本发明属于橡胶工业领域，具体涉及一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物及其制备方法。
背景技术：
磁悬浮是在没有接触性约束的条件下，在磁力作用下，使物体在空间处于稳定的一种状态。由于它具有非接触、无摩擦、无污染等特征，使其在工程中的应用场合显示出极大的优越性，近年来倍受工程技术人员关注。
磁悬浮汽车的轮胎目前使用的仍然是无磁性绝缘类轮胎，虽然磁悬浮汽车在行驶过程中能够产生一定的离地间隙，但有时仍然无法避免道路上小钉子等金属尖锐物品的危害。而且磁悬浮汽车在紧急着陆时，轮胎胎面要承受巨大的变形和载荷，因此，对于磁悬浮汽车轮胎的设计提出了更高的要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物及其制备方法。本发明的橡胶组合物具有拉伸强度、断裂伸长率、定伸应力等很高的优点，并且回弹性好，能够非常轻松地回弹，以承受磁悬浮汽车紧急着陆时轮胎胎面的巨大变形，适用于磁悬浮轮胎的胎面，由其制得的磁悬浮轮胎的胎面耐磨性和稳定性都很好，具有更佳的操控性和驾驶安全性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物，所述橡胶组合物由下述按重量份数计的原料制成：
橡胶母粒：50~60份；
天然橡胶：80~120份；
白炭黑：20~30份；
氧化锌：3~5份；
硬脂酸：1~3份；
硫磺：1~3份；
硅烷偶联剂：2~4份；
防老剂rd：1~2份；
促进剂cz：1~3份。
所述的橡胶母粒包括以下重量份数的组分：改性纳米金刚石40~60份、丁苯橡胶120~150份、聚乙烯基吡咯烷酮6~8份、硬脂酸3~5份、钛酸酯类偶联剂1~3份、防老剂1~3份和微晶蜡8~12份；所述改性纳米金刚石的制备方法为：取纳米金刚石放入反应器中，然后加入改性剂，升温至200℃反应12h；反应完成后，冷却至室温，所得混合物分别用甲醇和甲苯清洗，过滤后，冷冻干燥制得所述改性纳米金刚石。
在改性纳米金刚石的制备过程中，所述改性剂为马来酸酐或双环戊二烯；所述纳米金刚石与改性剂的质量比为5:（1~3）。
所述的橡胶母粒的制备方法为：采用双辊开炼机，控制辊温100℃，辊距5mm，依次加入改性纳米金刚石40~60份、丁苯橡胶120~150份、聚乙烯基吡咯烷酮6~8份、硬脂酸3~5份、钛酸酯类偶联剂1~3份、防老剂1~3份和微晶蜡8~12份，充分混合后，薄通4次，调整辊距10mm下片，得到片状的纳米金刚石复合胶料；将所得胶料加入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速150r/min，挤出温度为80℃，挤出成条，然后切断、造粒，制得所述橡胶母粒。
如上所述的磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物的制备方法为：将橡胶母粒、天然橡胶、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、硅烷偶联剂和防老剂rd加入到密炼机中，在165℃下混炼5min，以获得母炼胶，然后使用开放式炼胶机在母炼胶中混入硫磺和促进剂cz，随后硫化30min后制得所述橡胶组合物。
本发明的有益效果在于：本发明的橡胶组合物具有拉伸强度、断裂伸长率、定伸应力等很高的优点，并且回弹性好，能够非常轻松地回弹，以承受磁悬浮汽车紧急着陆时轮胎胎面的巨大变形，适用于磁悬浮轮胎的胎面，由其制得的磁悬浮轮胎的胎面耐磨性和稳定性都很好，具有更佳的操控性和驾驶安全性。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）取纳米金刚石放入反应器中，然后加入马来酸酐，所述纳米金刚石与马来酸酐的质量比为5:1；然后升温至200℃反应12h；反应完成后，冷却至室温，所得混合物分别用甲醇和甲苯清洗，过滤后，冷冻干燥制得改性纳米金刚石；
（2）采用双辊开炼机，控制辊温100℃，辊距5mm，依次加入改性纳米金刚石40重量份、丁苯橡胶120重量份、聚乙烯基吡咯烷酮6重量份、硬脂酸3重量份、钛酸酯类偶联剂1重量份、防老剂1重量份和微晶蜡8重量份，充分混合后，薄通4次，调整辊距10mm下片，得到片状的纳米金刚石复合胶料；将所得胶料加入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速150r/min，挤出温度为80℃，挤出成条，然后切断、造粒，制得所述橡胶母粒；
（3）将橡胶母粒50重量份、天然橡胶80重量份、白炭黑20重量份、氧化锌3重量份、硬脂酸1重量份、硅烷偶联剂2重量份和防老剂rd1重量份加入到密炼机中，在165℃下混炼5min，以获得母炼胶，然后使用开放式炼胶机在母炼胶中混入硫磺1重量份和促进剂cz1重量份，随后硫化30min后制得所述橡胶组合物。
实施例2
一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）取纳米金刚石放入反应器中，然后加入双环戊二烯，所述纳米金刚石与双环戊二烯的质量比为5:2；然后升温至200℃反应12h；反应完成后，冷却至室温，所得混合物分别用甲醇和甲苯清洗，过滤后，冷冻干燥制得改性纳米金刚石；
（2）采用双辊开炼机，控制辊温100℃，辊距5mm，依次加入改性纳米金刚石60重量份、丁苯橡胶150重量份、聚乙烯基吡咯烷酮8重量份、硬脂酸5重量份、钛酸酯类偶联剂3重量份、防老剂3重量份和微晶蜡12重量份，充分混合后，薄通4次，调整辊距10mm下片，得到片状的纳米金刚石复合胶料；将所得胶料加入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速150r/min，挤出温度为80℃，挤出成条，然后切断、造粒，制得所述橡胶母粒；
（3）将橡胶母粒60重量份、天然橡胶120重量份、白炭黑30重量份、氧化锌5重量份、硬脂酸3重量份、硅烷偶联剂4重量份和防老剂rd2重量份加入到密炼机中，在165℃下混炼5min，以获得母炼胶，然后使用开放式炼胶机在母炼胶中混入硫磺3重量份和促进剂cz3重量份，随后硫化30min后制得所述橡胶组合物。
实施例3
一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）取纳米金刚石放入反应器中，然后加入马来酸酐，所述纳米金刚石与马来酸酐的质量比为5:3；然后升温至200℃反应12h；反应完成后，冷却至室温，所得混合物分别用甲醇和甲苯清洗，过滤后，冷冻干燥制得改性纳米金刚石；
（2）采用双辊开炼机，控制辊温100℃，辊距5mm，依次加入改性纳米金刚石50重量份、丁苯橡胶135重量份、聚乙烯基吡咯烷酮7重量份、硬脂酸4重量份、钛酸酯类偶联剂2重量份、防老剂2重量份和微晶蜡10重量份，充分混合后，薄通4次，调整辊距10mm下片，得到片状的纳米金刚石复合胶料；将所得胶料加入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速150r/min，挤出温度为80℃，挤出成条，然后切断、造粒，制得所述橡胶母粒；
（3）将橡胶母粒55重量份、天然橡胶100重量份、白炭黑25重量份、氧化锌4重量份、硬脂酸2重量份、硅烷偶联剂3重量份和防老剂rd1.5重量份加入到密炼机中，在165℃下混炼5min，以获得母炼胶，然后使用开放式炼胶机在母炼胶中混入硫磺2重量份和促进剂cz2重量份，随后硫化30min后制得所述橡胶组合物。
由本发明的橡胶组合物制得的磁悬浮轮胎胎面和现有充气轮胎胎面的各项物理力学性能如表1所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。