[发明专利]一种航空轮胎胎面组合物及其制备方法

权利要求书

1.一种航空轮胎胎面组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚异戊二烯橡胶60～90份、充炭黑丁苯橡胶母胶15～60份、补强填料30～50份；其中，聚异戊二烯橡胶和充炭黑丁苯橡胶母胶中丁苯橡胶的总份数为100份；

所述聚异戊二烯橡胶中顺1，4-聚异戊二烯的含量在95％以上，门尼粘度在65-90MU，分子量分布指数为1.9-3.0；所述补强填料为炭黑N115、炭黑N220、炭黑N234中的至少一种；总炭黑的量为45-55份；

所述充炭黑丁苯橡胶母胶的制备方法，包括如下步骤：(1)备料：按以下组分及重量份配比配料：丁苯胶乳：按干胶量计为100份；炭黑：50份；水：1500～3000份；操作油：0～30份；包覆剂：1～5份；凝聚剂：1～5份；(2)制备炭黑悬浮液：在反应釜中加入炭黑，再加入部分水调节炭黑的浓度至2～5wt％，高速搅拌分散，得到炭黑悬浮液；(3)胶乳与炭黑的混合与热处理：常温搅拌条件下往上述炭黑悬浮液中加入丁苯胶乳，混合均匀得胶乳/炭黑混合体系，加入水使所述胶乳/炭黑混合体系中的固体物总含量为3～5wt％；然后将反应釜加热至70～90℃，再加入质量浓度为1％的包覆剂的热水悬浮液，继续搅拌10～15分钟，得到热处理后的胶乳/炭黑混合体系；(4)凝聚处理：在搅拌下，向上述热处理后的胶乳/炭黑混合体系中加入计量的质量浓度为20％的凝聚剂水溶液，发生凝聚共沉现象，以粉末状析出凝聚物，继续搅拌保持温度为70～90℃，如果配方中含有操作油，在搅拌下加入操作油，继续搅拌10～15分钟；(5)凝聚物的后处理：将凝聚处理后的凝聚物经过滤布过滤得到湿粒子产物，用水洗涤三至四次，脱水，所得湿粒子产物在鼓风干燥箱中以80～90℃干燥至水分含量在1％以下，得到所述充炭黑丁苯橡胶母胶；其中，充炭黑丁苯橡胶母胶中丁苯橡胶和炭黑的重量比为：丁苯橡胶：炭黑＝2:1；计算丁苯橡胶和炭黑的总份数时，不考虑充炭黑丁苯橡胶母胶中其余组分。

2.如权利要求1所述的航空轮胎胎面组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚异戊二烯橡胶80～90份、充炭黑丁苯橡胶母胶15～30份。

3.如权利要求2所述的航空轮胎胎面组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚异戊二烯橡胶80份、充炭黑丁苯橡胶母胶30份。

4.如权利要求3所述的航空轮胎胎面组合物，其特征在于，还包括以下重量份的组分：活性剂1～5份、加工助剂0.1～0.5份、防护体系1～6份、操作油1～10份、增粘树脂1～5份、多功能交联剂0.2～2份、抗硫化返原剂1～3份、促进剂1～3份、硫黄1～3份。

5.如权利要求4所述的航空轮胎胎面组合物，其特征在于，如下(a)-(h)中的至少一种：

(a)所述活性剂包含氧化锌和硬脂酸；

(b)所述加工助剂为硫酚类塑解剂；

(c)所述防护体系为对苯二胺类防老剂、喹啉类防老剂、防护蜡中的至少一种；

(d)所述操作油为TDAE油、MES油、RAE油中的至少一种；

(e)所述增粘树脂为C5树脂、C9树脂、萜烯树脂中的至少一种；

(f)所述多功能交联剂为含硫和氮元素的芳香族化合物；

(g)所述抗硫化返原剂为1,3-双(柠糠酰亚胺甲基)苯；

(h)所述促进剂为次磺酰胺类促进剂、秋兰姆类促进剂中的至少一种。

6.一种如权利要求4-5任一项所述的航空轮胎胎面组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(i)加入加工助剂对聚异戊二烯橡胶进行塑炼；得到塑炼后的聚异戊二烯橡胶；

(ii)将补强填料、活性剂、防护体系、操作油、增粘树脂、塑炼后的聚异戊二烯橡胶、充炭黑丁苯橡胶母胶进行混炼，得到母炼胶；

(iii)在步骤(ii)中制备得到的母炼胶中加入多功能交联剂、抗硫化返原剂、促进剂和硫黄，进行终炼段混炼，得到所述航空轮胎胎面组合物。

7.如权利要求6所述的航空轮胎胎面组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(i)中，塑炼的时间为180～210s，密炼机排胶温度不超过155℃，得到塑炼后的聚异戊二烯橡胶停放2h以上方可进行下一步；所述步骤(ii)中，混炼采用正序混炼法或逆序混炼法，混炼时间240～300s，混炼温度不超过160℃；所述步骤(iii)中，终炼段混炼的时间为150～180s，混炼的温度不超过105℃。