[发明专利]一种耐屈挠轮胎胎侧配方

说明书

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种耐屈挠轮胎胎侧配方，包括天然橡胶、顺丁橡胶、硅灰石、炭黑、硬脂酸、氧化锌、防老剂、微晶蜡、增粘树脂、促进剂和硫磺，制备的复合材料的硫化制品具有较好的弹性，在承受周期性机械力作用的破坏时，屈挠疲劳裂口的扩展速度相对缓慢，使得复合材料的屈挠疲劳裂口扩展性能得到改善，胶料的耐屈挠性能提升，同时，混炼胶的Payne效应减弱，因为炭黑与硅灰石共同构建的填料网络结构相对较弱，在受到周期性机械力作用时容易打破和重建，分子链能够更快地适应外力作用，降低橡胶疲劳过程中填料网络打破产生的内耗；其原料中的硅灰石价格低廉，能够进一步降低生产成本，提高社会经济效益。

技术领域：

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种耐屈挠轮胎胎侧配方，添加有硅灰石，能够提高胶料的耐屈挠性能，环保节能。

背景技术：

轮胎是汽车最重要的组成部件之一，是现代汽车行业中极其重要的一部分，轮胎各部件均有特定的性能指标，其中，轮胎的胎侧部位在轮胎行驶过程中承受反复的弯曲变形，还承受环境温度、氧气、臭氧和紫外线的破坏，是高屈挠变形器件，基于此，胎侧部位对耐屈挠性能的要求比较高。

橡胶的耐屈挠疲劳破坏是指橡胶在承受小于其疲劳破环强度的周期性机械力时，在材料表面或内部产生初始的微观损伤，并逐渐发展为宏观裂纹直至材料断裂失效，进而使橡胶制品丧失使用功能的现象。橡胶的耐屈挠疲劳破坏是一个非常复杂的动态发展过程，是机械力化学作用、环境条件以及橡胶配方体系中橡胶种类、无机填料等因素综合作用的结果。所以，在设计对耐屈挠性要求较高地胎侧胶时，确定优化配方体系非常重要。

橡胶的种类是制约橡胶制品的动态疲劳性能的重要因素之一，不同种类橡胶的耐屈挠疲劳性能具有较大的差异，目前通常使用两种或多种橡胶进行共混来使复合材料获得比较优异的耐屈挠疲劳性能。天然橡胶具有较优异的回弹性、可塑性、绝缘性和耐寒耐酸碱等性能，在往复循环的压缩、拉伸运动中也具有优异的耐屈挠龟裂扩展性能。顺丁橡胶规整的分子链构型使其具有优异的耐屈挠龟裂引发性能，并凭借优异的弹性、耐磨性和低生热等性能被广泛地应用于轮胎制造行业。所以，将天然橡胶与顺丁橡胶并用用于胎侧胶中对耐屈挠性能的提升有积极影响。

补强体系是影响炭黑橡胶制品的动态疲劳性能的重要因素之一。炭黑是橡胶工业常用的补强剂，炭黑填充橡胶可以提高复合材料的模量、耐磨性和补强性能等，但是在纯炭黑的填料体系中由于填料之间地相互作用能较高，填料网络结构强，使得胶料在屈挠疲劳破坏的过程中产生的内耗增加，分子链之间的相互作用较强，胶料刚性增大，在承受周期性机械力作用时分子链的运动比较困难，分散和传递应力的能力降低，使复合材料的耐屈挠疲劳性能下降很快，同时，在生产炭黑的过程中，难以避免的粉尘飞扬会造成严重的粉尘污染，对环境保护不利。

硅灰石是一种天然工业矿物，分子式为CaSiO₃，颜色一般呈白色，具有良好的热稳定性、耐酸碱性、耐化学腐蚀性、绝缘性等性能，储量丰富，环保无毒，可以用作橡胶复合材料的填料和补强剂，同时，炭黑与硅灰石属于两种表面性质不同的填料，炭黑与硅灰石之间的相互作用能较低，两者填料网络相对较弱，硅灰石的加入可以降低橡胶疲劳过程中填料网络打破产生的内耗，改善胶料的耐疲劳寿命。因此，基于硅灰石，研发一种环保耐屈挠轮胎胎侧配方，改善胶料的耐屈挠性能，具有良好的应用前景。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，研发设计一种耐屈挠轮胎胎侧配方，提高轮胎在实际应用中的耐屈挠性能，延长橡胶制品的疲劳寿命。

为了实现上述目的，本发明涉及的耐屈挠轮胎胎侧配方，按重量份计，包括以下组分：天然橡胶50-100份，顺丁橡胶0-50份，硅灰石5-100份，炭黑0-100份，硬脂酸1-5份，氧化锌1-5份，防老剂1-6份，微晶蜡1-3份，增粘树脂1-3份，促进剂1-4份，硫磺1-3份。