[发明专利]用于全钢子午线巨型工程轮胎胎面的耐热橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于全钢子午线巨型工程轮胎胎面的耐热橡胶组合物，该橡胶组合物有利于改善轮胎胎面的高生热、耐热老化，属于轮胎制造和橡胶制品制造技术领域。

技术背景

近些年，国内外工程建设和矿业生产中所用的运输设备日趋大型化，这导致工程机械及其轮胎运载载荷及性能要求具有较大的增长。由于矿山用巨型工程机械子午线轮胎使用条件及其苛刻，载荷极为巨大，转弯多，并是连续的上坡、下坡行驶，在胎面的高压负载过程中及其容易在轮胎内部产生大量热能，这对矿山用巨型全钢工程机械子午线轮胎胎面胶的物理机械性能要求及高。

目前为止，在公开文献中未见关于巨型全钢工程子午线轮胎配方解决某一单方面的胶料物理性能的报道，并能较好地综合平衡胎面胶料各项物理机械性能的关系。但是压缩生热性能可以用来能表征橡胶组合物的低生热性能。

根据现有文献报道，造成轮胎热损坏主要有两种表现形式：冠空，即轮胎胎面的橡胶组合物与轮胎胎面下底层的橡胶组合物脱离形成空腔；肩空，即轮胎胎肩部位的橡胶组合物出现脱层以及空腔。根据上述热损伤形式提出对用于轮胎胎面的橡胶组合物耐热性能的要求包括两个要求要求：低生热，即橡胶组合物本身属低生热配方；耐热老化，即橡胶组合物在热环境中保持较好的老化保持率。要提高轮胎胎面的耐热能力，还要综合考虑伸长率及硬度要适度，过大过小都不好。

基于上述分析，发明人提出该橡胶组合物的设计原则是：要赋予该橡胶组合物以良好的胎面耐热性能，需具有以下综合性能要求：⑴适中的伸长率；⑵ 适中的硬度；⑶优秀的耐热老化性能。

发明内容

技术方案：

本发明目的在于设计一种用于全钢子午线巨型工程轮胎胎面的耐热橡胶组合物。为此，本发明中的橡胶组合物的橡胶体系选用物理性能优异的胶种；补强体系选用低生热炭黑；提高能有效减少滞后损失的白炭黑使用量，使用低比表面积的白炭黑；补强体系总份数低于普通配方份数5份以上，即高含胶率/或称低填充量。可以降低胎面胶的生热；硫促体系的设计原则是采用较强的硫促体系，可以提高胎面胶的耐热性能。防老化体系选取多种防老剂并用，有利于橡胶组合物长久保持良好的物理机械性能，以满足工程机械子午线轮胎适用于恶劣的工作环境；为防止因油类增塑剂降低胶料模量和硬度而适当控制软化剂的选用，增加可提高胶料的模量和耐磨性的助剂。

本发明中的用于全钢子午线巨型工程轮胎胎面的耐热橡胶组合物，它包括以下：

1、含有天然橡胶100重量份。

2、以100重量份的前述橡胶组份为基准，含有补强炭黑20～50重量份和低比表面积白炭黑10～25重量份的混合填料。所述补强炭黑为N220补强炭黑，或N330补强炭黑以及它们之中任意两种的并用体系。

3、以100重量份的前述橡胶组份的橡胶组合物，进一步含有包括下述以重量份计的硫促体系和防老体系：硫促体系为不溶性硫磺0.5～2.5份；促进剂0.5～2.5份；防焦剂CTP 0.1～0.5份；防老体系包括防老剂可为RD（2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉)，或4020（N-(1，3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺），或4010NA（N-苯基-N‘异丙基对笨二胺）或微晶蜡，或它们之中任意两种或两种以上并用体系1～6份。

4、基于100重量份的橡胶组份，进一步包括下述辅剂：抗硫化返原剂0.5~2.5份；硅烷偶联剂2～5份；活性剂3～9份。

具体实施例：

下面通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于这些实施例。以下实施例中所述份数均为重量份。

耐热型全钢巨型工程子午线轮胎胎面橡胶组合物由表1组份构成：

表1