CN1834140A - 一种高耐磨型轮胎用胶料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高耐磨型轮胎用胶料及其制备方法，以杜仲胶与天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶等共混硫化，通过改变配方中杜仲胶与橡胶添加剂1、橡胶添加剂2的配比，获得高耐磨型轮胎用胶料。其主要技术特征为：杜仲树胶，橡胶添加剂1，橡胶添加剂2，含硫促进剂，防老剂等。其制法是将此配方的原料在普通橡胶加工用双辊机上于50－80℃下共混后，在平板硫化机上加热、加压制得所需高耐磨型轮胎用胶料。有益效果：杜仲胶来源广泛且天然，制备方法简单。制得的胶料最大特点是耐磨性高，同时滚动阻力小，动态压缩生热低，耐疲劳性能优异和抗湿滑性也很好，具有轮胎行驶性能的较佳综合平衡，是发展航空轮胎等的理想胶料。

Description

一种高耐磨型轮胎用胶料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高耐磨型轮胎用胶料及其制备方法，是以天然高分子物质杜仲树胶为特征原料，采用共混硫化技术方法制备高耐磨型轮胎用胶料。

背景技术：

高性能轮胎，即低滚动阻力、高牵引性能和高耐磨性能兼具的轮胎，是目前国际上轮胎工业研究的热点。研究的目的是为了提高轮胎的高速行驶安全性、耐磨性和乘坐舒适性，也是为了降低耗油量，节省能源。解决这一问题的关键措施之一就是通过新型橡胶的合成和加工来研制能够满足高性能轮胎要求的胎面材料。目前国内除天然橡胶、低温乳聚丁苯橡胶、顺丁橡胶三大通用胶种之外，但上述胶料普遍存在耐磨性、滚动阻力、动态压缩生热、耐疲劳性能和抗湿滑性的问题。目前尚缺乏适用于轮胎，特别是高性能轮胎生产的更多的橡胶材料，因此开发能够用于高性能轮胎生产的橡胶材料已成为我国橡胶工业面临的紧迫任务。

杜仲树胶是杜仲树的皮、叶、果中均富含一种白色丝状物质，是一种在常温下质硬、没有弹性的天然高分子材料，被称作硬质塑料。另外杜仲树是我国特有的经济林木，天然杜仲林木资源极为丰富，近年来，在政府的组织和号召下，广大山区种植了大量的杜仲树，杜仲树种植面积占全球总量的90％以上，约1000万亩。可种植范围几乎包括了我国西北、西南、华南、华北的十余省广大地区，并且可在丘陵、山区种植，不和粮食争地。例如：陕西汉中地区就拥有大量的杜仲树株，如果能够大力开发此类天然树胶，不仅将为我国国防工业、航空航天工业的发展做出巨大贡献，特别是为山区农民脱贫致富找到一条可行快捷的路线，为西部大开发出一份力量。虽然，杜仲树胶已经用于制作海底电缆、电工绝缘材料、粘合剂、高尔夫球等，而且该胶料最大的特点是耐磨性高，同时滚动阻力小，动态压缩生热低，耐疲劳性能优异和抗湿滑性也很好。但如果作为制备高耐磨型轮胎用胶料，还存在需要解决与天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶等共混硫化等技术问题。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种高耐磨型轮胎用胶料及其制备方法。以杜仲胶与天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶等共混硫化，通过改变配方中杜仲胶与橡胶添加剂1、橡胶添加剂2的配比，获得高耐磨型轮胎用胶料。

技术方案

本发明的技术特征在于：

组成配方为：杜仲树胶10-60份，橡胶添加剂1：10-90份，橡胶添加剂2：10-90份，含硫促进剂0.5-4份，防老剂1-3份，ZnO 1-2份，MgO 0-2份，硫磺1-5份，炭黑10-40份，白炭黑0-30份，硬脂酸1-10份。

所述的橡胶添加剂1为天然橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶。

所述的橡胶添加剂2为天然橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶、聚氨脂橡胶、聚丙烯酸酯橡胶。

所述的含硫促进剂为M、DM、MDB、NOBS、二硫代二吗啉、二硫代氨基甲酸锌。

所述的防老剂为防老剂甲、防老剂丁、防老剂AH等。

一种上述高耐磨型轮胎用胶料的制备方法，其特征在于：

步骤1、将杜仲树胶、橡胶添加剂1、橡胶添加剂2、含硫促进剂、防老剂和其它原料在普通橡胶加工用双辊机上于50-80℃下共混；

步骤2、在平板硫化机上加热，硫化温度140-160℃，硫化压力120-150MPa。

有益效果

本发明的有益效果是：杜仲胶优异的常温结晶性能使之具有很高的定伸应力和机械强度；同时由于其分子主链具有与天然橡胶相类似的双键结构特征，可与硫黄进行硫化反应制成橡胶弹性体。杜仲胶与天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶等共混硫化，通过改变配方中杜仲胶与橡胶添加剂1、橡胶添加剂2的配比，可获得高耐磨型轮胎用胶料，该胶料最大的特点是耐磨性高，同时滚动阻力小，动态压缩生热低，耐疲劳性能优异和抗湿滑性也很好，具有轮胎行驶性能的较佳综合平衡，是发展航空轮胎等的理想胶料。

杜仲胶的开发不仅可以改变我国天然橡胶长期进口的局面，还可为我国提供新的来源充足的后备胶种，并且还将改变国际天然橡胶资源分布的格局。

附图说明

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步描述：

实施例1：

配方：杜仲树胶：30份，橡胶添加剂1：35份，橡胶添加剂2：35份，含硫促进剂：2.5份，防老剂：1份，其它：70份。

上述体系在双辊机上于50-80℃混匀后，于温度140-160℃、压力120-150MPa下硫化得到要求制品。

性能指标：

抗拉强度                 ≥200公斤/厘米²

断裂伸长率               ≥500％

残余变形                 ≥20％

300％定伸强度            ≥110公斤/厘米²

动态拉伸疲劳             ＞120分钟

(170次/分，200％定伸)

磨耗(mg/min)             ＜8。

实施例2：

配方：杜仲树胶：40份，橡胶添加剂1：30份，橡胶添加剂2：30份，含硫促进剂：2.5份，防老剂：1份，其它：70份。

实施例2的配方说明及操作说明同实施例1。

性能指标：

抗拉强度                ≥170公斤/厘米²

断裂伸长率              ≥400％

残余变形                ≥15％

300％定伸强度           ≥130公斤/厘米²

动态拉伸疲劳            ＞140分钟

(170次/分，200％定伸)

磨耗(mg/min)            ＜8。

Claims (6)

1.一种高耐磨型轮胎用胶料，其特征在于：组成配方为：杜仲树胶10-60份，橡胶添加剂1：10-90份，橡胶添加剂2：10-90份，含硫促进剂0.5-4份，防老剂1-3份，ZnO 1-2份，MgO 0-2份，硫磺1-5份，炭黑10-40份，白炭黑0-30份，硬脂酸1-10份。

2.根据权利要求1所述的高耐磨型轮胎用胶料，其特征在于：所述的橡胶添加剂1为天然橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶。

3.根据权利要求1所述的高耐磨型轮胎用胶料，其特征在于：所述的橡胶添加剂2为天然橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶、聚氨脂橡胶、聚丙烯酸酯橡胶。

4.根据权利要求1所述的高耐磨型轮胎用胶料，其特征在于：所述的含硫促进剂为M、DM、MDB、NOBS、二硫代二吗啉、二硫代氨基甲酸锌。

5.根据权利要求1所述的高耐磨型轮胎用胶料，其特征在于：所述的防老剂为防老剂甲、防老剂丁、防老剂AH等。

6.一种上述高耐磨型轮胎用胶料的制备方法，其特征在于：

步骤1、将杜仲树胶、橡胶添加剂1、橡胶添加剂2、含硫促进剂、防老剂和其它原料在普通橡胶加工用双辊机上于50-80℃下共混；

步骤2、在平板硫化机上加热，硫化温度140-160℃，硫化压力120-150MPa。