專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種高性能工程輪胎胎面膠料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種利用乳液法制備的黏土/橡膠納米復(fù)合母膠來(lái)提高工程輪胎胎面膠料的性能，屬于橡膠基復(fù)合材料領(lǐng)域。技術(shù)背景工程機(jī)械輪胎的使用特點(diǎn)是場(chǎng)地環(huán)境惡劣、使用條件苛刻、負(fù)荷量大等。因此要求輪胎胎面膠料耐切割、耐疲勞、耐磨、硬度高、變形小、生熱低等。常用的提高工程機(jī)械輪胎胎面膠性能的方法有改變填料品種如改變炭黑的品種、加入少量白炭黑和短纖維，優(yōu)化硫化體系等。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于制備一種高性能工程輪胎胎面膠料，明顯提高大型工程輪胎的耐屈撓、耐割口等性能，延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的特征在于采用下述方法進(jìn)行通過(guò)在大型工程輪胎胎面膠料中加入乳液法制備的黏土/橡膠納米復(fù)合母膠來(lái)實(shí)現(xiàn)。黏土/橡膠納米復(fù)合母膠的種類(lèi)包括黏土/天然橡膠納米復(fù)合母膠、黏土/丁苯橡膠納米復(fù)合母膠、黏土/丁腈橡膠納米復(fù)合母膠等。本發(fā)明提供了一種高性能工程輪胎胎面膠料，其特征在于在大型工程輪胎胎面膠料配方中，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)每100份橡膠，加入乳液法制備的黏土/橡膠納米復(fù)合母膠，保證黏土的用量范圍為l-10份，同時(shí)相應(yīng)減少配方中炭黑的用量，其減少的量為1份黏土替代l-5份炭黑(如N330、N234等)。所述的黏土/橡膠納米復(fù)合母膠包括黏土/天然橡膠納米復(fù)合母膠、黏土/丁苯橡膠納米復(fù)合母膠、黏土/丁腈橡膠納米復(fù)合母膠等。本發(fā)明通過(guò)在大型工程輪胎胎面膠料中加入采用乳液法制備的黏土/橡膠納米復(fù)合母膠，同時(shí)降低胎面膠料中炭黑的用量，可明顯提高大型工程輪胎的耐屈撓、耐割口等性能，延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。具體實(shí)施方式以下舉出實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，本發(fā)明不受其限制。實(shí)施例中的份數(shù)均以質(zhì)量份數(shù)計(jì)。實(shí)施例1對(duì)于30份炭黑N330增強(qiáng)的丁苯橡膠復(fù)合材料，以黏土/丁苯納米復(fù)合母膠的形式加入納米黏土，分別將2份和5份納米黏土替代等量的增強(qiáng)炭黑N330后，材料的性能如表l所示。從表中的結(jié)果可看出與參比樣相比，含2份和5份納米黏土膠料的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐屈撓疲勞壽命明顯提高。含2份納米黏土膠料的耐磨性能與參比樣相當(dāng)；含5份納米黏土膠料的耐磨性能比參比樣略有降低。表1納米粘土對(duì)丁苯橡膠復(fù)合材料性能的影響*N330/納米黏土用量/phr參比樣28/225/5邵爾A型硬度626568300X定伸應(yīng)力/MPa7.810.510.0拉伸強(qiáng)度/MPa20.826.928.1扯斷伸長(zhǎng)率/%523531613扯斷永久變形/%121618撕裂強(qiáng)度/(kN/m)36.542,749.9發(fā)生初級(jí)裂口的屈撓次數(shù)/萬(wàn)次822>200阿克隆磨耗/(cmVl.61km)0.0640.0620.081*基本配方SBR100，氧化鋅3，硬脂酸1，防老劑4010NA1,促進(jìn)劑CZ1，硫磺1.75，N330炭黑30。實(shí)施例2對(duì)于60份N234炭黑增強(qiáng)的丁苯橡膠復(fù)合材料，以黏土/丁苯納米復(fù)合母膠的形式加入納米黏土，分別以2份納米黏土非等量替代N234增強(qiáng)炭黑5份和IO份后，材料的性能如表2所示。從表2中的結(jié)果可看出與參比樣相比，含2份和5份納米黏土膠料的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐屈撓疲勞壽命明顯提高；耐磨性能相差不大。表2非等量替代炭黑對(duì)丁苯橡膠納米復(fù)合材料性能的影響*<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>發(fā)生初級(jí)裂口的屈撓次數(shù)/萬(wàn)次21120阿克隆磨耗cmVl.61km0,0320.0370.049*基本配方SBR100，氧化鋅3，硬脂酸1，防老劑4010NA1，促進(jìn)劑CZ1，硫磺1.75，高芳油10，N234炭黑60。實(shí)施例3對(duì)于N330炭黑增強(qiáng)的天然橡膠復(fù)合材料，以黏土/天然橡膠納米復(fù)合母膠的形式加入納米黏土，4份納米黏土等量替代4份N330炭黑后，性能如表3所示表3NR膠料中含4份納米黏土的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>基本配方NR100，氧化鋅5，硬脂酸2，Si-693，促進(jìn)劑DM1.8，硫磺1.4，高芳油6，防老劑4010NA2.0，石蠟1.0，N330炭黑50。實(shí)施例4在工程胎面膠料中，以黏土/天然橡膠納米復(fù)合母膠的形式加入納米黏土，分別以1份和5份納米黏土等量替代參比樣中的增強(qiáng)炭黑，硫化膠性能對(duì)比的結(jié)果如表4所示。表4胎面膠料性能對(duì)比結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>基本配方NR100，氧化鋅5，硬脂酸2，促進(jìn)劑CZL6，DTDM0.5，硫磺1.4，高芳油6，防老劑4010NA2.0，石蠟1.0，N330炭黑55。從表4的結(jié)果可以看出隨著納米黏土用量增加，復(fù)合材料的邵氏A型硬度、100%定伸應(yīng)力、300%定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度增加，且粘土用量越多，其性能提高幅度越大。而且納米黏土的加入胎面膠料的磨耗量降低，耐磨性能提高。權(quán)利要求1、一種高性能工程輪胎胎面膠料，其特征在于在大型工程輪胎胎面膠料配方中，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)每100份橡膠，加入乳液法制備的黏土/橡膠納米復(fù)合母膠，保證黏土的用量范圍為1-10份，同時(shí)相應(yīng)減少配方中炭黑的用量，其減少的量為1份黏土替代1-5份炭黑。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能工程輪胎胎面膠料，其特征在于所述的黏土/橡膠納米復(fù)合母膠包括黏土/天然橡膠納米復(fù)合母膠、黏土/丁苯橡膠納米復(fù)合母膠、黏土/丁腈橡膠納米復(fù)合母膠。全文摘要一種高性能工程輪胎胎面膠料屬于橡膠基復(fù)合材料領(lǐng)域。常用的提高工程機(jī)械輪胎胎面膠性能的方法有改變填料品種如改變炭黑的品種、加入少量白炭黑和短纖維，優(yōu)化硫化體系等。本發(fā)明特征在于在大型工程輪胎胎面膠料配方中，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)每100份橡膠，加入乳液法制備的黏土/橡膠納米復(fù)合母膠，保證黏土的用量范圍為1-10份，同時(shí)相應(yīng)減少配方中炭黑的用量，其減少的量為1份黏土替代1-5份炭黑。所述的黏土/橡膠納米復(fù)合母膠包括黏土/天然橡膠納米復(fù)合母膠、黏土/丁苯橡膠納米復(fù)合母膠、黏土/丁腈橡膠納米復(fù)合母膠。本發(fā)明可明顯提高大型工程輪胎的耐屈撓、耐割口等性能，延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。文檔編號(hào)C08L7/00GK101215390SQ20071030479公開(kāi)日2008年7月9日申請(qǐng)日期2007年12月28日優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日發(fā)明者何少劍,馮耀嶺,吳友平,張立群,王益慶,蔚趙申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)