子午巨型工程轮胎胎基胶橡胶组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种橡胶技术领域，具体地说是一种耐热型子午巨型工程轮胎胎基胶 橡胶组合物。
[0002]
【背景技术】
[0003] 众所周知，子午巨型工程轮胎尺寸大，胎体厚，硫化时间长，热硫化返原严重;胎面 花纹深，胎肩部位橡胶组合物厚度大，散热性差，热量不断积累使轮胎肩部带束层和胎面位 置温度过高，超过轮胎胎基胶与带束层胶之间的临界温度，胶料疲劳和老化加速;工程车辆 载重量大，作业环境苛刻，要求轮胎具有一定的承载能力并产生较低的热量，防止温度过高 引起胶料性能下降。
[0004] 胶料温度过高引起胶料耐疲劳性能及胶-线间粘合强度下降，最终导致轮胎脱层。 轮胎温升是生热与散热平衡的结果，轮胎产生脱层的部位一般在胎基胶与带束层之间，先 从轮胎肩部产生局部脱空逐步扩大到胎侧、胎冠，可见，减小胎基生热是降低轮胎脱层、提 高轮胎使用寿命的重要途径。
[0005] 子午巨型工程轮胎胎基胶生热高、硫化返原严重、热老化性能保持率低，在矿上作 业一段时间后，胎面底部与带束层之间会产生明显的界面，两者之间出现脱层现象，严重影 响了轮胎的使用寿命。
[0006]
【发明内容】
[0007] 本发明的目的就是为了克服上述现有的技术不足，提供一种耐热型子午巨型工程 轮胎胎基胶橡胶组合物及其制备方法，具有较高的定伸应力和弹性、较低的永久变形;热老 化性能保持率高;硫化返原率与生热均较低，提供一种矿上作业使用的耐热型子午巨型工 程胎胎基胶橡胶组合物。
[0008] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案是:一种子午巨型工程轮胎胎基胶橡胶 组合物，其特征在于，以100重量份的天然橡胶为基准，以重量份计还包含:25~35重量份炭 黑、7~15重量份白炭黑、1~3重量份硅烷偶联剂、1.25~1.38重量份间苯二酚_80、0~3重 量份增粘树脂、4~8重量份氧化锌、2~3.5重量份硬脂酸、1~2重量份防护錯、1~4重量份 N-(l，3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺、1~2重量份2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合 体、0~0.5重量份抗硫化返原剂、1.25~1.58重量份80%六亚甲基四胺+20%胶结体及分散剂 的混合体、1.4~1.8重量份硫磺、0~0.5重量份80%二硫化二吗啡啉+20%胶结体及分散剂的 混合体、1.28~1.65重量份硫化促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、0.2~0.4重量份 防焦剂N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
[0009] -种制备所述子午巨型工程轮胎胎基胶橡胶组合物的方法，包括下列步骤，具体 是： (1) 一段混炼:将100份天然橡胶与25~30份炭黑、1.25~1.38份间苯二酚-80、O~3份 增粘树脂、4~8份氧化锌、2~3.5份硬脂酸、1~2份防护蜡、1~4份N-(l，3-二甲基丁基)-Ν' -苯基对苯二胺、1~2份2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、0~0.5份抗硫化返原剂 投入到GK400密炼机混炼室中，转子转速49~55rmb，压栓、提栓共三次，每次压栓各混炼30 ~40s，至温度达到155~165°C排胶，得到一段混炼胶橡胶组合物； 第一次停放，将混炼得到的一段混炼胶橡胶组合物置于室内空气中冷却到室温； (2) 二段混炼:将一段混炼胶橡胶组合物与0~5份炭黑、7~15份白炭黑、1~3份硅烷偶 联剂投入到GK400密炼机混炼室中，转子转速39~45rmb，压栓、提栓，反复三次，每次压栓 混炼25~35s，至橡胶组合物温度达到135~145°C排胶，得到二段混炼胶橡胶组合物； 第二次停放，将混炼得到二段混炼胶橡胶组合物置于室内空气中冷却到室温； (3) 三段混炼:将二段混炼胶橡胶组合物投入到GK400密炼机混炼室中，转子转速37~ 43rmb，两次提栓、压栓各混炼30~40s，温度达到130~140°C开始排胶，得到三段混炼胶橡 胶组合物； 第三次停放，将混炼得到三段混炼胶橡胶组合物置于室内空气中冷却到室温； (4) 终炼:将三段混炼胶橡胶组合物和1.25~1.58份80%六亚甲基四胺+20%胶结体及分 散剂的混合体、1.4~1.8份硫磺、0~0.5份80%二硫化二吗啡啉+20%胶结体及分散剂的混合 体、1.28~1.65份硫化促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、0.2~0.4份防焦剂N-环己 基硫代邻苯二甲酰亚胺投入到GK255密炼机混炼室中，转子转速22~28rmb，压栓、提栓三次 后，平均每次混炼30~40s，排胶温度至95~105°C，混炼结束后可得到胎基胶橡胶组合物。
[0010] 本发明的有益效果是，采用100重量份的天然橡胶，炭黑、白炭黑、有机硅混合物并 用的补强体系，间甲白粘合体系，耐热与抗硫化返原性好的半有效硫化体系，并填充一定重 量份的抗硫化返原剂，所得到的胎基胶橡胶组合物的60°C的损耗因子低、热老化性能保持 率高、硫化返原率低;生产的橡胶组合物使用在子午巨型工程轮胎、矿上作业至轮胎失效， 胎基部位及胎基与带束层界面无热脱层现象发生，大大降低了轮胎市场退赔率，子午巨型 工程轮胎的使用寿命有所提高。
[0011]
【具体实施方式】
[0012] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述： 本发明采用全天然橡胶生胶体系，天然橡胶分子链柔顺，生胶强度高，弹性高，得到的 橡胶组合物强度高，弹性大，变形小，生热低。
[0013] 本发明应用炭黑、白炭黑、有机硅混合物并用的补强体系，得到的橡胶组合物撕裂 强度高，硫化返原率低，动弹疲劳性能好，生热低。
[0014] 本发明在硫化时间较长的巨型工程轮胎中填充一定重量份的抗硫化返原剂，可保 持橡胶组合物的交联密度，使其在长时间的硫化过程中保持良好的热稳定性。
[0015] 本发明应用硅烷偶联剂与炭黑、白炭黑并用的补强体系，可减少橡胶组合物的硫 化返原性;补强炭黑为N330炭黑，炭黑的填充重量份为25~35，炭黑的结构低，填充量小，橡 胶组合物的生热低。
[0016] 本发明所述的抗硫化返原剂，化学名称为1.3-双(柠康酰亚胺甲基)苯，是以热稳 定的碳-碳交联键补偿硫化返原而损失的交联键，保持橡胶组合物的交联密度，使其在长时 间的硫化过程中保持热稳定性，用在橡胶厚制品及硫化时间较长的工程巨型轮胎中效果显 著。
[0017] 本发明所述的硫化体系，采用硫磺与硫化剂DTDM-80并用的硫化剂，橡胶组合物的 定伸应力增加、永久变形较低、保证其长时间硫化过程中和轮胎使用过程中的抗返原和耐 老化性能。
[0018] 本发明采用可增加胎基与带束层间粘合力的间甲白粘合体系，可以提高胎基与带 束层界面之间的粘合力。
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