本发明涉及载重轮胎胶料技术领域，尤其涉及一种高耐磨轻型载重轮胎的胎面胶料配方及制备方法。
背景技术：
轮胎是由多种材料组合而成，一个普通的轮胎使用使用寿命特别关注，其中大部分轮胎损坏均是由于胎面被短时间磨损而引起报废，在社会经济高速发展的今天，耐磨性越来越受到重视，耐磨轮胎也成为了轮胎工业的发展趋势。轮胎胎面胶的耐磨性是轮胎关键性能指标之一，轮胎行驶过程中胎面与路面直接接触，在周期性的压缩、剪切形变作用下，胎面胶以磨损、卷曲、疲劳等方式脱落。与半钢轮胎相比，全钢子午线轮胎在一种高承载的条件下工作，因而对于胎面胶的耐磨性有更高的要求。从配方设计方面去提高胶料耐磨性是一种行之有效的手段，其中生胶体系、填充体系、硫化体系对胶料的耐磨性影响最大。目前国内除天然橡胶、低温乳聚丁苯橡胶、顺丁橡胶三大通用胶种之外，但上述胶料普遍存在耐磨性、滚动阻力、动态压缩生热、耐疲劳性能和抗湿滑性的问题。目前尚缺乏适用于轮胎的高耐磨轻型载重轮胎胎面胶料，因此开发能够用于高性能轮胎生产的胎面胶料已成为橡胶工业面临的紧迫任务。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种高耐磨轻型载重轮胎的胎面胶料配方及制备方法，胎面胶料的阿克隆磨耗性能提升了12％，延长了轮胎的耐磨寿命。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种高耐磨轻型载重轮胎的胎面胶料配方，按照如下重量份数配比的原料制备而成：天然橡胶scr-5：30～70份，丁苯橡胶sbr1502e：30～50份，顺丁橡胶br9000：0～20份，n234炭黑：50～65份，碳纳米管：4～16份，芳烃油：5～15份，纯度为99.7％的氧化锌：2～5份，硬脂酸：1.5～2.5份，n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基对苯二胺：2～5份，2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体：1～2份，橡胶微晶蜡：1～2份，不溶性硫磺hd-ot-20：2～5份，n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺：0.8～1.5份。
为了更好地实现本发明，所述碳纳米管的管径为50～90nm，所述碳纳米管的长度为5～10nm，所述碳纳米管的碳相含量：＞97％；所述碳纳米管灰分：＜2.5％；所述碳纳米管拉曼g/d为1.05；所述碳纳米管石墨化：＞63％。
一种高耐磨轻型载重轮胎的胎面胶料制备方法，其方法步骤如下：
a、天然橡胶塑炼：将开炼机辊距调至0.8～1.2mm，通过开炼机对天然橡胶胶料连续包辊翻炼直至天然橡胶胶料表面光滑、平整；然后将辊距调整至3～5mm，天然橡胶胶料下片并停放2小时后的天然橡胶scr-5与丁苯橡胶sbr1502e、顺丁橡胶br9000同时共混，共混后的胶料要求表面光滑、平整；
b、填料和生胶共混；将开炼机辊距调整到1～1.2mm，将共混好的胶料在开炼机上包辊且留有适当的余胶，然后加入纯度为99.7％的氧化锌、硬脂酸、n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基对苯二胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、橡胶微晶蜡、碳纳米管、一半的炭黑和一半的芳烃油，控制开炼机均匀割刀、翻炼胶料，直至炭黑被完全吃粉后再加入剩余另一半炭黑和剩余另一半芳烃油；待炭黑被完全吃粉后，将开炼机辊距调整到0.8～1.2mm，并打6～8次三角包，随后将开炼机辊距再调整至3～5mm，胶料下片并停放4小时；
c、添加硫化体系：将开炼机辊距调整至1.5～2.5mm后，把步骤b停放后的胶料放在开炼机的辊筒上均匀翻炼，待胶料表面光滑后分别加入不溶性硫磺hd-ot-20和n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，待胶料吃粉完成后再将开炼机辊距调整0.8～1.2mm，并打6～8次三角包，随后将开炼机辊距再调整至3开炼机5mm，胶料下片并得到胎面胶料。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明所制备胎面胶料的阿克隆磨耗性能提升了12％，其耐磨综合性能提升了10％～20％，延长了依靠胎面胶料所制备轮胎的耐磨寿命；其轮胎花纹沟可以制造出平均深度9.5mm，其磨耗指示高度1.9mm±0.3mm，其轮胎的直角撕裂性能提升了5～10％，其轮胎的裤型撕裂性能提升了8～13％，其轮胎的抗疲劳老化性能提升15％以上，轮胎正常行驶距离可以达到14～15万公里。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
实施例
一种高耐磨轻型载重轮胎的胎面胶料配方，按照如下重量份数配比的原料制备而成：天然橡胶scr-5：30～70份，丁苯橡胶sbr1502e：30～50份，顺丁橡胶br9000：0～20份，n234炭黑：50～65份，碳纳米管：4～16份，芳烃油：5～15份，纯度为99.7％的氧化锌：2～5份，硬脂酸：1.5～2.5份，n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基对苯二胺：2～5份，2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体：1～2份，橡胶微晶蜡：1～2份，不溶性硫磺hd-ot-20：2～5份，n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺：0.8～1.5份。其中，硬脂酸又称十八烷酸(分子式是ch3(ch2)16cooh)；1.5～2.5份，n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基对苯二胺，即防老剂4020(分子式c18h24n2)，又或者为n-(1,3-二甲基丁基)-n’-苯基-1,4-苯二胺、n-(1,3-二甲基丁基)-n’-苯基对苯二胺、防老剂4020、n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基-1,4-苯二胺；n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基对苯二胺、防老剂dmppd、n-(1,3-二甲基丁基)-n`-苯基对苯二胺或n-(1-甲基异戊基)-n`-苯基对苯二胺；2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体，又称防老剂rd(分子式是c12h15n)，又或者为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉的均聚物、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、防老剂rd；防老剂rd(tmq)或聚(1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉)；n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(分子式是c11h14n2s2)，即促进剂tbbs。
本发明优选碳纳米管的管径为50～90nm，所述碳纳米管的长度为5～10nm，所述碳纳米管的碳相含量：＞97％；所述碳纳米管灰分：＜2.5％；所述碳纳米管拉曼g/d为1.05；所述碳纳米管石墨化：＞63％。
一种高耐磨轻型载重轮胎的胎面胶料制备方法，其方法步骤如下：
a、天然橡胶塑炼：将开炼机辊距调至0.8～1.2mm，通过开炼机对天然橡胶胶料连续包辊翻炼直至天然橡胶胶料表面光滑、平整；然后将辊距调整至3～5mm，天然橡胶胶料下片并停放2小时后的天然橡胶scr-5与丁苯橡胶sbr1502e、顺丁橡胶br9000同时共混，共混后的胶料(胎面胶料在生产过程中的不同阶段都称为胶料)要求表面光滑、平整；
b、填料和生胶共混；将开炼机辊距调整到1～1.2mm，将共混好的胶料(胎面胶料在生产过程中的不同阶段都称为胶料)在开炼机上包辊且留有适当的余胶(即在开炼机上包辊过程中会留下部分胶料)，然后加入纯度为99.7％的氧化锌、硬脂酸、n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基对苯二胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、橡胶微晶蜡、碳纳米管、一半的炭黑和一半的芳烃油，控制开炼机均匀割刀、翻炼胶料，直至炭黑被完全吃粉后再加入剩余另一半炭黑和剩余另一半芳烃油；待炭黑被完全吃粉后，将开炼机辊距调整到0.8～1.2mm，并打6～8次三角包，随后将开炼机辊距再调整至3～5mm，胶料下片并停放4小时；
c、添加硫化体系：将开炼机辊距调整至1.5～2.5mm后，把步骤b停放后的胶料放在开炼机的辊筒上均匀翻炼，待胶料(胎面胶料在生产过程中的不同阶段都称为胶料)表面光滑后分别加入不溶性硫磺hd-ot-20和n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，待胶料吃粉完成后再将开炼机辊距调整0.8～1.2mm，并打6～8次三角包，随后将开炼机辊距再调整至3开炼机5mm，胶料下片并得到胎面胶料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。