CN115093626A - 一种民用航空轮胎胎体胶及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种民用航空轮胎胎体胶及其制备方法和应用，属于橡胶轮胎技术领域；本发明提供的民用航空轮胎胎体胶包括以下质量份的组分：异戊二烯类橡胶100份、增粘树脂2‑8份、粘合树脂1‑5份、改性芳纶浆粕1‑3份、氧化锌3‑7份、硬脂酸0.5‑3份、防老剂1‑5份、白炭黑3‑8份、炭黑35‑45份、防焦剂0.1‑0.3份、抗返原剂0.4‑1.5、树脂固化剂0.5‑1.5份、促进剂0.6‑1.2份、硫磺1.5‑3.5份；所述改性芳纶浆粕为丙烯酸固相接枝改性芳纶浆粕。本发明提供的民用航空轮胎胎体胶具有良好的低生热、高模量、高粘合性能；并且本发明提供的胎体胶的制备方法简单，能够实际生产并应用于民用航空轮胎的制备上。
Description
技术领域
本发明属于橡胶轮胎技术领域，尤其涉及一种民用航空轮胎胎体胶及其制备方法和应用。
背景技术
胎体胶与钢丝或纤维骨架帘线通过压延复、轮胎成型、硫化后，共同构成轮胎的胎体部位。与胎面、带束层一样，需要满足承载要求的胎体部位也是决定轮胎整体性能和服役寿命的关键部件。作为胎体主要组成部分的胎体胶，其动静态机械性能会直接影响胎体部件的性能，进而对整胎综合性能产生影响。对于最为常用的乘用车子午线轮胎（PCR），通常要求胎体胶与骨架材料之间具有良好的粘合性能，同时胎体胶自身具备低生热特性。但是对于载荷和速度相比于PCR轮胎显著提高，甚至发生数量级变化的民用航空轮胎而言，胎体胶在保留高粘合性能的前提下，对其低生热特性提出了更高的要求。另外，与PCR显著不同的是，民用航空轮胎的超高载荷工况要求轮胎整体及各个部位均具有高模量特点。
从橡胶配方角度来看，提高胶料模量最直接、最有效、最常用的手段就是提高炭黑、白炭黑等补强填料用量，但是补强填料的增加会不可避免地提高胶料的动态生热，这对于民用航空轮胎而言是致命的。胎体胶的高生热会造成胎体部位在轮胎高速转动过程中的快速升温，进而导致胎体部位纤维帘线的热失强，并降低胎体胶与帘线的粘合性能和胎体胶自身的疲劳性能，直接影响整胎的使用安全性，严重威胁乘坐人员的生命财产安全。
因此，通过特定手段在维持胎体胶低生热特性的同时，显著提高胎体胶模量是开发高性能胎体胶的难点所在，也是开发高性能航空轮胎的关键技术之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种低生热、高模量、高粘合特性的民用航空轮胎胎体胶及其制备方法和应用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种民用航空轮胎胎体胶，所述胎体胶包括以下质量份的组分：异戊二烯类橡胶100份、增粘树脂2-8份、粘合树脂1-5份、改性芳纶浆粕1-3份、氧化锌3-7份、硬脂酸0.5-3份、防老剂1-5份、白炭黑3-8份、炭黑35-45份、防焦剂0.1-0.3份、抗返原剂0.4-1.5、树脂固化剂0.5-1.5份、促进剂0.6-1.2份、硫磺1.5-3.5份；所述改性芳纶浆粕为丙烯酸固相接枝改性芳纶浆粕。
本发明提供的一种民用航空轮胎胎体胶中掺杂了丙烯酸固相接枝改性芳纶浆粕，本发明添加的改性芳纶浆粕与橡胶基体具有很好的相容性，从而能够保证分散性，不会像传统的补强填料一样通过聚集形成调料网络，并在动态变形过程中通过填料网络的破坏-重组产生明显生热，从而能够维持胎体胶低生热、高模量的平衡。
作为本发明所述民用航空轮胎胎体胶的优选实施方式，所述丙烯酸固相接枝改性芳纶浆粕的制备方法包括以下步骤：取前处理后的芳纶浆粕加入丙烯酸酯/硫酸亚铁水溶液中，超声分散后用Co-60辐射处理、抽提、过滤、干燥，得丙烯酸固相接枝改性芳纶浆粕。
作为本发明所述民用航空轮胎胎体胶的优选实施方式，所述丙烯酸酯/硫酸亚铁水溶液中丙烯酸酯的质量百分数为1-5%，硫酸亚铁的质量百分数为0.2-1%。
作为本发明所述民用航空轮胎胎体胶的优选实施方式，所述Co-60辐射处理的辐射剂量为5-30kGy。
发明人研究发现，当优选丙烯酸酯/硫酸亚铁水溶液中两者的质量百分数在上述范围内时，同时辐射处理的辐射剂量在上述范围内时，得到的改性芳纶浆粕应用于胎体胶的制备上时，得到的胎体胶的低生热特性和高模量特性能够达到良好的平衡，即综合效果优异；另外，进一步增加辐射剂量不会对产品的性能带来明显改变，因此，为节约能源，优选辐射剂量为5-30kGy。
作为本发明所述民用航空轮胎胎体胶的优选实施方式，所述芳纶浆粕的长度为0.5-1.5mm，比表面积为5-15m2/g。
作为本发明所述民用航空轮胎胎体胶的优选实施方式，所述芳纶浆粕的长度为0.8-1.2mm，比表面积为8-12m2/g。
芳纶浆粕是由芳纶原丝构成的，发明人研究发现，当进一步选择构成芳纶浆粕中芳纶原丝的长度和比表面积时，能够取得更优异的综合效果；本发明优选的长度和比表面积相对来说是属于高比表面和大长径比的芳纶原丝，从而能够保证在低改性芳纶浆粕掺杂量下快速提升胶料模量，同时维持其低生热特性，并且保证产品的基础力学性能和硬度数值范围。
作为本发明所述民用航空轮胎胎体胶的优选实施方式，所述抽提为用去离子水抽提。
抽提的过程能够除去共聚反应中生成的聚丙烯酸酯和未反应的丙烯酸单体。
作为本发明所述民用航空轮胎胎体胶的优选实施方式，所述前处理的过程为将芳纶浆粕置于丙酮中超声，超声结束后过滤，收集滤渣干燥。
芳纶浆粕的前处理能够除去附着在其表面的油渍和其他小分子有机物，避免后续的接枝改性反应以及对胎体胶的影响。
作为本发明所述民用航空轮胎胎体胶的优选实施方式，所述异戊二烯类橡胶包括天然橡胶或异戊橡胶中的至少一种；所述增粘树脂包括SL-1402或SL-1801中的至少一种；所述粘合树脂包括SL-3005、SL-3019、SL-3020中的至少一种；所述防老剂包括4010NA、4020、BLE、RD、AW-66中的至少一种；所述炭黑包括N550、N660、N774中的至少一种；所述防焦剂为CTP；所述抗返原剂为PK900；所述树脂固化剂为HMMM；所述促进剂为DZ。
另外，本发明还提供了一种所述民用航空轮胎胎体胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
（1）将异戊二烯类橡胶于温度为60-80℃、转速为30-50rpm下进行混炼50-70s，随后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、增粘树脂、粘合树脂、白炭黑和改性芳纶浆粕混炼50-70s，接着再加入炭黑混炼170-190s，最后排胶，得母炼胶；
（2）将步骤（1）所述母炼胶于温度为25-50℃、转速为15-25rpm下混炼，50-70s随后加入防焦剂、抗返原剂、树脂固化剂、促进剂和硫磺混炼110-130s，最后排胶，得终炼胶；
（3）将步骤（2）所述终炼胶压制下片，得胎体胶。
另外，本发明还提供了一种所述民用航空轮胎胎体胶在制备民用航空轮胎上的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的一种民用航空轮胎胎体胶中掺杂了丙烯酸固相接枝改性芳纶浆粕，并且优选了芳纶浆粕中芳纶原丝的长度和比表面积，同时限定了具体的接枝改性方法，使得制备得到的改性芳纶浆粕与橡胶基体具有很好的相容性，从而能够保证分散性，不会像传统的补强填料一样通过聚集形成调料网络，并在动态变形过程中通过填料网络的破坏-重组产生明显生热，从而能够维持胎体胶低生热、高模量的平衡，并且保证其基础力学性能和硬度满足应用要求；并且本发明提供的胎体胶的制备方法简单，能够实际生产并应用于民用航空轮胎的制备上。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
本发明实施例提供一种民用航空轮胎胎体胶，所述胎体胶包括以下质量份的组分：异戊二烯类橡胶（天然橡胶）100份、增粘树脂（SL-1402）3份、粘合树脂（SL-3005）3份、改性芳纶浆粕1份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂（4010NA）2份、白炭黑4份、炭黑（N550）40份、防焦剂（CTP）0.2份、抗返原剂（PK900）0.8份、树脂固化剂（HMMM）1份、促进剂（DZ）1份、硫磺2.8份；
所述胎体胶的制备方法包括以下步骤：
（1）改性芳纶浆粕的制备：将芳纶浆粕（构成芳纶浆粕的芳纶原丝的长度为1mm、比表面积为10m2/g）置于丙酮中超声，超声结束后过滤，收集滤渣、在室温下干燥至恒重，得前处理后的芳纶浆粕；将前处理后的芳纶浆粕加入丙烯酸酯/硫酸亚铁水溶液（在丙烯酸酯/硫酸亚铁水溶液中，丙烯酸酯的质量百分数为1%、硫酸亚铁的质量百分数为0.5%）中超声分散后转入玻璃容器中，并用辐射剂量为15kGy的Co-60辐射处理；随后将辐射处理结束的混合物用去离子水抽提、过滤、干燥，得丙烯酸固相接枝改性芳纶浆粕；
（2）将异戊二烯类橡胶于温度为70℃、转速为40rpm下进行混炼60s，随后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、增粘树脂、粘合树脂、白炭黑和改性芳纶浆粕混炼60s，接着再加入炭黑混炼180s，最后排胶，得母炼胶；
（3）将步骤（2）所述母炼胶于温度为35℃、转速为20rpm下混炼，60s随后加入防焦剂、抗返原剂、树脂固化剂、促进剂和硫磺混炼120s，最后排胶，得终炼胶；
（4）将步骤（3）所述终炼胶压制下片，得胎体胶。
实施例2
本发明实施例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于构成芳纶浆粕的芳纶原丝的长度为0.8mm、比表面积为8m2/g。
实施例3
本发明实施例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于构成芳纶浆粕的芳纶原丝的长度为1.2mm、比表面积为12m2/g。
实施例4
本发明实施例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于构成芳纶浆粕的芳纶原丝的长度为0.5mm、比表面积为5m2/g。
实施例5
本发明实施例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于构成芳纶浆粕的芳纶原丝的长度为1.5mm、比表面积为15m2/g。
实施例6
本发明实施例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于在丙烯酸酯/硫酸亚铁水溶液中，丙烯酸酯的质量百分数为5%、硫酸亚铁的质量百分数为1%。
实施例7
本发明实施例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于用辐射剂量为30kGy的Co-60辐射处理。
实施例8
本发明实施例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于用辐射剂量为5kGy的Co-60辐射处理。
实施例9
本发明实施例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于所述胎体胶包括以下质量份的组分：异戊二烯类橡胶（天然橡胶50份、异戊橡胶50份）100份、增粘树脂（SL-1402 2份、SL-1801 1份）3份、粘合树脂（SL-3005 1份、SL-3019 1份、SL-3020 1份）3份、改性芳纶浆粕1份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂（4010NA 1份、AW-66 1份）2份、白炭黑4份、炭黑（N550）40份、防焦剂（CTP）0.2份、抗返原剂（PK900）0.8份、树脂固化剂（HMMM）1份、促进剂（DZ）1份、硫磺2.8份。
实施例10
本发明实施例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于所述胎体胶包括以下质量份的组分：异戊二烯类橡胶（异戊橡胶）100份、增粘树脂（SL-1402）5份、粘合树脂（SL-3019）5份、改性芳纶浆粕3份、氧化锌6份、硬脂酸2份、防老剂（RD）5份、白炭黑8份、炭黑（N774）45份、防焦剂（CTP）0.2份、抗返原剂（PK900）0.8份、树脂固化剂（HMMM）1份、促进剂（DZ）1份、硫磺2.8份。
对比例1
本发明对比例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于不添加改性芳纶浆粕，具体地，所述胎体胶包括以下质量份的组分：异戊二烯类橡胶（天然橡胶）100份、增粘树脂（SL-1402）3份、粘合树脂（SL-3005）3份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂（4010NA）2份、白炭黑4份、炭黑（N550）40份、防焦剂（CTP）0.2份、抗返原剂（PK900）0.8份、树脂固化剂（HMMM）1份、促进剂（DZ）1份、硫磺2.8份；
所述胎体胶的制备方法包括以下步骤：
（1）将异戊二烯类橡胶于温度为70℃、转速为40rpm下进行混炼60s，随后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、增粘树脂、粘合树脂和白炭黑混炼60s，接着再加入炭黑混炼180s，最后排胶，得母炼胶；
（2）将步骤（1）所述母炼胶于温度为35℃、转速为20rpm下混炼，60s随后加入防焦剂、抗返原剂、树脂固化剂、促进剂和硫磺混炼120s，最后排胶，得终炼胶；
（3）将步骤（2）所述终炼胶压制下片，得胎体胶。
对比例2
本发明对比例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于添加的是仅经过前处理的芳纶浆粕，所述胎体胶包括以下质量份的组分：异戊二烯类橡胶（天然橡胶）100份、增粘树脂（SL-1402）3份、粘合树脂（SL-3005）3份、芳纶浆粕1份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂（4010NA）2份、白炭黑4份、炭黑（N550）40份、防焦剂（CTP）0.2份、抗返原剂（PK900）0.8份、树脂固化剂（HMMM）1份、促进剂（DZ）1份、硫磺2.8份；
所述胎体胶的制备方法包括以下步骤：
（1）芳纶浆粕的制备：将芳纶浆粕（构成芳纶浆粕的芳纶原丝的长度为1mm、比表面积为10m2/g）置于丙酮中超声，超声结束后过滤，收集滤渣、在室温下干燥至恒重，得前处理后的芳纶浆粕；
（2）将异戊二烯类橡胶于温度为70℃、转速为40rpm下进行混炼60s，随后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、增粘树脂、粘合树脂、白炭黑和芳纶浆粕混炼60s，接着再加入炭黑混炼180s，最后排胶，得母炼胶；
（3）将步骤（2）所述母炼胶于温度为35℃、转速为20rpm下混炼，60s随后加入防焦剂、抗返原剂、树脂固化剂、促进剂和硫磺混炼120s，最后排胶，得终炼胶；
（4）将步骤（3）所述终炼胶压制下片，得胎体胶。
对比例3
本发明对比例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于添加的是经过空气等离子体处理的改性芳纶浆粕，所述胎体胶包括以下质量份的组分：异戊二烯类橡胶（天然橡胶）100份、增粘树脂（SL-1402）3份、粘合树脂（SL-3005）3份、改性芳纶浆粕1份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂（4010NA）2份、白炭黑4份、炭黑（N550）40份、防焦剂（CTP）0.2份、抗返原剂（PK900）0.8份、树脂固化剂（HMMM）1份、促进剂（DZ）1份、硫磺2.8份；
所述胎体胶的制备方法包括以下步骤：
（1）改性芳纶浆粕的制备：将芳纶浆粕（构成芳纶浆粕的芳纶原丝的长度为1mm、比表面积为10m2/g）置于丙酮中超声，超声结束后过滤，收集滤渣、在室温下干燥至恒重，得前处理后的芳纶浆粕；将前处理后的芳纶浆粕置于空气等离子体器具中处理1分钟，取出，得改性芳纶浆粕；
（2）将异戊二烯类橡胶于温度为70℃、转速为40rpm下进行混炼60s，随后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、增粘树脂、粘合树脂、白炭黑和芳纶浆粕混炼60s，接着再加入炭黑混炼180s，最后排胶，得母炼胶；
（3）将步骤（2）所述母炼胶于温度为35℃、转速为20rpm下混炼，60s随后加入防焦剂、抗返原剂、树脂固化剂、促进剂和硫磺混炼120s，最后排胶，得终炼胶；
（4）将步骤（3）所述终炼胶压制下片，得胎体胶。
对比例4
本发明对比例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于构成芳纶浆粕的芳纶原丝的长度为0.2mm、比表面积为3m2/g。
对比例5
本发明对比例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于构成芳纶浆粕的芳纶原丝的长度为1.8mm、比表面积为18m2/g。
对比例6
本发明对比例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于在丙烯酸酯/硫酸亚铁水溶液中，丙烯酸酯的质量百分数为5%、硫酸亚铁的质量百分数为0.1%。
对比例7
本发明对比例提供一种民用航空轮胎胎体胶，其与实施例1的唯一差别在于辐射处理的辐射剂量为2kGy。
效果例
本效果例对实施例1-10和对比例1-7制备得到的民用航空轮胎胎体胶的性能进行测试并记录，测试结果记录如表1；其中，拉伸强度、扯断伸长率、100%定伸的测试是根据GB/T 528-2009进行的；硬度的测试是根据GB/T 531.1-2008进行的，帘线H抽出的测试是根据GB/T 2942-2009进行的，压缩生热的测试是根据GB 1687.3-2016进行的；
表1
| 拉伸强度（MPa） | 扯断伸长率（%） | 100%定伸（MPa） | 硬度（邵A） | 帘线H抽出（N） | 压缩生热（℃） | |
| 实施例1 | 22.4 | 380 | 3.2 | 62 | 182 | 22 |
| 实施例2 | 20.1 | 355 | 3.3 | 61 | 179 | 23 |
| 实施例3 | 21.9 | 372 | 3.3 | 61 | 180 | 21 |
| 实施例4 | 18.2 | 320 | 2.7 | 59 | 183 | 26 |
| 实施例5 | 18.8 | 308 | 3.6 | 65 | 181 | 21 |
| 实施例6 | 21.2 | 371 | 3.3 | 63 | 183 | 24 |
| 实施例7 | 22.6 | 392 | 3.0 | 60 | 181 | 21 |
| 实施例8 | 20.2 | 360 | 2.9 | 61 | 176 | 24 |
| 实施例9 | 23.1 | 420 | 2.7 | 58 | 184 | 20 |
| 实施例10 | 19.4 | 340 | 4.2 | 65 | 185 | 28 |
| 对比例1 | 18.4 | 450 | 2.2 | 56 | 176 | 20 |
| 对比例2 | 13.7 | 220 | 3.0 | 63 | 182 | 38 |
| 对比例3 | 15.1 | 270 | 3.2 | 61 | 184 | 36 |
| 对比例4 | 17.2 | 310 | 2.8 | 59 | 179 | 30 |
| 对比例5 | 19.2 | 260 | 3.9 | 67 | 185 | 22 |
| 对比例6 | 14.4 | 230 | 2.9 | 61 | 182 | 32 |
| 对比例7 | 13.1 | 210 | 2.9 | 61 | 182 | 33 |
从表1中可以看出，当采用本发明的技术方案时，得到的胎体胶具有优异的低生热特性和高模量特性，其中100%定伸在2.7MPa以上，压缩生热在28℃以下；另外，本发明提供的胎体胶的拉伸强度在18.2MPa以上，扯断伸长率在308%以上，硬度在58-65之间，帘线H抽出在176N以上，因此，符合胎体胶的基本力学性能要求和硬度要求。
从实施例1和对比例1中可以看出，当不添加芳纶浆粕时，得到的产品的模量较差，反应在100%定伸仅为2.2MPa，并且产品的硬度也较低；从实施例1和对比例2中可以看出，当在配方中添加的是没有改性的芳纶浆粕时，得到的产品的压缩生热明显增加，且其拉伸强度和扯断伸长率的数值也较低；从实施例1和对比例3中可以看出，当在配方中添加的是等离子体改性的芳纶浆粕时，得到的产品的压缩生热明显增加，且基础的力学性能也呈现出下降的趋势；
从实施例1-5和对比例4-5中可以看出，采用的构成改性芳纶浆粕的芳纶原丝的长度和比表面积也会对产品的性能带来明显影响；当芳纶原丝的长度过短、比表面积过小时，得到的产品的压缩生热明显；当芳纶原丝的长度过长、比表面积过大时，得到的产品的扯断伸长率会显著下降，从而降低产品的基础力学性能，并且得到的产品的硬度偏大；
从实施例1、实施例6和对比例6中可以看出，在改性芳纶浆粕的过程中，使用的丙烯酸酯/硫酸亚铁水溶液中丙烯酸酯和硫酸亚铁的质量百分数也会对产品的性能带来明显影响；当添加的硫酸亚铁的质量百分数过小时，得到的产品的压缩生热明显，且基础力学性能呈现出明显的下降趋势；
从实施例1、实施例7-8和对比例7中可以看出，在改性芳纶浆粕的过程中，使用的辐射剂量也会对产品的性能带来影响；当辐射剂量过小时，得到的产品的压缩生热明显，且基础的力学性能也呈现出明显的下降趋势。
最后应当说明的是，以上实施例以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种民用航空轮胎胎体胶，其特征在于，所述胎体胶包括以下质量份的组分：异戊二烯类橡胶100份、增粘树脂2-8份、粘合树脂1-5份、改性芳纶浆粕1-3份、氧化锌3-7份、硬脂酸0.5-3份、防老剂1-5份、白炭黑3-8份、炭黑35-45份、防焦剂0.1-0.3份、抗返原剂0.4-1.5、树脂固化剂0.5-1.5份、促进剂0.6-1.2份、硫磺1.5-3.5份；
所述改性芳纶浆粕为丙烯酸固相接枝改性芳纶浆粕。
2.根据权利要求1所述的民用航空轮胎胎体胶，其特征在于，所述丙烯酸固相接枝改性芳纶浆粕的制备方法包括以下步骤：取前处理后的芳纶浆粕加入丙烯酸酯/硫酸亚铁水溶液中，超声分散后用Co-60辐射处理、抽提、过滤、干燥，得丙烯酸固相接枝改性芳纶浆粕。
3.根据权利要求2所述的民用航空轮胎胎体胶，其特征在于，所述丙烯酸酯/硫酸亚铁水溶液中丙烯酸酯的质量百分数为1-5%，硫酸亚铁的质量百分数为0.2-1%。
4.根据权利要求2所述的民用航空轮胎胎体胶，其特征在于，所述Co-60辐射处理的辐射剂量为5-30kGy。
5.根据权利要求2所述的民用航空轮胎胎体胶，其特征在于，所述芳纶浆粕中芳纶原丝的长度为0.5-1.5mm、比表面积为5-15m2/g。
6.根据权利要求5所述的民用航空轮胎胎体胶，其特征在于，所述芳纶浆粕中芳纶原丝的长度为0.8-1.2mm，比表面积为8-12m2/g。
7.根据权利要求2所述的民用航空轮胎胎体胶，其特征在于，所述前处理的过程为将芳纶浆粕置于丙酮中超声，超声结束后过滤，收集滤渣干燥。
8.根据权利要求1所述的民用航空轮胎胎体胶，其特征在于，所述异戊二烯类橡胶包括天然橡胶或异戊橡胶中的至少一种；所述增粘树脂包括SL-1402或SL-1801中的至少一种；所述粘合树脂包括SL-3005、SL-3019、SL-3020中的至少一种；所述防老剂包括4010NA、4020、BLE、RD、AW-66中的至少一种；所述炭黑包括N550、N660、N774中的至少一种；所述防焦剂为CTP；所述抗返原剂为PK900；所述树脂固化剂为HMMM；所述促进剂为DZ。
9.如权利要求1-8任一项所述的民用航空轮胎胎体胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）将异戊二烯类橡胶于温度为60-80℃、转速为30-50rpm下进行混炼50-70s，随后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、增粘树脂、粘合树脂、白炭黑和改性芳纶浆粕混炼50-70s，接着再加入炭黑混炼170-190s，最后排胶，得母炼胶；
（2）将步骤（1）所述母炼胶于温度为25-50℃、转速为15-25rpm下混炼，50-70s随后加入防焦剂、抗返原剂、树脂固化剂、促进剂和硫磺混炼110-130s，最后排胶，得终炼胶；
（3）将步骤（2）所述终炼胶压制下片，得胎体胶。
10.如权利要求1-8任一项所述的民用航空轮胎胎体胶在制备民用航空轮胎上的应用。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102587132A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-18 | 东华大学 | 一种芳纶纤维在超临界co2中的表面接枝聚合改性方法 |
| CN102653604A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-09-05 | 三角轮胎股份有限公司 | 高模量低蠕变充气轮胎胎体过渡层橡胶组合物及其制备方法 |
| CN107541943A (zh) * | 2017-05-17 | 2018-01-05 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种电子束预辐射接枝改性芳纶纤维的方法 |
| CN112521705A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-03-19 | 上海工程技术大学 | 超临界二氧化碳聚合制备改性芳纶浆粕/pmma复合材料的方法 |
| CN112552558A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-26 | 中国化工集团曙光橡胶工业研究设计院有限公司 | 一种斜交航空轮胎帘布层挂胶及其制备方法 |
-
2022
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102587132A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-18 | 东华大学 | 一种芳纶纤维在超临界co2中的表面接枝聚合改性方法 |
| CN102653604A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-09-05 | 三角轮胎股份有限公司 | 高模量低蠕变充气轮胎胎体过渡层橡胶组合物及其制备方法 |
| CN107541943A (zh) * | 2017-05-17 | 2018-01-05 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种电子束预辐射接枝改性芳纶纤维的方法 |
| CN112521705A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-03-19 | 上海工程技术大学 | 超临界二氧化碳聚合制备改性芳纶浆粕/pmma复合材料的方法 |
| CN112552558A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-26 | 中国化工集团曙光橡胶工业研究设计院有限公司 | 一种斜交航空轮胎帘布层挂胶及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 凌新龙 等: "芳纶纤维表面改性技术研究现状与进展", 《成都纺织高等专科学校学报》 * |
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