CN113929978A - 一种实心航空轮胎下胎面胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实心航空轮胎下胎面胶及其制备方法，属于高分子材料领域。包括重量份数的组分：天然橡胶100份，白炭黑30～40份，硅烷偶联剂3～4份，白炭黑分散剂H602～4份，N660炭黑5～10份，氧化锌5～8份，硬脂酸2～4份，防老剂3100 1～3份，防老剂4020 1～3份，防老剂RD 1～3份，氧化铈1～2份，粘合剂SL‑3090 1～3份，粘合增进剂AIR‑101 2～4份，芳烃油2～4份，不溶性硫磺IS‑HS7020 2～3份，次磺酰胺类促进剂1.5～2份，防焦剂CTP 0.1～0.3份。本发明的下胎面胶压缩疲劳生热低、耐老化性能好、与轮辋粘合强度高。

Description

一种实心航空轮胎下胎面胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种实心航空轮胎下胎面胶及其制备方法。
背景技术
实心航空轮胎在使用过程中下胎面承受载荷大，生热高、难散热，容易造成轮胎下胎面胶熔融、降解、与轮辋脱开。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实心航空轮胎下胎面胶及其制备方法。本发明提供的实心航空轮胎下胎面胶压缩疲劳生热低、耐老化性能好、与轮辋粘合强度高。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种实心航空轮胎下胎面胶，包括以下重量份数的组分：
天然橡胶100份，白炭黑30～40份，硅烷偶联剂3～4份，白炭黑分散剂H60 2～4份，N660炭黑5～10份，氧化锌5～8份，硬脂酸2～4份，防老剂3100 1～3份，防老剂4020 1～3份，防老剂RD 1～3份，氧化铈1～2份，粘合剂SL-3090 1～3份，粘合增进剂AIR-101 2～4份，芳烃油2～4份，不溶性硫磺IS-HS7020 2～3份，次磺酰胺类促进剂1.5～2份，防焦剂CTP0.1～0.3份。
优选地，所述的实心航空轮胎下胎面胶包括以下重量份数的组分：
天然橡胶100份，白炭黑30份，硅烷偶联剂3份，白炭黑分散剂H60 2份，N660炭黑10份，氧化锌5份，硬脂酸2份，防老剂3100 1份，防老剂4020 1份，防老剂RD 1份，氧化铈1份，粘合剂SL-3090 1份，粘合增进剂AIR-101 2份，芳烃油2份，不溶性硫磺IS-HS7020 2份，次磺酰胺类促进剂1.5份，防焦剂CTP 0.1份。
优选地，所述的实心航空轮胎下胎面胶包括以下重量份数的组分：
天然橡胶100份，白炭黑35份，硅烷偶联剂3.5份，白炭黑分散剂H60 3份，N660炭黑7份，氧化锌7份，硬脂酸3份，防老剂3100 2份，防老剂4020 2份，防老剂RD 2份，氧化铈1.5份，粘合剂SL-3090 2份，粘合增进剂AIR-101 3份，芳烃油3份，不溶性硫磺IS-HS7020 2.5份，次磺酰胺类促进剂1.8份，防焦剂CTP 0.2份。
优选地，所述的实心航空轮胎下胎面胶包括以下重量份数的组分：
天然橡胶100份，白炭黑40份，硅烷偶联剂4份，白炭黑分散剂H60 4份，N660炭黑5份，氧化锌8份，硬脂酸4份，防老剂3100 3份，防老剂4020 3份，防老剂RD 3份，氧化铈2份，粘合剂SL-3090 3份，粘合增进剂AIR-101 4份，芳烃油4份，不溶性硫磺IS-HS7020 3份，次磺酰胺类促进剂2份，防焦剂CTP 0.3份。
本发明还提供了上述技术方案所述的实心航空轮胎下胎面胶的制备方法，包括以下步骤：
将天然橡胶、防老剂3100、防老剂4020、防老剂RD、氧化锌、硬脂酸、白炭黑分散剂H60、粘合剂SL-3090、粘合增进剂AIR-101和氧化铈混合进行第一密炼，得到第一密炼料；
将所述第一密炼料、白炭黑、硅烷偶联剂、N660炭黑和芳烃油混合进行第二密炼，得到一段混炼胶；
将所述一段混炼胶、不溶性硫磺IS-HS7020、次磺酰胺类促进剂和防焦剂CTP混合进行第三密炼，得到所述实心航空轮胎下胎面胶。
优选地，所述第一密炼的过程为从100℃升温至110℃。
优选地，所述第二密炼的过程为从110℃升温至150℃。
优选地，进行所述第三密炼前还包括将所述一段混炼胶停放。
优选地，所述停放的时间为16～24h。
优选地，所述第三密炼的过程为由室温升温至102℃。
本发明提供了一种实心航空轮胎下胎面胶，包括以下重量份数的组分：天然橡胶100份，白炭黑30～40份，硅烷偶联剂3～4份，白炭黑分散剂H60 2～4份，N660炭黑5～10份，氧化锌5～8份，硬脂酸2～4份，防老剂3100 1～3份，防老剂4020 1～3份，防老剂RD 1～3份，氧化铈1～2份，粘合剂SL-3090 1～3份，粘合增进剂AIR-101 2～4份，芳烃油2～4份，不溶性硫磺IS-HS7020 2～3份，次磺酰胺类促进剂1.5～2份，防焦剂CTP 0.1～0.3份。
本发明提供的实心航空轮胎下胎面胶具有压缩疲劳生热低、耐老化性能好、与轮辋粘合强度高的性能特点，本发明中生胶体系采用天然橡胶，天然橡胶具有拉伸强度高、撕裂强度高、弹性大、生热低、扯断伸长率高，加工性能好的特点；补强体系采用白炭黑，并用少量N660炭黑，白炭黑补强性能好，压缩疲劳生热低、回弹值高、拉伸强度高、撕裂强度高，缺点是混炼工艺差，在配方中加入白炭黑分散剂H60来提高胶料混炼均匀性，N660炭黑压缩生热低、补强性能较好，混炼工艺性能好，配方中加入间甲白合体系、粘合增进剂AIR-101提高胶料与轮辋的粘合；防老体系采用防老剂3100、4020和RD并用，防老剂3100具有对臭氧老化、屈挠龟裂防护效果好、防护效果长的特点，防老剂4020具有短期防护效果好的特点，防老剂RD具有耐热氧老化性能好的特点；加入氧化铈提高胶料的耐氧化、耐热性能；硫化体系采用不溶性硫磺IS-HS7020、次磺酰胺类促进剂；氧化锌是天然橡胶的活性剂，对次磺酰胺类促进剂有活化作用，是橡胶工业最重要的无机活性剂，加入胶料不仅能加快硫化速度，还能提高交联度；硬脂酸是天然橡胶的活性剂，同时可以作为增塑剂和软化剂，能起到酸性活化作用，能与金属氧化物(如：氧化锌)形成可溶性盐，增加金属氧化物对次磺酰胺类促进剂的活化能力；芳烃油的作用是提高胶料的混炼均匀性，提高胶料的压出性能和半成品表面粘性。
本发明中特定的原料种类和用量具有协同，如：不溶性硫磺IS-HS7020和次磺酰胺类促进剂的用量范围，不溶性硫磺IS-HS7020的用量过多，胶料中的多硫键增加，胶料的耐老化性能会下降，用量过少胶料的拉伸强度、与金属的粘合强度会降低，次磺酰胺类促进剂过多硫化速度会变快，焦烧时间会短，用量过少，硫化速度太慢；防老剂3100、4020和RD的用量增加，胶料的耐老化性能会变好，拉伸强度等物理性能会变差，硫化速度会增加，用量减少，耐老化性能会下降。
本发明提供的实心航空轮胎下胎面胶的性能满足表1中的指标。
表1实心航空轮胎下胎面胶的性能测试结果
Figure BDA0003340301890000031
Figure BDA0003340301890000041
附图说明
图1为实心航胎轮胎纵切结构示意图，其中1为胎面胶，2为胎侧胶，3为下胎面胶，4为补强层，5为轮辋。
具体实施方式
本发明提供了一种实心航空轮胎下胎面胶，包括以下重量份数的组分：
天然橡胶100份，白炭黑30～40份，硅烷偶联剂3～4份，白炭黑分散剂H60 2～4份，N660炭黑5～10份，氧化锌5～8份，硬脂酸2～4份，防老剂3100 1～3份，防老剂4020 1～3份，防老剂RD 1～3份，氧化铈1～2份，粘合剂SL-3090 1～3份，粘合增进剂AIR-101 2～4份，芳烃油2～4份，不溶性硫磺IS-HS7020 2～3份，次磺酰胺类促进剂1.5～2份，防焦剂CTP0.1～0.3份。
在本发明中，所述的实心航空轮胎下胎面胶优选包括以下重量份数的组分：
天然橡胶100份，白炭黑30份，硅烷偶联剂3份，白炭黑分散剂H60 2份，N660炭黑10份，氧化锌5份，硬脂酸2份，防老剂3100 1份，防老剂4020 1份，防老剂RD 1份，氧化铈1份，粘合剂SL-3090 1份，粘合增进剂AIR-101 2份，芳烃油2份，不溶性硫磺IS-HS7020 2份，次磺酰胺类促进剂1.5份，防焦剂CTP 0.1份；
或天然橡胶100份，白炭黑35份，硅烷偶联剂3.5份，白炭黑分散剂H60 3份，N660炭黑7份，氧化锌7份，硬脂酸3份，防老剂3100 2份，防老剂4020 2份，防老剂RD 2份，氧化铈1.5份，粘合剂SL-3090 2份，粘合增进剂AIR-101 3份，芳烃油3份，不溶性硫磺IS-HS70202.5份，次磺酰胺类促进剂1.8份，防焦剂CTP 0.2份；
或天然橡胶100份，白炭黑40份，硅烷偶联剂4份，白炭黑分散剂H60 4份，N660炭黑5份，氧化锌8份，硬脂酸4份，防老剂3100 3份，防老剂4020 3份，防老剂RD 3份，氧化铈2份，粘合剂SL-3090 3份，粘合增进剂AIR-101 4份，芳烃油4份，不溶性硫磺IS-HS7020 3份，次磺酰胺类促进剂2份，防焦剂CTP 0.3份。
本发明还提供了上述技术方案所述的实心航空轮胎下胎面胶的制备方法，包括以下步骤：
将天然橡胶、防老剂3100、防老剂4020、防老剂RD、氧化锌、硬脂酸、白炭黑分散剂H60、粘合剂SL-3090、粘合增进剂AIR-101和氧化铈混合进行第一密炼，得到第一密炼料；
将所述第一密炼料、白炭黑、硅烷偶联剂、N660炭黑和芳烃油混合进行第二密炼，得到一段混炼胶；
将所述一段混炼胶、不溶性硫磺IS-HS7020、次磺酰胺类促进剂和防焦剂CTP混合进行第三密炼，得到所述实心航空轮胎下胎面胶。
在本发明中，所述第一密炼的过程优选为从100℃升温至110℃。
在本发明中，所述第二密炼的过程优选为从110℃升温至150℃。
在本发明中，进行所述第三密炼前还包括将所述一段混炼胶停放。
在本发明中，所述停放的时间优选为16～24h。在本发明中，所述停放的目的是使密炼过程中产生的应力得到释放，且有利于白炭黑、硅烷偶联剂的充分反应。
在本发明中，所述第三密炼的过程优选为由室温升温至102℃。
本发明对所述混合的具体方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
在本发明中，所述第一密炼、第二密炼和第三密炼均优选在密炼机中进行。
为了进一步说明本发明，下面结合实例对本发明提供的实心航空轮胎下胎面胶及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例
图1为实心航胎轮胎纵切结构示意图，其中1为胎面胶，2为胎侧胶，3为下胎面胶，4为补强层，5为轮辋。
实施例中各组份原料用量为重量份，见表2。
表2实施例配方重量组分
原材料名称 实施例1 实施例2 实施例3
天然橡胶 100 100 100
白炭黑 30 35 40
硅烷偶联剂 3 3.5 4
白炭黑分散剂H60 2 3 4
N660炭黑 10 7 5
氧化锌 5 7 8
硬脂酸 2 3 4
防老剂3100 1 2 3
防老剂4020 1 2 3
防老剂RD 1 2 3
氧化铈 1 1.5 2
粘合剂SL-3090 1 2 3
粘合增进剂AIR-101 2 3 4
芳烃油 2 3 4
不溶性硫磺IS-HS7020 2 2.5 3
次磺酰胺类促进剂 1.5 1.8 2.0
防焦剂CTP 0.1 0.2 0.3
实心航空轮胎下胎面胶混炼采用二段式混炼工艺。
实施例1～3的实心航空轮胎下胎面胶的制备方法如下：
一段混炼：
(1)将天然橡胶、防老剂3100、防老剂4020、防老剂RD、氧化锌、硬脂酸、白炭黑分散剂H60、粘合剂SL-3090、粘合增进剂AIR-101、氧化铈按照比例投入密炼机，混合密炼，混炼温度为从100℃升至110℃。
(2)将白炭黑、硅烷偶联剂、N660炭黑、芳烃油按照比例投入密炼机，混合密炼，混炼温度为从110℃升至150℃。
(3)待混炼温度达到150℃，将混合物排出密炼机至压片机下片，冷却，停放，此胶为一段混炼胶。
二段混炼：
(1)将一段混炼胶停放16h后，将不溶性硫磺IS-HS7020、次磺酰胺类促进剂、防焦剂CTP按照比例与一段混炼胶一起投入密炼机，混合密炼至102℃；
(2)将混合物排出密炼机至压片机下片，冷却，停放，此胶为终炼胶。
在航空轮胎挤出机上挤出下胎面半成品，在成型机上进行下胎面贴合成型、组合成型等制造出轮胎胎胚，并通过硫化机将胎坯硫化而成为轮胎成品。
对实施例1～3的实心航空轮胎下胎面胶的性能进行测试，结果如表3所示。
表3实施例得到的胶样的物理性能测试结果
Figure BDA0003340301890000071
由表3可知，本发明提供的实心航空轮胎下胎面胶压缩疲劳生热低、耐老化性能好、与轮辋粘合强度高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。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 (10)

1.一种实心航空轮胎下胎面胶，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
天然橡胶100份，白炭黑30～40份，硅烷偶联剂3～4份，白炭黑分散剂H60 2～4份，N660炭黑5～10份，氧化锌5～8份，硬脂酸2～4份，防老剂3100 1～3份，防老剂4020 1～3份，防老剂RD 1～3份，氧化铈1～2份，粘合剂SL-3090 1～3份，粘合增进剂AIR-101 2～4份，芳烃油2～4份，不溶性硫磺IS-HS7020 2～3份，次磺酰胺类促进剂1.5～2份，防焦剂CTP 0.1～0.3份。
2.根据权利要求1所述的实心航空轮胎下胎面胶，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
天然橡胶100份，白炭黑30份，硅烷偶联剂3份，白炭黑分散剂H60 2份，N660炭黑10份，氧化锌5份，硬脂酸2份，防老剂3100 1份，防老剂4020 1份，防老剂RD 1份，氧化铈1份，粘合剂SL-3090 1份，粘合增进剂AIR-101 2份，芳烃油2份，不溶性硫磺IS-HS7020 2份，次磺酰胺类促进剂1.5份，防焦剂CTP 0.1份。
3.根据权利要求1所述的实心航空轮胎下胎面胶，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
天然橡胶100份，白炭黑35份，硅烷偶联剂3.5份，白炭黑分散剂H60 3份，N660炭黑7份，氧化锌7份，硬脂酸3份，防老剂3100 2份，防老剂4020 2份，防老剂RD 2份，氧化铈1.5份，粘合剂SL-3090 2份，粘合增进剂AIR-101 3份，芳烃油3份，不溶性硫磺IS-HS7020 2.5份，次磺酰胺类促进剂1.8份，防焦剂CTP 0.2份。
4.根据权利要求1所述的实心航空轮胎下胎面胶，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
天然橡胶100份，白炭黑40份，硅烷偶联剂4份，白炭黑分散剂H60 4份，N660炭黑5份，氧化锌8份，硬脂酸4份，防老剂3100 3份，防老剂4020 3份，防老剂RD 3份，氧化铈2份，粘合剂SL-3090 3份，粘合增进剂AIR-101 4份，芳烃油4份，不溶性硫磺IS-HS7020 3份，次磺酰胺类促进剂2份，防焦剂CTP 0.3份。
5.权利要求1～4任一项所述的实心航空轮胎下胎面胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将天然橡胶、防老剂3100、防老剂4020、防老剂RD、氧化锌、硬脂酸、白炭黑分散剂H60、粘合剂SL-3090、粘合增进剂AIR-101和氧化铈混合进行第一密炼，得到第一密炼料；
将所述第一密炼料、白炭黑、硅烷偶联剂、N660炭黑和芳烃油混合进行第二密炼，得到一段混炼胶；
将所述一段混炼胶、不溶性硫磺IS-HS7020、次磺酰胺类促进剂和防焦剂CTP混合进行第三密炼，得到所述实心航空轮胎下胎面胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一密炼的过程为从100℃升温至110℃。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第二密炼的过程为从110℃升温至150℃。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，进行所述第三密炼前还包括将所述一段混炼胶停放。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述停放的时间为16～24h。
10.根据权利要求5或8所述的制备方法，其特征在于，所述第三密炼的过程为由室温升温至102℃。
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