港口地区使用的工程轮胎胎面橡胶组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及橡胶【技术领域】，具体地说是港口地区使用的工程轮胎胎面橡胶组合物。其特征在于，以100重量份的橡胶组合物为基准，以重量份计还包含,40～80phr炭黑N220或N234，1.0～10phr的橡胶加工软化剂，1.0～2.5phr的防老剂RD,1.0～4.5phr的防老剂4020,0.5～2.0phr的促进剂，1.0～3.0phr的硫磺；其中所述橡胶组合物包含50份天然橡胶和50份聚丁二烯橡胶，聚丁二烯橡胶为钕系丁二烯橡胶，其中的顺式丁二烯结构cis的质量%应该大于95%。本发明的有益效果是，使用钕催化的聚丁二烯在磨耗、回弹、滚动阻力等方面具有优异的性能，所制备的港口工程轮胎的耐磨耗性能表现突出，同时使用该类配方的港口轮胎生热低，有效的减少肩空脱层等问题，其滚动阻力降低，节油性能可以得到有效的改善。
【专利说明】港口地区使用的工程轮胎胎面橡胶组合物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及橡胶【技术领域】，具体地说是一种港口地区使用的工程轮胎胎面橡胶组 合物。
[0002]
【背景技术】
[0003] 众所周知，近年来，随着经济的发展，港口建设得到了快速发展，港口胎主要配套 于港口码头作业的正面吊、堆高车等港口机械，根据机械在港口码头的作业特点：车辆作业 距离短，但轮胎承载负荷大，胎圈扭转力矩大，轮胎容易出现趾口爆、肩空脱层等问题。从结 构设计方面，技术人员借鉴现有的大型机械轮胎设计和使用过程中的各种经验，设计轮胎 行驶面较宽，花纹沟比例较小，以增加接地面积，提高耐磨能力；从配方设计方面，港口胎胎 面胶采用低生热、高耐磨的胎面胶，使轮胎具有优异的耐磨、耐热、耐切割、抗刺扎性能，从 而提高轮胎的使用寿命。港口胎主要装配在堆高机上，作业路况为水泥路面，主要进行叉运 集装箱作业，每天连续作业时间可达15小时以上。这就需要胎面胶具有高耐磨、低生热等 特点，同时基本物理机械性能要好。以适应其承受载荷大、生热大、使用时间长的等要求。
[0004]
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种港口地区使用的工程 轮胎胎面橡胶组合物，其耐磨耗性能表现突出，同时该类配方的滚动阻力降低，节油性能 可以得到有效的改善，其生热低，有效的减少肩空脱层等问题。
[0006] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种港口地区使用的工程轮胎胎面 橡胶组合物，其特征在于， 以100重量份的橡胶组合物为基准，以重量份计还包含， 40 ?80phr 炭黑 N220 或 N234， I. 0?IOphr的橡胶加工软化剂， I. 0?2. 5phr的防老剂RD, L 0?4. 5phr的防老剂4020， 0. 5?2. Ophr的促进剂， L 0?3. Ophr的硫磺； 其中所述橡胶组合物包含50份天然橡胶和50份聚丁二烯橡胶，聚丁二烯橡胶为钕系 丁二烯橡胶，其中的顺式丁二烯结构cis的质量％应该大于95%。
[0007] 本发明的有益效果是，使用钕催化的聚丁二烯在磨耗、回弹、滚动阻力等方面具有 优异的性能，所制备的港口工程轮胎的耐磨耗性能表现突出，同时使用该类配方的港口轮 胎生热低，有效的减少肩空脱层等问题，其滚动阻力降低，节油性能可以得到有效的改善。
[0008]
【具体实施方式】
[0009] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述： 1.天然橡胶：从自然中得到的橡胶，化学名为聚异戊二烯。
[0010] 2.发明中涉及的聚丁二烯橡胶BR，其中的顺式丁二烯结构CiS的质量％应该大于 95%，如购自中国石油化工有限公司、韩国锦湖石化公司的镍系BR9000、购自朗盛化工公司 的 Buna CB24。
[0011] 3.聚丁二烯橡胶BR的用量优选为不低于20phr，当BR的用量低于20phr时，不易 获得较高的耐磨性能和低的滚动阻力性能；此外，BR的用量优选为不超过60phr，当BR的用 量超过60phr时，对港口地区使用的工程机械轮胎的湿路面抓地性能将产生不利影响。
[0012] 4.由于镍系的高顺式聚丁二烯橡胶BR的性能特殊性，当其使用量较高时将导致 胶料物理机械性能的部分损失，为弥补其不足，本发明建议使用一定量的钕系顺丁进行替 代通用的镍系顺丁。
[0013] 5.上述钕系丁二烯橡胶与钴系丁二烯橡胶（Co-BR)或镍系丁二烯橡胶（Ni-BR) 相比，分子量分布窄，分子结构为线形（Linear)，因此有橡胶的滞后损失小、磨耗性能优异 的优点。
[0014] 6.本发明中的涉及高顺式聚丁二烯橡胶BR的其它重要物理性能推荐指标详见附 件表一。
[0015] 7.对配方中涉及的炭黑，本发明允许使用轮胎工业中通用的高耐磨（HAF)及中超 耐磨（ISAF)的补强炭黑，本发明推荐优选为中超耐磨的补强炉黑（ISAF)。
[0016] 8.炭黑的用量优选为不小于40phr,当炭黑的用量低于40phr时,不易获得好的胶 料物理机械性能和好的半成品稳定性；此外，炭黑的用量优选为不超过80phr，进一步优选 为不超过70phr，当其用量超过70phr时，将导致胶料弹性降低，这直接影响专用轮胎的生 热增加，耐久性能下降。
[0017] 9.本发明中涉及的补强炭黑，可以购自卡博特炭黑公司的高结构的N234或N220、 哥伦比亚炭黑公司的ISAF系列的炭黑、国内的有大光明炭黑有限公司的ISAF系列的炭黑。
[0018] 10.本发明中涉及的橡胶软化剂，优选为环烧油（Napthtenic)和MES中度抽提油 (石錯基馈分油缓和萃取中间物Medium Extracted Solvate )，有购自壳牌石油有限公司 的Catenex SNR、美国尼纳斯公司的Nytex 4700等。
[0019] 11.对硫磺粉末没有特别的规定，可以使用已用于轮胎工业中的硫磺粉末。
[0020] 12.对硫磺粉末的使用量，以IOOphr合成胶为基础的体系，硫磺粉末的使用量不 超过3. Ophr,优选为不超过2. 5phr,当粉末超过3. Ophr时,容易导致使用该配方的材料喷 硫；使用量不低于I. Ophr,优选为不低于I. 5phr，当粉末低于I. 5phr时，硫化程度进行的不 够充分，将严重影响胶料的物理强度性能。
[0021] 13.上述硫化剂以上述原料橡胶100重量份为基准时含有I. 0?3. 0重量份。当 上述硫化剂的含量在上述范围内时，可以形成适当的交联密度，由此具有下述优点，即，制 动性能和耐磨损性能、旋转阻力可达到最佳的均衡。
[0022] 14.硫化促进剂可供选择的化学物质种类较多，其中使用次磺酰胺类促进剂可以 赋予胶料好的加工安全性能及硫化速度。
[0023] 15.本发明中使用的次磺酰胺类促进剂有N-叔丁基-2苯并噻唑次磺酰胺(促进剂 NS)、N-氧二乙撑-2-苯骈噻唑次磺酰胺(促进剂NOBS)、N，N-二环已基苯骈噻唑次磺酰胺 (促进剂DZ)、Ν，Ν' -二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)，考虑对环境的友好性及 硫化速度的要求，优选促进剂NS。
[0024] 16.发明中以IOOphr合成胶为基础体系使用的次磺酰胺类促进剂的量不超过 2phr，优选为不超过I. 5phr，当粉末超过I. 5phr时，容易导致胶料加工初期的安全性能降 低；促进剂的最低用量不低于〇. 5phr，优选为不低于0. 8phr，当促进剂用量低于0. 8phr时， 硫化速度将降低，交联键密度降低，影响胶料物理机械性能，同时影响成品轮胎的硫化效 率。
[0025] 此外，本发明中使用的其余化学物质为轮胎业内通用的橡胶小料。
[0026] 除以上组分外，还可根据需要适当的混入已用于轮胎工业的橡胶用各种配合剂， 例如氧化锌、硬脂酸、防老剂、粘附性树脂、增粘体系等。
[0027] 天然橡胶：SMR20# 丁二烯橡胶：BR9000中石化燕山分公司、朗盛CB24 炭黑：江西黑猫炭黑股份有限公司的N234 橡胶软化剂：尼纳斯公司的Nytex 4700 氧化锌：山东兴亚新材料股份有限公司的纳米氧化锌 防老剂RD :亚特曼公司的RD 防老剂4020 :亚特曼公司的4020 增粘树脂：Sky chemical holding group Ltd.的 TYC-0411ST 硫化促进剂：莱茵化学公司的NS-80 硫磺：荣成化工厂的硫磺粉S 1-14实例及物理性能分析 1-14成品轮胎性能分析 表1 :高顺式聚丁二烯BR9000、CB24的物理指标
【权利要求】
1. 一种港口地区使用的工程轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于， 以100重量份的橡胶组合物为基准，以重量份计还包含， 40 ?80phr 炭黑 N220 或 N234， I. 0?IOphr的橡胶加工软化剂， I. 0?2. 5phr的防老剂RD, I. 0?4. 5phr的防老剂4020， 0. 5?2. Ophr的促进剂， L 0?3. Ophr的硫磺； 其中所述橡胶组合物包含50份天然橡胶和50份聚丁二烯橡胶，聚丁二烯橡胶为钕系 丁二烯橡胶，其中的顺式丁二烯结构cis的质量％应该大于95%。
【文档编号】C08K3/06GK104311893SQ201410534477
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】刘娟, 尚文艺 申请人:三角轮胎股份有限公司