本发明涉及轮胎胎体胶料技术领域，具体涉及一种工程机械轮胎胎体胶料及其制备方法。
背景技术：
工程机械轮胎的使用特点是场地环境恶劣、使用条件苛刻、负荷量大等。因此要求轮胎胎面胶料耐切割、耐疲劳、耐磨、硬度高、变形小、生热低等。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种工程机械轮胎胎体胶料及其制备方法，所得胶料附着力强、硫化速度快、耐热性能强，可以提高实心轮胎的耐磨性和抗老化性，使得轮胎耐疲劳、硬度高、变形小，延长使用寿命，降低能耗。
本发明提供了如下的技术方案：一种工程机械轮胎胎体胶料，包括以下份计的原料：天然胶100~120份、顺丁胶90~100份、抗撕裂切割树脂75~80份、促进剂65~75份、高性能硫化胶粉45~55份、硬脂酸45~50份、活性剂peg400030~35份、硫化剂s-32525~30份、季铵盐25~30份、聚合物多元醇10~25份、石油软化剂10~20份、炉黑10~20份、松香2~10份和双峰防护蜡1~5份；
所述促进剂包括以下份计的原料：五亚甲基二硫化氨甲酸50~60份、硫磺5~6份、多氯化三硼酸酯3~4份、一氧化铅1~3份、环保橡胶填充油0.2~0.6份、2-巯基苯并咪唑0.2~0.4份和酚醛树脂0.1~0.2份。
优选地，包括以下份计的原料：天然胶110份、顺丁胶95份、抗撕裂切割树脂77份、促进剂70份、高性能硫化胶粉50份、硬脂酸47份、活性剂peg400032份、硫化剂s-32527份、季铵盐27份、聚合物多元醇17份、石油软化剂15份、炉黑15份、松香6份和双峰防护蜡3份；
所述促进剂包括以下份计的原料：五亚甲基二硫化氨甲酸55份、硫磺5.5份、多氯化三硼酸酯3.5份、一氧化铅2份、环保橡胶填充油0.4份、2-巯基苯并咪唑0.3份和酚醛树脂0.15份。
优选地，所述天然胶为天然胶smr20、天然胶sir20和天然胶scr5中的一种或几种，所述顺丁胶为顺丁胶br9000。
优选地，所述抗撕裂切割树脂为带丙烯酸酯侧基的烃类树脂。
优选地，所述高性能硫化胶粉为全钢载重子午线轮胎全胎高性能硫化胶粉。
优选地，所述季铵盐为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵和十八烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。
优选地，所述聚合物多元醇为苯乙烯-丙烯晴接枝改性的聚醚多元醇，所述石油软化剂为环烷烃油、三线油和锭子油中的一种或几种，所述炉黑为高耐磨炉黑或者半补强炉黑。
本发明还提供一种工程机械轮胎胎体胶料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备促进剂
按照配比称取硫磺和五亚甲基二硫化氨甲酸，以200~300r/min转速混合搅拌均匀得到促进剂基料，然后按照配比称取多氯化三硼酸酯、一氧化铅、环保橡胶填充油、2-巯基苯并咪唑和酚醛树脂，以100~200r/min转速混合搅拌均匀得到促进剂辅料，将前述得到的促进剂基料和促进剂辅料混合均匀即得所述促进剂，备用；
（2）、一段密炼
按照配比准备天然胶和顺丁胶放入密炼机中混炼3~5min，密炼机转速控制为20~60r/min，然后加入抗撕裂切割树脂、硬脂酸、松香和聚合物多元醇，以50~70r/min继续混炼3~4min，然后加入季铵盐、炉黑、高性能硫化胶粉和双峰防护蜡，混炼6~7min，在100~150℃条件下排胶，得到一段混炼母胶，备用；
（3）、二段密炼
将步骤（1）得到的促进剂和步骤（2）得到的一段混炼母胶混合，在双辊开炼机上加入剩余原料，下片冷却至室温得到所述工程机械轮胎胎体胶料。
本发明的有益效果：所得胶料附着力强、硫化速度快、耐热性能强，可以提高实心轮胎的耐磨性和抗老化性，使得轮胎耐疲劳、硬度高、变形小，延长使用寿命，降低能耗，具体如下：
（1）、本发明中的促进剂由五亚甲基二硫化氨甲酸、硫磺、多氯化三硼酸酯、一氧化铅、环保橡胶填充油、2-巯基苯并咪唑和酚醛树脂制备而成，其中，添加五亚甲基二硫化氨甲酸可以加快轮胎胎面硫化速度；添加硫磺起到改善硫化性能的作用；添加多氯化三硼酸酯和一氧化铅，起到稳定硫化速度的作用；添加环保橡胶填充油，起到改善抗焦烧性能的作用；添加酚醛树脂，可以用于降低吸湿性、提高分散效果以及防止发烟现象；
（2）、本发明中添加季铵盐，用于替代传统胎面胶中的氧化锌，由于锌的释放会对人体健康，尤其对水生生物造成不利影响，废旧轮胎中氧化锌对水源的污染会造成后果，因此用季铵盐代替氧化锌，提高本发明的环保和安全性能，季铵盐是一类阳离子表面活性剂，与其他原料相容性好，并具有优良的乳化、润湿、增溶、洗涤、杀菌、柔软、助染、固色、抗静电等特点，添加季铵盐，可以调节胶料的硫化性能，加速促进剂分解，减少灰分污染，更加环保；
（3）、本发明中利用天然胶良好的加工特性以及较低的滞后损失，配合顺丁胶优异的耐磨耗和耐热氧老化性能，提高了胶料整体的防老化性能，用于实心轮胎，可以提高其耐磨性和抗老化性；
（4）、本发明中通过调整顺丁橡胶的用量间接地提高轮胎的抗低温性能，顺丁胶玻璃化温度低，可以很好的提高胶料的低温性能，使轮胎制品具有很好的耐寒性，延长使用寿命和走行里程。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种工程机械轮胎胎体胶料，包括以下份计的原料：天然胶100份、顺丁胶90份、抗撕裂切割树脂75份、促进剂65份、高性能硫化胶粉45份、硬脂酸45份、活性剂peg400030份、硫化剂s-32525份、季铵盐25份、聚合物多元醇10份、石油软化剂10份、炉黑10份、松香2份和双峰防护蜡1份；
所述促进剂包括以下份计的原料：五亚甲基二硫化氨甲酸50份、硫磺5份、多氯化三硼酸酯3份、一氧化铅1份、环保橡胶填充油0.2份、2-巯基苯并咪唑0.2份和酚醛树脂0.1份。
其中，所述天然胶为天然胶smr20，所述顺丁胶为顺丁胶br9000。
其中，所述抗撕裂切割树脂为带丙烯酸酯侧基的烃类树脂。
其中，所述高性能硫化胶粉为全钢载重子午线轮胎全胎高性能硫化胶粉。
其中，所述季铵盐为十六烷基三甲基溴化铵。
其中，所述聚合物多元醇为苯乙烯-丙烯晴接枝改性的聚醚多元醇，所述石油软化剂为环烷烃油，所述炉黑为高耐磨炉黑。
本实施例还提供一种工程机械轮胎胎体胶料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备促进剂
按照配比称取硫磺和五亚甲基二硫化氨甲酸，以200r/min转速混合搅拌均匀得到促进剂基料，然后按照配比称取多氯化三硼酸酯、一氧化铅、环保橡胶填充油、2-巯基苯并咪唑和酚醛树脂，以100r/min转速混合搅拌均匀得到促进剂辅料，将前述得到的促进剂基料和促进剂辅料混合均匀即得所述促进剂，备用；
（2）、一段密炼
按照配比准备天然胶和顺丁胶放入密炼机中混炼3min，密炼机转速控制为20r/min，然后加入抗撕裂切割树脂、硬脂酸、松香和聚合物多元醇，以50r/min继续混炼3min，然后加入季铵盐、炉黑、高性能硫化胶粉和双峰防护蜡，混炼6min，在100℃条件下排胶，得到一段混炼母胶，备用；
（3）、二段密炼
将步骤（1）得到的促进剂和步骤（2）得到的一段混炼母胶混合，在双辊开炼机上加入剩余原料，下片冷却至室温得到所述工程机械轮胎胎体胶料。
实施例2
一种工程机械轮胎胎体胶料，包括以下份计的原料：天然胶120份、顺丁胶100份、抗撕裂切割树脂80份、促进剂75份、高性能硫化胶粉55份、硬脂酸50份、活性剂peg400035份、硫化剂s-32530份、季铵盐30份、聚合物多元醇25份、石油软化剂20份、炉黑20份、松香10份和双峰防护蜡5份；
所述促进剂包括以下份计的原料：五亚甲基二硫化氨甲酸60份、硫磺6份、多氯化三硼酸酯4份、一氧化铅3份、环保橡胶填充油0.6份、2-巯基苯并咪唑0.4份和酚醛树脂0.2份。
其中，所述天然胶为天然胶sir20，所述顺丁胶为顺丁胶br9000。
其中，所述抗撕裂切割树脂为带丙烯酸酯侧基的烃类树脂。
其中，所述高性能硫化胶粉为全钢载重子午线轮胎全胎高性能硫化胶粉。
其中，所述季铵盐为十六烷基三甲基氯化铵。
其中，所述聚合物多元醇为苯乙烯-丙烯晴接枝改性的聚醚多元醇，所述石油软化剂为三线油，所述炉黑为半补强炉黑。
本实施例还提供一种工程机械轮胎胎体胶料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备促进剂
按照配比称取硫磺和五亚甲基二硫化氨甲酸，以300r/min转速混合搅拌均匀得到促进剂基料，然后按照配比称取多氯化三硼酸酯、一氧化铅、环保橡胶填充油、2-巯基苯并咪唑和酚醛树脂，以200r/min转速混合搅拌均匀得到促进剂辅料，将前述得到的促进剂基料和促进剂辅料混合均匀即得所述促进剂，备用；
（2）、一段密炼
按照配比准备天然胶和顺丁胶放入密炼机中混炼5min，密炼机转速控制为60r/min，然后加入抗撕裂切割树脂、硬脂酸、松香和聚合物多元醇，以70r/min继续混炼4min，然后加入季铵盐、炉黑、高性能硫化胶粉和双峰防护蜡，混炼7min，在150℃条件下排胶，得到一段混炼母胶，备用；
（3）、二段密炼
将步骤（1）得到的促进剂和步骤（2）得到的一段混炼母胶混合，在双辊开炼机上加入剩余原料，下片冷却至室温得到所述工程机械轮胎胎体胶料。
实施例3
一种工程机械轮胎胎体胶料，包括以下份计的原料：天然胶110份、顺丁胶95份、抗撕裂切割树脂77份、促进剂70份、高性能硫化胶粉50份、硬脂酸47份、活性剂peg400032份、硫化剂s-32527份、季铵盐27份、聚合物多元醇17份、石油软化剂15份、炉黑15份、松香6份和双峰防护蜡3份；
所述促进剂包括以下份计的原料：五亚甲基二硫化氨甲酸55份、硫磺5.5份、多氯化三硼酸酯3.5份、一氧化铅2份、环保橡胶填充油0.4份、2-巯基苯并咪唑0.3份和酚醛树脂0.15份。
其中，所述天然胶为天然胶scr5，所述顺丁胶为顺丁胶br9000。
其中，所述抗撕裂切割树脂为带丙烯酸酯侧基的烃类树脂。
其中，所述高性能硫化胶粉为全钢载重子午线轮胎全胎高性能硫化胶粉。
其中，所述季铵盐为十八烷基三甲基溴化铵。
其中，所述聚合物多元醇为苯乙烯-丙烯晴接枝改性的聚醚多元醇，所述石油软化剂为锭子油，所述炉黑为半补强炉黑。
本实施例还提供一种工程机械轮胎胎体胶料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备促进剂
按照配比称取硫磺和五亚甲基二硫化氨甲酸，以250r/min转速混合搅拌均匀得到促进剂基料，然后按照配比称取多氯化三硼酸酯、一氧化铅、环保橡胶填充油、2-巯基苯并咪唑和酚醛树脂，以150r/min转速混合搅拌均匀得到促进剂辅料，将前述得到的促进剂基料和促进剂辅料混合均匀即得所述促进剂，备用；
（2）、一段密炼
按照配比准备天然胶和顺丁胶放入密炼机中混炼4min，密炼机转速控制为40r/min，然后加入抗撕裂切割树脂、硬脂酸、松香和聚合物多元醇，以60r/min继续混炼3min，然后加入季铵盐、炉黑、高性能硫化胶粉和双峰防护蜡，混炼7min，在125℃条件下排胶，得到一段混炼母胶，备用；
（3）、二段密炼
将步骤（1）得到的促进剂和步骤（2）得到的一段混炼母胶混合，在双辊开炼机上加入剩余原料，下片冷却至室温得到所述工程机械轮胎胎体胶料。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。