[发明专利]环保矿用全钢工程子午线耐老化低生热轮胎胎面胶

说明书

技术领域

本发明属于轮胎材料技术领域，具体涉及一种环保矿用全钢工程子午线耐老化低生热轮胎胎面胶。

背景技术

目前工程机械行业正在针对高等级公路建设与养护、桥梁建设、大型水利工程项目中的坝堤加固、隧道工程、矿山现代化开采作业、西部油田开发、西气东输工程等领域发展。

工程机械轮胎主要用于公路、矿山、港口、电站等大型基础工程建设场地的工程机械和运输车辆上。重型工程机械适应重大工程的大型工程机械，如高等级路面建设使用的无级调频调幅振动压路机、大型装载机等，现代交通运输需要的大型全地面汽车起重机、中型越野轮式起重机、集装箱起重运输车、整体自卸运载车等工程机械。所配套轮胎不需要高速性能，但路面有矿石、碎砖和锋利废料，路面条件苛刻，负荷量大及车辆连续作业等。因此要求胎面具有耐切割、耐老化、抗撕裂、低生热、抗崩花掉块等综合优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保矿用全钢工程子午线耐老化低生热轮胎胎面胶，在相对温度高、日照时间长的露天矿长期使用时具有耐老化、低生热性，还具有很好的耐切割、抗撕裂等性能，降低崩花掉块、胎冠鼓包等风险，从而提高轮胎使用寿命。

本发明的目的是以下述方式实现的：

环保矿用全钢工程子午线耐老化低生热轮胎胎面胶，由以下重量份的原料制成：天然橡胶：60-90份；丁苯橡胶10-40份；炭黑45-55份；白炭黑：10-20份；环保油3-6份；氧化锌4-7份；硬脂酸1-5份；防护蜡：1-3份；防老剂2-5份；增粘树脂2-4份；硫磺0.5-2份；促进剂1-3份；防焦剂0-0.6份；塑解剂0-0.6份。

所述丁苯橡胶为环保型丁苯橡胶1500E。

所述炭黑为炭黑N115和炭黑N330。

所述增粘树脂为特辛基苯酚甲醛树脂。

所述环保油为环保型芳烃油TDAE油。

所述防护蜡为C分布主要在C30-C38的石蜡。

所述促进剂为N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和六亚甲基四胺。

所述防老剂为N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。

所述塑解剂由2份2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化合物和4份环保塑解剂组成。

所述防焦剂为防焦剂CTP。

1. 生胶体系：

与丁苯橡胶相比，天然橡胶具有更好的耐老化性、耐热性，较强的的拉伸强度、撕裂强度，丁苯橡胶虽然多项物理性能不及天然橡胶，但具有很好的耐切割性。本发明最终方案决定之前，对天然橡胶STR20#和丁苯橡胶 SBR1500性能进行对比，如表1所示，结论与以上解释基本一致。因此在矿用胎面配方中一般含有一定份数丁苯橡胶。天然橡胶份数高于丁苯橡胶时，胎面配方各个性能会趋于天然橡胶性能，具有较强的拉伸强度、撕裂强度、耐热性、耐老化性；丁苯橡胶份数高于天然橡胶时，则配方具有很好的耐切割性，其他性能可能下降。因为本发明的配方是针对温度高、日照时间长的露天矿开发，所以在具有一定耐切割、抗撕裂等性能情况下，要求具有较强的耐老化、低生热性，生胶体系中要求天然橡胶份数高于丁苯橡胶。所以本发明不仅仅是简简单单地改变橡胶份数比例，而是通过大幅度改变橡胶比例，改变生胶体系，从而对配方性能进行调整，适应所用环境。

2. 炭黑

本发明使用炭黑N330和炭黑N115，本发明对炭黑N326和炭黑N330进行对比，如表2所示。由表可以看出，与炭黑N326相比，使用炭黑N330后，配方生热降低、5万次屈挠后裂口长度明显缩短，耐屈挠性提高，耐切割性、拉伸强度、撕裂强度均提高，老化后性能与炭黑N326相当，只是拉断伸长率较低。综合分析使用炭黑N330比较适合。

3. 促进剂

本发明使用促进剂主要为N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺（CZ），本发明决定促进剂之前，对CZ和NS进行对比，如表3所示。由表可以看出，与NS相比，使用CZ后，配方生热降低、5万次屈挠后裂口长度明显缩短，耐屈挠性提高，耐切割性、拉断伸长率、撕裂强度均提高，耐老化性提高，老化后性能优于NS，综合分析使用CZ比较适合。