[发明专利]适用于酸性矿区工程胎的胎面胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于酸性矿区工程胎的胎面胶及其制备方法，属于轮胎配方技术领域。

背景技术

酸性矿主要指一些含磷、硫以及其化合物的矿山，这些化合物在自然界中经过微生物氧化、化学氧化成酸水，随着雨水形成酸性地表，酸性地表对于轮胎胎面有强烈腐蚀作用。通常的酸性矿区工程轮胎使用时间约为2个月，而正常的矿山胎使用寿命在4个月左右，使用寿命降低了一半。轮胎寿命的降低主要是由于酸对轮胎胎面胶腐蚀造成的。通常矿山工程胎面胶的主要成份是异戊二烯聚合物，这些聚合物在酸作用下能够加速分解，使胎面橡胶丧失弹性，并最终造成胎面破坏。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种适用于酸性矿区工程胎的胎面胶及其制备方法，制备得到的胎面胶料能够显著提升降低轮胎胎面胶的耐腐蚀性能，提升矿区工程胎的使用寿命。

本发明的技术方案，适用于酸性矿区工程胎的胎面胶，配方比例按重量份计如下：丁苯橡胶50~90份、氯丁橡胶10~50份，炭黑40~60份、白炭黑0~25份、芳烃油3~10份、防老剂1~5份、硫磺0.8~1.5份、促进剂 1~3份、碳纤维3~10份、ZnO 2~8份、纳米MgO 1~6份、硬脂酸2~4份、防焦剂CTP 0.1~0.5份；

首先将丁苯橡胶、氯丁橡胶，炭黑、白炭黑、芳烃油、防老剂、碳纤维、硬脂酸和纳米MgO加入密炼机进行一段母胶炼胶和二段母胶炼胶，随后加入硫磺、促进剂、ZnO和防焦剂CTP终炼得到适用于酸性矿区工程胎的胎面胶。

进一步的，所述炭黑为N234、N220、N134、N115或N110中的一种或几种。

进一步的，所述防老剂为酚类防老剂和/或胺类防老剂。

进一步的，所述促进剂为次磺酰胺类促进剂和/或咪唑啉类促进剂。

进一步的，所述碳纤维为长度为0.5~3mm，直径小于2mm。

所述适用于酸性矿区工程胎的胎面胶的制备方法，步骤如下：

（1）母炼：

a、一段母胶炼胶：依次将丁苯橡胶50~90份、氯丁橡胶10~50份，炭黑40~60份、白炭黑0~25份、芳烃油3~10份、防老剂1~5份、碳纤维3~10份、硬脂酸2~4份、纳米MgO 1~6份加入密炼机中，保持填充系数65%~75%，于150~160℃条件下排胶，炼胶时间为0.6~3min；密炼机的下片控制胶片厚度为5~10mm，制备得到一段母胶；

b、二段母胶炼胶：将步骤a所得一段母胶按照65%~75%的填充系数加入到密炼机中继续混炼，排胶温度为155~160℃，炼胶时间为0.8~3min；

（2）终炼：将步骤（1）所得二段母胶加入密炼机中，密炼机的填充系数为70%~80%，继续加入硫磺0.8~1.5份、促进剂 1~3份、ZnO 2~8份、防焦剂CTP 0.1~0.5份，炼胶时间为1~2min，排胶温度为85~95℃；密炼机下片并控制厚度为5~7mm，得到酸性矿区工程胎胎面胶胶料。

本发明的有益效果：本发明在保证胶料良好加工性能的基础上，通过采用优良抗腐蚀性能的氯丁橡胶，填充耐酸碱的短碳纤维提升胶料强度、采用对酸不敏感的防老体系显著地提升胎面胶料的耐腐蚀性，而耐腐蚀性的显著增强酸性矿区工程胎面的使用寿命，提升轮胎品质。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种适用于酸性矿区使用的工程胎胎面胶料，各组分按重量份数计为：丁苯橡胶 50份、氯丁橡胶 50份，炭黑40份、白炭黑20份、芳烃油3份、防老剂 3份、硫磺1.5份、促进剂1.2份、碳纤维10份、ZnO 3份、纳米MgO 6份、硬脂酸 3份、防焦剂CTP 0.1份。

制备方法，包括如下步骤：

（1）母炼：母炼采用两段炼胶。

a、母胶一段：依次将丁苯橡胶 50份、氯丁橡胶50份，炭黑40份、白炭黑20份、芳烃油3份、纳米MgO 6份、酚类防老剂2246 1.5份、对苯二胺防老剂4020 1.5份、碳纤维10份、硬脂酸 3份加入密炼机中，保持填充系数 65%，于150℃排胶，炼胶时间为3 min；密炼机的下片控制胶片厚度为5mm，制备得到一段母胶；

b、母胶二段：将一段母胶按照65%的填充系数加入到GK系列或F系列密炼机中混炼，排胶温度为155℃，炼胶时间为0.8min。