一种环保型工程机械轮胎耐切割胎面胶的制作方法

文档序号:9627366
一种环保型工程机械轮胎耐切割胎面胶的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于轮胎生产技术,具体涉及一种环保型工程机械轮胎耐切割胎面胶。
【背景技术】
[0002] 与载重胎不同,工程机械轮胎多用于条件恶劣,石块较多的作业环境。由于特殊的 作业模式,工程机械轮胎往往是昼夜连续使用,负荷大,这就要求轮胎耐切割、耐刺扎、硬度 大。
[0003] 国内多数轮胎厂采用天然胶或天然胶与丁苯胶并用的生胶体系,虽然丁苯胶起始 龟裂性优于天然胶,但其裂口增长速度快,轮胎后期耐切割性能较差,影响轮胎的使用寿 命。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种环保型工程机械轮胎耐 切割胎面胶。
[0005] 本发明的目的是以下述技术方案实现的: 一种环保型工程机械轮胎耐切割胎面胶,由以下重量份原料制备而成:烟片胶: 70~100份;丁苯胶0~30份;炭黑30~50份;白炭黑:10~30份;硅烷偶联剂1~3份;软化剂 3~5份;氧化锌2~10份;硬脂酸1~5份;抗撕裂树脂2~8份;增塑剂:1~3份;防护蜡:1~3 份;防老剂2~6份;硫磺1~3份;促进剂1~3份;抗硫化返原剂0~2份;防焦剂0. 05~0. 3份; 塑解剂〇. 1~〇. 3份。
[0006] 所述丁苯胶为环保型丁苯胶1502 ;所述硅烷偶联剂为三乙氧基硅基丙基四硫化 合物;所述软化剂为环保型芳烃油TDAE油。
[0007] 所述塑解剂为2, 2 ' -二苯甲酰氨基二苯基二硫化合物。
[0008] 抗撕裂树脂为多环碳氢共聚抗裂口树脂。
[0009] 抗硫化返原剂为1,3-双(梓糠酰亚胺甲基)苯的抗硫化返原剂。
[0010] 所述促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺;防老剂选自N-(l,3-二甲基丁 基)-Ν' -苯基对苯二胺、2, 2, 4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体的一种或两种组合。
[0011] 防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺;增塑剂为脂肪酸锌盐混合物。
[0012] 防护蜡为直链(50~70%)和支链(50~30%)石蜡的混合物。
[0013] 根据上述的环保型工程机械轮胎耐切割胎面胶的制备方法,包括以下步骤: (1) 一段混炼:将70~100份烟片胶、0. 1~0. 3份塑解剂投入混炼室内塑炼30~40s,转子 转速为40~50rmp,再提栓、压栓混炼30~40S,转子转速不变,胶料温度达到140~150°C时排 胶,将一段母胶置于室内冷却至室温; (2) 二段混炼:将上述一段母胶和0~30份丁苯胶、10~30份白炭黑、1~3份硅烷偶联剂、 2~10份氧化锌、1~5份硬脂酸、1~3份增塑剂、2~8份抗撕裂树脂、2~6份防老剂投入密炼机 混炼室内混炼30~40s,转子转速为50~60rmp,温度达到90~100°C时提栓,然后在混炼室内 加入30~50份N220炭黑并注入3~5份软化剂混炼10~30s,控制转子转速为30~40rmp,温度 达到120~130°C时提栓再压栓,混炼至胶料温度为150~160°C时排胶,将二段母胶置于室内 冷却至室温; (3) 三段混炼:将上述二段母胶投入密炼机混炼室内,混炼25~35s,控制转子转速为 30~40rmp,提栓再压栓,在同样的转子转速下混炼25~35s,胶料温度达到150~160°C时排 胶,将三段母胶置于室内冷却至室温; (4) 终炼:将三段母胶和1~3份硫磺、1~3份促进剂、1~3份防护蜡、0~2份抗硫化返原 剂、0. 05~0. 3份防焦剂投入密炼机混炼室内,转子转速为20~30rmp,三次提栓、压栓,各混 炼30~40s,胶料温度达到100~11(TC时排胶,得到胎面胶组合物。
[0014] 本发明能有效提高轮胎在苛刻使用环境下的耐切割性,从而延长轮胎的使用寿 命,同时在不降低轮胎性能的前提下,采用环保型原材料来减少轮胎对环境的污染和对生 产者、使用者的健康影响。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1 一种环保型工程机械轮胎耐切割胎面胶,由以下重量份原料制备而成:烟片胶: 70~100份;丁苯胶0~30份;炭黑30~50份;白炭黑:10~30份;硅烷偶联剂1~3份;软化剂 3~5份;氧化锌2~10份;硬脂酸1~5份;抗撕裂树脂2~8份;增塑剂:1~3份;防护蜡:1~3 份;防老剂2~6份;硫磺1~3份;促进剂1~3份;抗硫化返原剂0~2份;防焦剂0. 05~0. 3份; 塑解剂0. 1~0. 3份。进一步,丁苯胶为环保型丁苯胶1502 ;炭黑为N220炭黑;白炭黑为沉 淀法制取的水合^氧化娃(白炭黑B级品,丨几淀法);硅烷偶联剂为二乙氧基娃基丙基四硫化 合物(TESPT);软化剂为环保型芳烃油TDAE油;氧化锌为间接法制备的氧化锌;硬脂酸为酸 值在194~214mgK0H/g的硬脂酸800型;抗撕裂树脂为多环碳氢共聚抗裂口树脂(AD-1600); 增塑剂为脂肪酸锌盐混合物(增塑剂A);防护蜡为直链(50~70%)和支链(50~30%)石蜡 的混合物,可以是C分布主要C30-C38的石蜡(B型微晶蜡);防老剂选自N-(l,3-二甲基 丁基)-Ν' -苯基对苯二胺(简称6PPD)或2, 2, 4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(简称 TMQ)的一种或两种组合;硫磺为充油20%的无定形晶体结构硫(IS7020);促进剂为N-叔丁 基-2-苯并噻唑次黄酰胺(简称TBBS);抗硫化返原剂为1,3-双(柠糠酰亚胺甲基)苯的抗 硫化返原剂(HP709);防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(CTP);塑解剂为2, 2' -二苯 甲酰氨基二苯基二硫化合物,优选使用2, 2' -二苯甲酰氨基二苯基二硫化合物含量为40% 的环保塑解剂B。
[0016] 本发明与其他提高耐切割技术相比,除了采用一般常用的技术如:在天然胶中加 入耐切割、抗刺扎更好的丁苯胶,采用炭黑和白炭黑双重补强提高胶料的刚性来增加胶料 的耐切割性,氧化锌和硬脂酸活化硫化体系,增加交联密度外,在胶料中加入抗撕裂树脂和 抗硫化返原剂,抗撕裂树脂具有作为树脂的增粘外,还能提高胶料的耐掉块性,而抗硫化返 原剂能够延长硫化平坦期来提高胶料的交联密度,从而提高胶料的耐切割性能。此外,本发 明采用环保油和环保塑解剂,能减少在胶料生产过程中,因高温导致配合剂的挥发而造成 对人体的危害及对环境的污染,以及在轮胎使用过程中因磨损而造成配合剂的挥发对使用 者的健康影响。
[0017] 本发明所述环保型工程机械轮胎耐切割胎面胶采用以下方法制备,包括如下步 骤,具体如下: (1) 一段混炼:将70~100份烟片胶、0. 1~0. 3份环保塑解剂投入GK400混炼室内塑 炼30~40s,转子转速为40~50rmp,再提栓、压栓混炼30~40s,转子转速不变,胶料温度达到 140~150°C时排胶,将一段母胶置于室内冷却至室温; (2) 二段混炼:将上述一段母胶和0~30份丁苯胶、10~30份白炭黑、1~3份硅烷偶联剂、 2~10份氧化锌、1~5份硬脂酸、1~3份增塑剂、2~8份抗撕裂树脂、2~6份防老剂投入GK400密 炼机混炼室内混炼30~40s,转子转速为50~60rmp,温度达到90~100°C时提栓,然后在混炼 室内加入30~50份N220炭黑并注入3~5份环保油混炼10~30s,控制转子转速为30~40rmp, 温度达到120~130°C时提栓再压栓混炼至胶料温度为150~160°C时排胶,将二段母胶置于 室内冷却至室温; (3) 三段混炼:将上述二段母胶投入GK400密炼机混炼室内,混炼25~35s,控制转子转 速为30~40rmp,提栓再压栓,在同样的转子转速下混炼25~35s,胶料温度达到150~160°C时 排胶,将三段母胶置于室内冷却至室温; (4) 终炼:将三段母胶和1~3份硫磺、1~3份促进剂、1~3份防护蜡、0~2份抗硫化返原 剂、0. 05~0. 3份防焦剂投入GK255密炼机混炼室内,转子转速为20~30rmp,三次提栓、压栓, 各混炼30~40s,胶料温度达到100~11(TC时排胶,得到胎面胶橡胶组合物。
[0018] 实施例2 本实施例环保型工程机械轮胎耐切割胎面胶配方见表1,胶料混炼步骤如下,然后对所 得胶料进行性能测试(测试方法同国标),在表2中列出测试结果。
[0019] (1) 一段混炼:将烟片胶、环保塑解剂投入GK400混炼室内塑炼35s,转子转速为 40rmp,再提栓、压栓混炼35s,转子转速不变,胶料温度达到150°C时排胶,将一段母胶置于 室内冷却至室温; (2) 二段混
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