎面胶从挤出机机头挤出，进入预口型3被分为两部分。一部分流过第一通道到达第一出胶口35被挤压形成上部胎面11，另一部分流过第二通道到达第二出胶口36被挤压形成下部胎面21。上部胎面11和下部胎面21在口型板4汇合，共同流过口型板4，完成轮胎胎面的挤出。
S4.硫化，将步骤S3中制备得到的轮胎胎面放入硫化机中进行硫化后取出打磨得到成品。
在一个实施方式中，由于胎冠1的厚度太厚，将胎面分为上部胎面11和下部胎面21。如图1~2所示，上部胎面11为胎冠1的上部分，下部胎面21包括胎冠1的下部分和胎面基部2。上部胎面的厚度D2占胎面总厚度D1的50%。。
在一个实施方式中，步骤S3中的预口型具有入胶面31和出胶面32。入胶面31设置有第一入胶口33和第二入胶口34，出胶面32设置有第一出胶口35和第二出胶口36。第一入胶口33通过第一通道与第一出胶口35连通。第二入胶口34通过第二通道与第二出胶口36连通。如图3~4所示，第一入胶口33与第二入胶口34不连通，第一出胶口35与第二出胶口36不连通。第一出胶口35的形状与上部胎面11的形状相同，第二出胶口36的形状与下部胎面21的形状相同。胎面胶进入预口型3被分为两部分，一部分由第一入胶口33进入预口型3，流过第一通道到达第一出胶口35被挤压形成上部胎面11，另一部分由第二入胶口34进入预口型3，流过第二通道到达第二出胶口36被挤压形成下部胎面21。由于上部胎面11和下部胎面21的厚度适中，被预口型挤压成型后尺寸稳定，胶内气孔少。
在一个实施方式中，第一入胶口33的数量不少于1个。第一入胶口33与第一出胶口35的数量相同，根据轮胎胎面所需胎冠1的数量设置。
在一个实施方式中，步骤S3中的口型板具有主板41。主板41沿胎面挤出方向设置有外板42，主板41与外板42一体化成型。如图5~6所示，主板41上设置有第一唇口43，外板42上设置有第二唇口44，第一唇口43与第二唇口44互相对接连通。预口型3出胶口的位置及外形尺寸形状与口型板4唇口相对应。主板41沿胎面挤出方向设置外板42，可以提供一段距离的预加压力，使上部胎面和下部胎面充分接触，复合层间的空隙充分补充，得到厚度稳定的轮胎胎面。
在一个实施方式中，步骤S1中胶料配方为：天然橡胶20份、丁苯胶80份、硬脂酸1.5份、氧化锌5份、分散剂2份、均匀剂2份、防老剂RD 2份、热稳定剂1.5份、炭黑40份、芳烃油6份。
在一个实施方式中，步骤S2包括：
一段混炼，将称取的轮胎胎面所需胶料依次加入密炼机中进行混炼，然后在150℃下排胶得到一段母胶，于室温冷却备用；
二段混炼，将一段母胶和二段添加剂按配方依次加入密炼机中进行混炼，然后在150℃下排胶得到二段母胶，于室温冷却备用；
终炼，将二段母胶和终炼添加剂按配方依次加入密炼机中进行混炼，然后在100℃下排胶，即得胎面胶。
在一个实施方式中，二段添加剂的配方为：防老剂4020 2份、蜡2.5份、抗撕裂树脂2份、松香5份、炭黑18份。
在一个实施方式中，终炼添加剂的配方为：促进剂CZ 1.5份、硫磺1.5份、防焦剂0.2份。
实施例3
一种矿用轮胎胎面的制备方法，包括以下步骤：
S1.配料，将轮胎胎面所需胶料按配方进行配料。
S2.混炼，将步骤S1中配好的物料在密炼机中制成胎面胶；
S3.挤出成型，将步骤S2中制备得到的胎面胶放入挤出机中挤出成型。如图1所示，矿用轮胎胎面包括胎冠1和胎面基部2，胎冠1的厚度太厚，胎面直接挤压成型会造成胎面尺寸不够稳定、胶内气孔多等问题。如图2所示，本发明将胎面分成上部胎面11和下部胎面21，分别通过预口型3初步挤压成型后，再由口型板4挤压为完整胎面。胎面胶从挤出机机头挤出，进入预口型3被分为两部分。一部分流过第一通道到达第一出胶口35被挤压形成上部胎面11，另一部分流过第二通道到达第二出胶口36被挤压形成下部胎面21。上部胎面11和下部胎面21在口型板4汇合，共同流过口型板4，完成轮胎胎面的挤出。
S4.硫化，将步骤S3中制备得到的轮胎胎面放入硫化机中进行硫化后取出打磨得到成品。
在一个实施方式中，由于胎冠1的厚度太厚，将胎面分为上部胎面11和下部胎面21。如图1~2所示，上部胎面11为胎冠1的上部分，下部胎面21包括胎冠1的下部分和胎面基部2。上部胎面的厚度D2占胎面总厚度D1的55%。。
在一个实施方式中，步骤S3中的预口型具有入胶面31和出胶面32。入胶面31设置有第一入胶口33和第二入胶口34，出胶面32设置有第一出胶口35和第二出胶口36。第一入胶口33通过第一通道与第一出胶口35连通。第二入胶口34通过第二通道与第二出胶口36连通。如图3~4所示，第一入胶口33与第二入胶口34不连通，第一出胶口35与第二出胶口36不连通。第一出胶口35的形状与上部胎面11的形状相同，第二出胶口36的形状与下部胎面21的形状相同。胎面胶进入预口型3被分为两部分，一部分由第一入胶口33进入预口型3，流过第一通道到达第一出胶口35被挤压形成上部胎面11，另一部分由第二入胶口34进入预口型3，流过第二通道到达第二出胶口36被挤压形成下部胎面21。由于上部胎面11和下部胎面21的厚度适中，被预口型挤压成型后尺寸稳定，胶内气孔少。
在一个实施方式中，第一入胶口33的数量不少于1个。第一入胶口33与第一出胶口35的数量相同，根据轮胎胎面所需胎冠1的数量设置。
在一个实施方式中，步骤S3中的口型板具有主板41。主板41沿胎面挤出方向设置有外板42，主板41与外板42一体化成型。如图5~6所示，主板41上设置有第一唇口43，外板42上设置有第二唇口44，第一唇口43与第二唇口44互相对接连通。预口型3出胶口的位置及外形尺寸形状与口型板4唇口相对应。主板41沿胎面挤出方向设置外板42，可以提供一段距离的预加压力，使上部胎面和下部胎面充分接触，复合层间的空隙充分补充，得到厚度稳定的轮胎胎面。
在一个实施方式中，步骤S1中胶料配方为：天然橡胶22份、丁苯胶85份、硬脂酸1.7份、氧化锌6份、分散剂2.2份、均匀剂2.2份、防老剂RD 2.2份、热稳定剂1.7份、炭黑42份、芳烃油7份。
在一个实施方式中，步骤S2包括：
一段混炼，将称取的轮胎胎面所需胶料依次加入密炼机中进行混炼，然后在150℃下排胶得到一段母胶，于室温冷却备用；
二段混炼，将一段母胶和二段添加剂按配方依次加入密炼机中进行混炼，然后在150℃下排胶得到二段母胶，于室温冷却备用；
终炼，将二段母胶和终炼添加剂按配方依次加入密炼机中进行混炼，然后在100℃下排胶，即得胎面胶。
在一个实施方式中，二段添加剂的配方为：防老剂4020 2.2份、蜡2.8份、抗撕裂树脂2.2份、松香6份、炭黑20份。
在一个实施方式中，终炼添加剂的配方为：促进剂CZ 1.8份、硫磺1.8份、防焦剂0.3份。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种矿用轮胎胎面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.配料，将轮胎胎面所需胶料按配方进行配料；
S2.混炼，将步骤S1中配好的物料在密炼机中制成胎面胶；
S3.挤出成型，将步骤S2中制备得到的胎面胶放入挤出机中挤出成型；胎面胶由机头挤出，进入预口型被分为两部分，一部分流过第一通道到达第一出胶口形成上部胎面，另一部分流过第二通道到达第二出胶口形成下部胎面；所述上部胎面和下部胎面在口型板汇合，共同流过口型板，完成轮胎胎面的挤出；
S4.硫化，将步骤S3中制备得到的轮胎胎面放入硫化机中进行硫化后取出打磨得到成品。
2.根据权利要求1所述的矿用轮胎胎面的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中上部胎面的厚度D2占胎面总厚度D1的45~55%。
3.根据权利要求1所述的矿用轮胎胎面的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的预口型具有入胶面和出胶面，所述入胶面设置有第一入胶口和第二入胶口，所述出胶面设置有所述第一出胶口和第二出胶口；所述第一入胶口通过第一通道与第一出胶口连通，所述第二入胶口通过第二通道与第二出胶口连通。
4.根据权利要求3所述的矿用轮胎胎面的制备方法，其特征在于，所述第一入胶口的数量不少于1个。
5.根据权利要求1所述的矿用轮胎胎面的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的口型板具有主板，所述主板沿胎面挤出方向设置有外板，所述主板与外板一体化成型；所述主板上设置有第一唇口，所述外板上设置有第二唇口，所述第一唇口与第二唇口互相连通。
6.根据权利要求1所述的矿用轮胎胎面的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中胶料的配方为：天然橡胶18~22份、丁苯胶75~85份、硬脂酸1.2~1.7份、氧化锌4~6份、分散剂1.8~2.2份、均匀剂1.8~2.2份、防老剂RD 1.8~2.2份、热稳定剂1.2~1.7份、炭黑38~42份、芳烃油5~7份。
7.根据权利要求1所述的矿用轮胎胎面的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
一段混炼，将称取的轮胎胎面所需胶料依次加入密炼机中进行混炼，然后在150℃下排胶得到一段母胶，于室温冷却备用；
二段混炼，将一段母胶和二段添加剂按配方依次加入密炼机中进行混炼，然后在150℃下排胶得到二段母胶，于室温冷却备用；
终炼，将二段母胶和终炼添加剂按配方依次加入密炼机中进行混炼，然后在100℃下排胶，即得胎面胶。
8.根据权利要求7所述的矿用轮胎胎面的制备方法，其特征在于，所述二段添加剂的配方为：防老剂4020 1.8~2.2份、蜡2.2~2.8份、抗撕裂树脂1.8~2.2份、松香4~6份、炭黑17~20份。
9.根据权利要求7所述的矿用轮胎胎面的制备方法，其特征在于，所述终炼添加剂的配方为：促进剂CZ 1.4~1.8份、硫磺1.4~1.8份、防焦剂0.1~0.3份。
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