[发明专利]一种高强度耐热胎面橡胶组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，特别涉及一种高强度耐热胎面橡胶组合物及其制备方法。

背景技术

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎最外层与路面接触而表面印有花纹的一层胶料。能使轮胎具有牵引力，缓冲行驶时的冲击和摇摆，防止帘线层的割破和刺穿等。要求具有高度的耐磨性、耐疲劳性能，良好的耐老化性能，较高的拉伸强度、弹性和强韧性，以及行驶时低的生热性。

近年来，随着全球温室效应，全球气温不断升高，尤其是到了夏天，汽车在高温条件下行驶时，由于热胀冷缩的作用，使得轮胎容易发生变形，抗拉力会下降，再加上轮胎在行驶过程中不断地发热，而散热却相对较慢，于是气压随之增高，从而造成胎体过薄发生爆胎。据不完全统计，高速公路46％的交通事故是由于轮胎故障引发的，仅爆胎一项就占事故总量的70％。

申请号为201210038788.6的中国专利，提供了一种全钢载重子午线轮胎胎面胶及使用该胎面胶的轮胎，主要由橡胶组分和混合填料组成，其优点是，一方面较好的解决了工矿型全钢载重子午线轮胎胎面胶与其他部件胶料硫化速度匹配的问题；另一方面，该发明提供的胎面胶制造的工矿型全钢载重子午线轮胎具有良好的耐磨性、耐疲劳性、耐撕裂性及耐切割性能。然而上述轮胎耐热性较差，容易引起爆胎。申请号为201210131553.1的中国专利，提供了一种地下采矿用铲运机轮胎胎面橡胶组合物，该组合物制成的轮胎虽然耐热性好，但是强度有待进一步提高。

发明内容

为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种高强度耐热胎面橡胶组合物及其制备方法，制得的胎面橡胶组合物具有强度高，耐热性好的特点。

本发明采用的技术方案是：一种高强度耐热胎面橡胶组合物，由以下质量份的各组分组成：天然橡胶60-85份，顺丁橡胶21-32份，微晶蜡5-15份，炭黑7-17份，硫磺3-10份，防老剂2-18份，促进剂3-11份，氧化锌5-12份。

优选的，一种高强度耐热胎面橡胶组合物，由以下质量份的各组分组成：天然橡胶65-82份，顺丁橡胶22-30份，微晶蜡7-13份，炭黑8-15份，硫磺5-9份，防老剂5-13份，促进剂6-10份，氧化锌8-11份。

更优选的，一种高强度耐热胎面橡胶组合物，由以下质量份的各组分组成：天然橡胶77份，顺丁橡胶25份，微晶蜡12份，炭黑13份，硫磺8份，防老剂9份，促进剂8份，氧化锌9份。

上述防老剂为6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉。

上述促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺。

上述炭黑粒子细度为5nm。

一种高强度耐热胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照上述质量份，在密炼机中加入天然橡胶、顺丁橡胶和微晶蜡混炼80-85秒后加入炭黑，混炼70-75秒，提栓，压栓后得到混合物；

(2)将步骤(1)所得混合物置于开炼机中，加入硫磺、防老剂、促进剂和氧化锌，混炼60-65秒得到胶浆；

(3)将胶浆在模具中加热成型，即得所述高强度耐热胎面橡胶组合物。

优选的，上述步骤(1)中密炼机转速为70-72rpm。

优选的，上述步骤(2)中开炼机前辊转速为20-21rpm，后辊转速为15-16rpm，辊温为65-70℃。

优选的，上述步骤(3)中加热温度为180-190℃。

有益效果：本发明通过组分之间的协同作用，使得强度和耐热性能有了很大的提高，由于微晶蜡的粘合防护作用，增强了柔韧性和耐热性，同时防老剂和微晶蜡的相互作用，可以增强橡胶组合物的防护效果，粒子细度为5nm的炭黑的使用更是增强了组合物分散性。

制得的胎面橡胶组合物硬度在65-68之间，300％定伸应力在14.2-14.8MPa之间，拉伸强度在29.3-30.1MPa之间，撕裂强度在125-135KN/m之间，100℃条件下加热12小时未发生变化，具有强度高，耐热性好的特点，能够减少增加轮胎的使用寿命，防止爆胎。

具体实施方式

实施例1

一种高强度耐热胎面橡胶组合物，由以下质量份的各组分组成：天然橡胶60份，顺丁橡胶21份，微晶蜡5份，炭黑7份，硫磺3份，防老剂2份，促进剂3份，氧化锌5份。

制备方法：