[发明专利]低生热耐刺扎工程子午胎胎基橡胶组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低生热耐刺扎工程子午胎胎基橡胶组合物及其制备方法，属于轮胎技术领域。其技术方案为：包括以下重量份的原料：天然橡胶100份，白炭黑25‑33份，特种炭黑18‑25份，硅烷偶联剂3‑6份，氧化锌3‑5份，硬脂酸2‑4份，防护蜡1‑2份，防老剂3‑5份，硫磺粉1‑1.7份，硫化促进剂1.1‑1.7份，硅烷活性剂0.15‑0.3份，防焦剂0.1‑0.3份。本发明采用本发明的低生热耐刺扎工程子午胎胎基橡胶组合物用于工程子午胎胎基，能够满足运距长、车速快、TKPH值要求高同时对耐刺扎性能有一定要求的使用场景。

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种低生热耐刺扎工程子午胎胎基橡胶组合物及其制备方法。

背景技术

工程机械车辆通常行驶在比较恶劣的场景，近年来随着各大型矿山开采年数的增加，矿山用于运输矿石、废渣路线的运距越来越长，并且为提高效率，车速也越来越快。对于运距长、车速快、并有碎石路况的场景，轮胎的TKPH值、耐刺扎性能要求更高。目前国内轮胎厂家对低生热胎基胶配方进行过一定研究，但轮胎生热仍无法满足轮胎在运距长(10km以上)、车速快、TKPH值要求特别高的场景，在使用早期即生热脱层失效，导致轮胎寿命低。并且对于轮胎的耐刺扎性能主要是研究耐刺扎胎面胶，对于胎基胶的研究较少，而工程子午胎在使用中花纹沟底很容易受到碎石的刺扎导致失效。

申请号为201910744164.8的中国专利公开了一种耐刺扎和抗撕裂胎面基部胶及其制备方法，主要是提高胎基胶的耐刺扎性能和耐撕裂。该专利的配方是在胶料中添加改性双环戊二烯(DCPD树脂)、一定量的白炭黑来提升胶料的耐刺扎性能，白炭黑用量5-20份。该专利配方的胎基胶主要是提高耐刺扎可抗撕裂性能，采用2系列中超耐磨炭黑，对降低生热不关注，胶料的生热相对较高，配方只能适用于路况相对恶劣、对TKPH值要求不高的场景，无法满足运距长、车速快对TKPH值要求高的场景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种低生热耐刺扎工程子午胎胎基橡胶组合物及其制备方法，采用本发明的低生热耐刺扎工程子午胎胎基橡胶组合物用于工程子午胎胎基，能够满足运距长、车速快、TKPH值要求高同时对耐刺扎性能有一定要求的使用场景。

本发明的技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种低生热耐刺扎工程子午胎胎基橡胶组合物，包括以下重量份的原料：

本发明采用高填充量的白炭黑，白炭黑表面的活性集团可与橡胶分子之间相互作用形成化学键，在天然橡胶中加入白炭黑可有效改善胶料的撕裂强度、提升耐刺扎性能，同时因炭黑胶料生热高于白炭黑，通过提高补强体系中白炭黑的用量并降低炭黑的用量可降低胶料的生热并提升耐刺扎性能。本发明采用高分散白炭黑，提升白炭黑的分散，避免白炭黑用量高时在橡胶中分散不均匀，影响胶料的性能。

优选地，所述特种炭黑采用贝斯特BL360特种炭黑。

本发明采用白炭黑与贝斯特BL360特种炭黑并用的补强体系，其中特种炭黑参数与3系列炭黑相比，比表面积及结构度高，分散性以及与橡胶的结合性能更好，采用贝斯特BL360特种炭黑的胶料生热低、撕裂强度高，耐刺扎性能优异。

优选地，所述硅烷偶联剂的结构为

本发明采用该种硅烷偶联剂的硫代辛酰基将S封闭，在没有活性剂作用的情况下，在175℃以下不会释放出S而产生早期硫化导致胶料焦烧，可提高混炼温度，增加母胶有效混炼时间，使硅烷与白炭黑的反应更加充分。该种硅烷偶联剂的“O”元素含量低，与白炭黑反应的VOC排放量降低，胶料气孔率降低。采用该种硅烷偶联剂的橡胶组合物生热降低、强度提升。

优选地，所述防护蜡为质量比2:1的微晶蜡与石蜡的混合物。