本发明涉及轮胎,具体涉及一种高抗湿滑矿用轮胎胎面胶及其制备方法。
背景技术:
1、矿山开采时,由于其工况条件的恶劣程度以及对轮胎的严苛需求,在矿用轮胎的使用过程中,人们往往忽视了其对抗湿滑性能、低滚阻性能等的要求,行业通常以抗切割性能、耐磨性能、生热性能等指标去评价轮胎质量的好坏。
2、在市场调研过程中,我们发现,相同的轮胎在印尼等雨水较多的地区使用时,其寿命要明显低于其它场景;同时,雨季时产品的使用寿命也要明显低于非雨季,对此现象进行分析,我们认为轮胎在积水泥泞路面的摩擦力下降(打滑),会加剧轮胎的切割问题,对轮胎的使用寿命造成严重影响。因此,针对这一问题,需要开发一种高抗湿滑矿用轮胎胎面胶。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是:克服现有矿用工程轮胎在积水泥泞路况使用时抗湿滑性能的不足,提供一种高抗湿滑矿用轮胎胎面胶及其制备方法,能够显著提升胎面胶的抗湿滑性能,从而解决轮胎在积水泥泞矿山路面使用由于打滑造成的切割加剧问题,提升产品磨面表现和使用寿命,提高矿山开采效率,为客户带来更高的价值。
2、本发明的技术方案为:
3、一方面,本发明提供了一种高抗湿滑矿用轮胎胎面胶,以重量份计,包括以下组分:橡胶组分100份、炭黑40-50份、白碳黑15-25份、硅烷偶联剂3-5份、增粘树脂1-3份、抗撕裂树脂5-8份、防老剂4-6份、碳共聚树脂csr6373 3-5份、微晶蜡1-2份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-2份、硫磺1.2-1.6份、载硫剂cld-80ge1-2份、促进剂1.5-2.2份。
4、优选地,所述橡胶组份为40-60份天然橡胶和40-60份丁苯橡胶,其中天然橡胶为10#/20#标准胶或国产9710胶,丁苯橡胶为乳聚丁苯sbr1502。
5、优选地,所述炭黑为n115炭黑和n326炭黑。
6、优选地,所述白碳黑为高比表面积沉淀法白碳黑1165mp或175mp。
7、优选地,所述硅烷偶联剂为50wt.%si69的硅烷混合物tespt,其用量为白碳黑用量的五分之一。
8、优选地,所述增粘树脂为烷基苯酚增粘树脂tyc-0412或对特辛基苯酚甲醛增粘树脂sl1801。
9、优选地,所述抗撕裂树脂为双环戊二烯树脂dcpd/y-hi。
10、优选地,所述防老剂为酮胺类防老剂rd和对苯二胺类防老剂4020。
11、优选地,所述促进剂为次磺酰胺类促进剂或者次磺酰胺类促进剂与噻唑类促进剂的组合。
12、另一方面,本发明还提供了上述高抗湿滑矿用轮胎胎面胶的制备方法,包括以下步骤:
13、s1一段混炼
14、将100份橡胶组分、35份炭黑和全部白碳黑、硅烷偶联剂投入密炼机中混炼30-35s,之后加入碳共聚树脂csr6373、增粘树脂、微晶蜡、氧化锌、硬脂酸及部分防老剂,在转速35-38rpm下进行混炼,每隔30-35s进行一次提坨压坨,当胶料温度达到155-158℃时进行排胶落片,室温放置冷却4-6h后得到一段母胶,随后对其进行二段混炼;
15、s2二段混炼
16、将步骤s1的一段母胶及抗撕裂树脂、剩余炭黑和防老剂投入密炼机中,在32-36rpm转速下进行混炼,每隔30-35s进行一次提坨压坨,当胶料温度达到150-153℃时进行排胶落片,室温放置冷却4-6h后得到二段母胶,随后对其进行终炼(若门尼粘度高于80pa·s,则需要增加一段返炼回车,降低胶料门尼,便于后工序加工);
17、s3终炼
18、将步骤s2的二段母胶及硫磺、载硫剂cld-80ge和促进剂投入密炼机中,在26-32rpm转速下进行混炼,依次间隔25-30s、20-25s、15-20s进行一次提坨压坨,随后当胶料温度达到95-100℃时排胶下片,放置冷却后即得高抗湿滑矿用轮胎胎面胶。
19、本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
20、1.本发明克服现有矿用工程轮胎在积水泥泞路况使用时抗湿滑性能的不足,提供一种矿用抗湿滑胎面胶,能够显著提升胎面胶的抗湿滑性能,从而解决轮胎在积水泥泞矿山路面使用由于打滑造成的切割加剧问题,提升产品磨面表现和使用寿命,提高矿山开采效率,为客户带来更高的价值。
21、2.与现有工程轮胎胎面胶相比,本发明添加了具有高抗湿滑作用的碳共聚树脂csr6373和载硫剂cld-80ge,碳共聚树脂csr6373能明显提升胶料的抗湿滑性能,同时提高胶料的模量和动态刚性;载硫剂cld-80ge则能够控制橡胶硫化过程中交联网络的交联键类型,生成链段刚性更好、耐老化性能更好的单硫键和双硫键,在长期使用后不会因为胶料老化而出现胶料变硬发脆导致的抗湿滑性能下降问题。二者组合使用,能够使胶料的抗湿滑性能、耐老化性能得到显著提升;同时现代橡胶理论认为,胶料的粘性越高、伸长率越高,胶料的抗撕裂性能就越好,因此在碳共聚树脂csr6373的基础上增加了抗撕裂树脂用量,进一步提高了胶料的伸长率和抗撕裂性能,降低轮胎的切割损伤故障率,提高轮胎使用表现。
1.高抗湿滑矿用轮胎胎面胶,其特征在于,以重量份计,包括以下组分:橡胶组分100份、炭黑40-50份、白碳黑15-25份、硅烷偶联剂3-5份、增粘树脂1-3份、抗撕裂树脂5-8份、防老剂4-6份、碳共聚树脂csr6373 3-5份、微晶蜡1-2份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-2份、硫磺1.2-1.6份、载硫剂cld-80ge1-2份、促进剂1.5-2.2份。
2.如权利要求1所述的高抗湿滑矿用轮胎胎面胶,其特征在于,所述橡胶组份为40-60份天然橡胶和40-60份丁苯橡胶。
3.如权利要求1所述的高抗湿滑矿用轮胎胎面胶,其特征在于,所述炭黑为n115炭黑和n326炭黑。
4.如权利要求1所述的高抗湿滑矿用轮胎胎面胶,其特征在于,所述白碳黑为白碳黑1165mp或175mp。
5.如权利要求1所述的高抗湿滑矿用轮胎胎面胶,其特征在于,所述硅烷偶联剂为50wt.%si69的硅烷混合物tespt,其用量为白碳黑用量的五分之一。
6.如权利要求1所述的高抗湿滑矿用轮胎胎面胶,其特征在于,所述增粘树脂为烷基苯酚增粘树脂tyc-0412或对特辛基苯酚甲醛增粘树脂sl1801。
7.如权利要求1所述的高抗湿滑矿用轮胎胎面胶,其特征在于,所述抗撕裂树脂为双环戊二烯树脂dcpd/y-hi。
8.如权利要求1所述的高抗湿滑矿用轮胎胎面胶,其特征在于,所述防老剂为酮胺类防老剂rd和对苯二胺类防老剂4020。
9.如权利要求1所述的高抗湿滑矿用轮胎胎面胶,其特征在于,所述促进剂为次磺酰胺类促进剂或者次磺酰胺类促进剂与噻唑类促进剂的组合。
10.如权利要求1-9任一项所述的高抗湿滑矿用轮胎胎面胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: