本发明涉及轮胎制造领域，具体是一种便于清理石子的防爆轮胎及其制备方法。
背景技术：
随着汽车工业的飞速发展、高速公路的不断增加，汽车速度也在不断提高。在实际中可以发现，因路面杂物、轮胎老化或其它自身缺陷等因素，当汽车在高速行驶过程中，轮胎很容易发生爆胎，造成恶性交通事故，给个人和国家造成不必要的经济损失。而日前，轮胎主要还是依靠维修人员对轮胎的压力和温度进行定期检查，来降低爆胎发生的几率，而常见轮胎往往又因为易于卡进石子而产生噪声甚至轮胎长期与石子摩擦造成轮胎损坏。因此，设计出一种方便清理石子，从而防止爆胎发生的轮胎目前具有很好市场需求的。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于解决时目前常见车胎往往会夹有小石子，不及时的取出易割伤轮胎的带束层，很容易造成轮胎胎冠脱层，导致轮胎爆破和损坏，造成危险的问题，提供一种便于清理石子的防爆轮胎，能够便捷清理石子，避免刮擦割伤轮胎。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种便于清理石子的防爆轮胎，包括如下组分：炭黑、氧化锌、硫磺、促进剂cz、复合胶体主料，所述的炭黑、氧化锌、硫磺、促进剂cz、复合胶体主料的重量比为20：2～5：0.1：1：100～120。
进一步的，所述复合胶体主料的制备，包括如下步骤：
(1)按质量比7～12：0.1：1～2取基料、十二烷基苯磺酸钠、添加剂球磨，得球磨物，取球磨物与氯化铵溶液按质量比1：4～7混合搅拌，超声处理，于65～80℃减压蒸发，得干燥物，于40～60℃，取干燥物加入干燥物质量1～3％的金属细料混合研磨，得预处理基体料；
(2)按重量份数计，取25～45份预处理基体料、120～150份乙醇溶液、3～6份硅烷偶联剂kh-550、12～16份马来酸酐、8～13份丙烯酰胺、5～9份硬脂酸钠、1～2份二氯亚锡，先将乙醇溶液、马来酸酐、丙烯酰胺混合，调节ph，加入二氯亚锡、硬脂酸钠、硅烷偶联剂kh-550，于65～75℃保温搅拌，加入预处理基体料保温搅拌，真空蒸发，即得复合胶体主料。
更进一步的，所述基料包括：按质量比5～8:3：1取溴化丁基橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯混合，即得基料。
更进一步的，所述金属细料包括：按质量比1：5～9取纳米二氧化硅、铜粉混合，即得金属细料。
更进一步的，所述添加剂：按质量比3～7：1取季戊四醇、丙三醇混合，即得添加剂。
本发明的第二目的在于提供一种便于清理石子的防爆轮胎的制备方法，以制备出能够便于清理夹缝石子的轮胎。
一种便于清理石子的防爆轮胎的制备方法，包括如下步骤：
按质量份数计，取2～5份氧化锌、0.1份硫磺、20份炭黑、1份促进剂cz、100～120份复合胶体主料，将复合胶体主料加热至35～45℃，粉碎过筛，取过筛颗粒加入炭黑、硫磺混合，粉碎过筛，一次密炼，加入氧化锌，二次密炼，加入促进剂cz，保温，过滤，所得胶液灌模，初凝压型，保持车胎温度为45～55℃，喷晒防护蜡，干燥，即得便于清理石子的防爆轮胎。
进一步的，所述防护蜡的喷涂厚度控制在4～7mm。
进一步的，所述一次密炼的温度为125～135℃，密炼时间为7～11min，密炼机的转速为60～80r/min。
进一步的，所述二次密炼的温度为125～135℃，密炼时间为7～11min，密炼机的转速为60～80r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明以溴化丁基橡胶为主体材料，该橡胶含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体，配合高牵引性和耐磨性的丁苯橡胶、氯化聚乙烯辅助配比，可很大程度上节省成本，并可在降低能耗的同时促使制备的工艺可极大地提高了内胎的气密性和可操作性，其中，氯化聚乙烯具有的饱和分子链及极性氯原子的无规分布，可在胶料中提供较大的空间位阻及活性，促使胶料密炼过程中工艺流动稳定性的提升，进而减少气体残留，避免较多的塑型缺陷，能够提高车胎的受压形变性能，降低轮胎受外部石子作用卡入车胎表面的可能；
(2)本发明通过较大分子量的十二烷基苯磺酸钠与橡胶成分的基料球磨插层细化，掺杂破坏大分子链体，醇类添加剂的加入也能提供小分子渗入作用，提高湿润性，便于胶体分子链的高效分散，并且利用超声空化作用，使胶料微粒能够充分分散，并提高其的表面活性，另外，后续加入金属细料进行研磨，能够嵌入纳米二氧化硅、铜粉，构成微小的类硅石结构，可在密炼过程中一定程度上抑制胶体流动，加快固化速度，提高粘结效果，并且其细度较小能够很好的裂散车胎行进过程中的冲击力，分散外部应力，进而减小石子卡入的可能，即使因为石子的形状和车胎的压力作用，使得石子进入车胎表面，该车胎也可很好的分散均匀清理时的力，降低石子与车胎间的摩擦，因而能够在便捷清理石子的同时减少对车胎的磨损。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种便于清理石子的防爆轮胎，包括如下组分：炭黑、氧化锌、硫磺、促进剂cz、复合胶体主料，所述的炭黑、氧化锌、硫磺、促进剂cz、复合胶体主料的重量比为20：2～5：0.1：1：100～120。
所述复合胶体主料的制备，包括如下步骤：
(1)按质量比7～12：0.1：1～2取基料、十二烷基苯磺酸钠、添加剂于球磨机，以350～550r/min球磨1～3h，得球磨物，取球磨物与质量分数为12％的氯化铵溶液按质量比1：4～7混合，以500～800r/min磁力搅拌40～60min，倒入超声振荡器，以50～65khz频率超声处理12～25min，于65～80℃减压蒸发至恒重，得干燥物，于40～60℃，取干燥物加入干燥物质量1～3％的金属细料混合研磨40～60min，得预处理基体料；
(2)按重量份数计，取25～45份预处理基体料、120～150份体积分数为60％的乙醇溶液、3～6份硅烷偶联剂kh-550、12～16份马来酸酐、8～13份丙烯酰胺、5～9份硬脂酸钠、1～2份二氯亚锡，先将乙醇溶液、马来酸酐、丙烯酰胺放入容器混合，用乙酸调节ph至4.7～5.2，加入二氯亚锡、硬脂酸钠、硅烷偶联剂kh-550，于65～75℃保温搅拌40～60min，加入预处理基体料保温搅拌35～60min，真空蒸发至恒重，即得复合胶体主料。
所述基料包括：按质量比5～8：3：1取溴化丁基橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯混合，即得基料。
所述金属细料包括：按质量比1：5～9取纳米二氧化硅、铜粉混合，即得金属细料。
所述添加剂：按质量比3～7：1取季戊四醇、丙三醇混合，即得添加剂。
一种便于清理石子的防爆轮胎的制备方法，包括如下：
按质量份数计，取2～5份氧化锌、0.1份硫磺、20份炭黑、1份促进剂cz、100～120份复合胶体主料，将复合胶体主料加热至35～45℃，放置到粉碎器中进行粉碎过60目筛，取过筛颗粒加入炭黑、硫磺混合，再次粉碎处理过80目筛后，移至密炼机内，以100～110℃密炼6～10min，转速为40～70r/min，加入氧化锌，保持密炼机内部温度为125～135℃，密炼时间为7～11min，密炼机的转速为60～80r/min，向密炼机中加入促进剂cz，保温8～13min，完成后取出过滤，将过滤后的胶液灌入车轮内胎模具中，并以8～12ml/s的速率进行，待胶液初步凝固后压出成型，保持车体温度在45～55℃，并通过喷晒器向内胎表面喷晒防护蜡，然后自然风干，即得便于清理石子的防爆轮胎。
所述防护蜡的喷涂厚度控制在4～7mm。
实施例1
一种便于清理石子的防爆轮胎，包括如下组分：炭黑、氧化锌、硫磺、促进剂cz、复合胶体主料，所述的炭黑、氧化锌、硫磺、促进剂cz、复合胶体主料的重量比为20：2～5：0.1：1：100～120。
所述复合胶体主料的制备，包括如下步骤：
(1)按质量比7：0.1：1取基料、十二烷基苯磺酸钠、添加剂于球磨机，以350r/min球磨1h，得球磨物，取球磨物与质量分数为12％的氯化铵溶液按质量比1：4混合，以500r/min磁力搅拌40min，倒入超声振荡器，以50khz频率超声处理12min，于65℃减压蒸发至恒重，得干燥物，于40℃，取干燥物加入干燥物质量1％的金属细料混合研磨40min，得预处理基体料；
(2)按重量份数计，取25份预处理基体料、120份体积分数为60％的乙醇溶液、3份硅烷偶联剂kh-550、12份马来酸酐、8份丙烯酰胺、5份硬脂酸钠、1份二氯亚锡，先将乙醇溶液、马来酸酐、丙烯酰胺放入容器混合，用乙酸调节ph至4.7，加入二氯亚锡、硬脂酸钠、硅烷偶联剂kh-550，于65℃保温搅拌40min，加入预处理基体料保温搅拌35min，真空蒸发至恒重，即得复合胶体主料。
所述基料包括：按质量比5：3：1取溴化丁基橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯混合，即得基料。
所述金属细料包括：按质量比1：5取纳米二氧化硅、铜粉混合，即得金属细料。
所述添加剂：按质量比3：1取季戊四醇、丙三醇混合，即得添加剂。
一种便于清理石子的防爆轮胎的制备方法，包括如下：
按质量份数计，取2份氧化锌、0.1份硫磺、20份炭黑、1份促进剂cz、100份复合胶体主料，将复合胶体主料加热至35℃，放置到粉碎器中进行粉碎过60目筛，取过筛颗粒加入炭黑、硫磺混合，再次粉碎处理过80目筛后，移至密炼机内，以100℃密炼6min，转速为40r/min，加入氧化锌，保持密炼机内部温度为125℃，密炼时间为7min，密炼机的转速为60r/min，向密炼机中加入促进剂cz，保温8min，完成后取出过滤，将过滤后的胶液灌入车轮内胎模具中，并以8ml/s的速率进行，待胶液初步凝固后压出成型，保持车体温度在45℃，并通过喷晒器向内胎表面喷晒防护蜡，然后自然风干，即得便于清理石子的防爆轮胎。
所述防护蜡的喷涂厚度控制在4mm。
实施例2
一种便于清理石子的防爆轮胎，包括如下组分：炭黑、氧化锌、硫磺、促进剂cz、复合胶体主料，所述的炭黑、氧化锌、硫磺、促进剂cz、复合胶体主料的重量比为20：5：0.1：1：120。
所述复合胶体主料的制备，包括如下步骤：
(1)按质量比12：0.1：2取基料、十二烷基苯磺酸钠、添加剂于球磨机，以550r/min球磨1～3h，得球磨物，取球磨物与质量分数为12％的氯化铵溶液按质量比1：7混合，以800r/min磁力搅拌60min，倒入超声振荡器，以65khz频率超声处理25min，于80℃减压蒸发至恒重，得干燥物，于60℃，取干燥物加入干燥物质量3％的金属细料混合研磨60min，得预处理基体料；
(2)按重量份数计，取45份预处理基体料、150份体积分数为60％的乙醇溶液、6份硅烷偶联剂kh-550、16份马来酸酐、13份丙烯酰胺、9份硬脂酸钠、2份二氯亚锡，先将乙醇溶液、马来酸酐、丙烯酰胺放入容器混合，用乙酸调节ph至5.2，加入二氯亚锡、硬脂酸钠、硅烷偶联剂kh-550，于75℃保温搅拌60min，加入预处理基体料保温搅拌60min，真空蒸发至恒重，即得复合胶体主料。
所述基料包括：按质量比8：3：1取溴化丁基橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯混合，即得基料。
所述金属细料包括：按质量比1：9取纳米二氧化硅、铜粉混合，即得金属细料。
所述添加剂：按质量比7：1取季戊四醇、丙三醇混合，即得添加剂。
一种便于清理石子的防爆轮胎的制备方法，包括如下：
按质量份数计，取5份氧化锌、0.1份硫磺、20份炭黑、1份促进剂cz、120份复合胶体主料，将复合胶体主料加热至45℃，放置到粉碎器中进行粉碎过60目筛，取过筛颗粒加入炭黑、硫磺混合，再次粉碎处理过80目筛后，移至密炼机内，以110℃密炼10min，转速为70r/min，加入氧化锌，保持密炼机内部温度为135℃，密炼时间为11min，密炼机的转速为80r/min，向密炼机中加入促进剂cz，保温13min，完成后取出过滤，将过滤后的胶液灌入车轮内胎模具中，并以12ml/s的速率进行，待胶液初步凝固后压出成型，保持车体温度在55℃，并通过喷晒器向内胎表面喷晒防护蜡，然后自然风干，即得便于清理石子的防爆轮胎。
所述防护蜡的喷涂厚度控制在7mm。
实施例3
一种便于清理石子的防爆轮胎，包括如下组分：炭黑、氧化锌、硫磺、促进剂cz、复合胶体主料，所述的炭黑、氧化锌、硫磺、促进剂cz、复合胶体主料的重量比为20：3：0.1：1：110。
所述复合胶体主料的制备，包括如下步骤：
(1)按质量比11：0.1：1.2取基料、十二烷基苯磺酸钠、添加剂于球磨机，以450r/min球磨1.3h，得球磨物，取球磨物与质量分数为12％的氯化铵溶液按质量比1：6混合，以700r/min磁力搅拌50min，倒入超声振荡器，以60khz频率超声处理18min，于70℃减压蒸发至恒重，得干燥物，于50℃，取干燥物加入干燥物质量2％的金属细料混合研磨50min，得预处理基体料；
(2)按重量份数计，取35份预处理基体料、130份体积分数为60％的乙醇溶液、5份硅烷偶联剂kh-550、14份马来酸酐、12份丙烯酰胺、7份硬脂酸钠、1.2份二氯亚锡，先将乙醇溶液、马来酸酐、丙烯酰胺放入容器混合，用乙酸调节ph至4.9，加入二氯亚锡、硬脂酸钠、硅烷偶联剂kh-550，于70℃保温搅拌50min，加入预处理基体料保温搅拌40min，真空蒸发至恒重，即得复合胶体主料。
所述基料包括：按质量比7：3：1取溴化丁基橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯混合，即得基料。
所述金属细料包括：按质量比1：7取纳米二氧化硅、铜粉混合，即得金属细料。
所述添加剂：按质量比5：1取季戊四醇、丙三醇混合，即得添加剂。
一种便于清理石子的防爆轮胎的制备方法，包括如下：
按质量份数计，取3份氧化锌、0.1份硫磺、30份炭黑、1份促进剂cz、110份复合胶体主料，将复合胶体主料加热至40℃，放置到粉碎器中进行粉碎过60目筛，取过筛颗粒加入炭黑、硫磺混合，再次粉碎处理过80目筛后，移至密炼机内，以105℃密炼8min，转速为50r/min，加入氧化锌，保持密炼机内部温度为130℃，密炼时间为8min，密炼机的转速为70r/min，向密炼机中加入促进剂cz，保温9min，完成后取出过滤，将过滤后的胶液灌入车轮内胎模具中，并以10ml/s的速率进行，待胶液初步凝固后压出成型，保持车体温度在50℃，并通过喷晒器向内胎表面喷晒防护蜡，然后自然风干，即得便于清理石子的防爆轮胎。
所述防护蜡的喷涂厚度控制在6mm。
对比例1：相比于实施例3而言，缺少基料中的丁苯橡胶、氯化聚乙烯，其它原料和处理工艺不变。
对比例2：相比于实施例3而言，缺少添加剂，其它原料和处理工艺不变。
对比例3：相比于实施例3而言，缺少金属细料，其它原料和处理工艺不变。
对比例4：无锡某公司生产的易清理石子的防爆轮胎(主要成分：丁腈橡胶、天然橡胶、炭黑)。
石子清理测试：以实施例1～3、对比例1～4所得轮胎塑型为同样的花纹纹理的轮胎各4个，分别装配于7辆车，以该车在铺有石子的路面(铺放石子密度10kg/m2)，行驶1km，测试轮胎内石子卡入的个数，车胎取出石子的难易程度及对车胎的磨损情况，具体结果如表1所示。
表1.石子清理测试结果
经测试所得表1数据可知，实施例1～3车胎卡入的石子数较对比例4要少，防石子卡入效果、取出难易程度及石子造成的损坏情况都大幅优于对比例4；对比例1相比于实施例3而言，缺少基料中的丁苯橡胶、氯化聚乙烯，其它原料和处理工艺不变，使得经石子测试所得结果明显变差，卡入的石子数量明显增大，但较优与对比例4；对比例2相比于实施例3而言，缺少添加剂，其它原料和处理工艺不变，使得轮胎测试结果小幅度变差；对比例3相比于实施例3而言，缺少金属细料，其它原料和处理工艺不变，使得轮胎测试结果加大幅度变差。
综上所述，本发明具有良好的防卡入石子的效果，并且，卡入的石子也更易取出，不易产生较大磨损。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。