本發(fā)明涉及一種航空輪胎膠及其制備方法,特別是涉及一種杜仲膠航空胎側(cè)膠及其制備方法。
背景技術(shù):
杜仲橡膠國際上又稱古塔波膠(gutta-pereha)是產(chǎn)自杜仲樹的天然高分子材料,與天然橡膠是同分異構(gòu)體。杜仲橡膠是從杜仲樹等植物中提取出來的,其主要成份是反式-1,4-聚異戊二烯(簡稱EUG),低于60℃即迅速結(jié)晶并呈現(xiàn)2種晶形,是一種具有較高硬度和較大拉伸強度的結(jié)晶型聚合物。目前運用杜仲橡膠改性的橡膠組合物,具有耐磨、抗撕裂、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)點,能夠與天然膠、合成橡膠并用,是用于制備高質(zhì)量橡膠制品的良好材料。預(yù)計在未來,杜仲膠將會大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。
杜仲膠(EUG)是反式聚異戊二烯,與天然橡膠(NR)為同分異構(gòu)體。由于杜仲膠的反式長鏈分子是有序的,易于有序聚集而結(jié)晶。從而與天然橡膠有較為明顯的區(qū)別,也正因如此,導(dǎo)致杜仲膠與天然橡膠性能不同。而將兩者共混,抗撕裂強度、耐老化性能、耐疲勞性能、耐磨性及抗屈撓性能、動態(tài)生熱等多項力學(xué)性能得到改善,其中抗屈撓性能改善尤為突出。
目前,減震橡膠制品、輸送帶、傳動帶已廣泛被應(yīng)用于機械、電子、汽車、航空航天等各個領(lǐng)域,上述產(chǎn)品對儀器、設(shè)備、動力裝置的動力傳送、減振降噪發(fā)揮著極其重要的作用。然而,在動態(tài)使用條件下,橡膠制品很容易發(fā)生疲勞破壞。橡膠制品由于疲勞破壞而失去功效是其在實際使用過程中的一個必然結(jié)果,橡膠的疲勞破壞是橡膠制品在受到某種頻率和周期應(yīng)力的作用下,橡膠材料的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象。橡膠的抗疲勞性能對于反復(fù)受到應(yīng)力作用的減震彈性元件來說是一項極為重要的性能,它直接關(guān)系到減振功能失效與否和機車、車輛安全運行狀況。所以,為了保證橡膠制品使用時的安全性和可靠性,對橡膠的抗動態(tài)疲勞性能的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。
航空輪胎胎側(cè)是側(cè)向變形最大的部位,容易屈撓龜裂、機械損傷等。由此可見,胎側(cè)膠應(yīng)具有良好的耐老化性能、耐疲勞性能及抗屈撓性能。因此需要開發(fā)一種杜仲膠/天然橡膠航空胎側(cè)膠的制備方法,使輪胎具有更好的性能,增強其耐屈撓龜裂性能,增強其胎側(cè)強度和耐撕裂性能。各類航空輪胎由于其較大負荷、承受較大的沖擊性能,要求輪胎具有較好的緩沖性能,因此具有較大的下沉量(輪胎下沉量在20%以上),導(dǎo)致其胎側(cè)膠承受較大的伸張應(yīng)力,產(chǎn)生大應(yīng)變下的疲勞,防止早期裂紋。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種杜仲膠航空胎側(cè)膠及其制備方法,本發(fā)明胎側(cè)膠采用的天然橡膠、杜仲膠兩者進行混合,配合其他輔料;增強了胎側(cè)強度和耐撕裂性能,且可以長期使用,具有優(yōu)異的耐熱老化、耐屈撓龜裂等。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種杜仲膠航空胎側(cè)膠,所述航空胎側(cè)膠由下列原料按照重量份配比制成:杜仲膠10-100份;天然橡膠90-0份;氧化鋅6-10份;硬脂酸1-5份;防老劑1-4份;促進劑0.5-1份;防焦劑0.1-1份;硫黃1-4份;炭黑40-60份。
所述的一種杜仲膠航空輪胎胎側(cè)膠,所述杜仲膠為合成(TPI)或天然杜仲膠(EUG),數(shù)均分子量在10-50萬,分子量分布指數(shù)PI值1.5-3;天然杜仲膠來源于杜仲植物中的葉、皮以及果翹所含的杜仲膠提取物。
所述的一種杜仲膠航空輪胎胎側(cè)膠,所述炭黑為N330、N220、N324中的一種或多種。
所述的一種杜仲膠航空輪胎胎側(cè)膠,所述防老劑為4010NA、H、RD、D中的一種或多種。
所述的一種杜仲膠航空輪胎胎側(cè)膠,所述促進劑是DZ、CZ、M、DM中的一種或多種。
所述的一種杜仲膠航空輪胎胎側(cè)膠,所述的防焦劑是CTP、APR、E中的一種或多種。
一種杜仲膠航空輪胎胎側(cè)膠的制備方法,該方法包括以下制備步驟:
A、混煉:向開煉機或密煉機中加入上述質(zhì)量份的杜仲橡膠,在溫度為55-65℃的條件下,塑煉2-4分鐘后,單獨備用,或再與塑煉后的天然橡膠并用,加入上述質(zhì)量份的活性劑、防老劑和1/2重量份的補強填充劑進行混煉,混煉2-8分鐘后加入剩余的補強填充劑繼續(xù)混煉,混煉3-5分鐘后加入硫化劑和硫化促進劑,混煉2-5分鐘后出膠;
B、返煉、硫化:將上述得到的混煉膠在室溫下放置4-24小時后,放入開煉機或密煉機在溫度為55-65℃返煉2-8分鐘,返煉后放入擠出或壓延設(shè)備中,在溫度為100-120℃的條件下,擠出或壓延成型航空輪胎胎側(cè)部件,輪胎成型后,140-160℃,硫化20-50分鐘,冷卻后得到杜仲膠航空胎側(cè)膠。
本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
本發(fā)明通過選擇合理的膠料配比,采用天然橡膠、杜仲膠和其他配料進行配比,結(jié)合兩種橡膠各自的優(yōu)點和性能,并適當調(diào)整生產(chǎn)工藝,制備一種杜仲膠/天然橡膠航空胎側(cè)膠。本發(fā)明將杜仲膠與天然橡膠兩種同分異構(gòu)體橡膠結(jié)合后,整體的抗撕裂強度、耐老化性能、耐疲勞性能、耐磨性及抗屈撓性能等多項力學(xué)性能得到改善,其中抗大伸張下的耐屈撓性能改善尤為突出,適用于各類航空輪胎產(chǎn)品的制造。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作更進一步的說明,以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明,但并不因此限制本發(fā)明。
實施例 1
一種杜仲膠航空胎側(cè)膠,由按重量比的以下成分組成:
天然橡膠 20份
天然杜仲膠 80份
氧化鋅 5份
硬脂酸 3份
防老劑 2.5份
促進劑 0.8份
防焦劑 0.3份
硫黃 2.6份
炭黑N220 53份
上述的實施例1的配方所制得的胎側(cè)膠,其性能參數(shù)如下:
300%定伸應(yīng)力13.21MPa;
100%定伸應(yīng)力3.84MPa;
拉伸強度18.52MPa;
斷裂伸長率最大為409%;
邵氏A硬度為81。
實施例2
一種杜仲膠航空胎側(cè)膠,由按重量比的以下成分組成
天然橡膠 30份
杜仲膠 70份
氧化鋅 8份
硬脂酸 3份
防老劑 2.5份
促進劑 0.8份
防焦劑 0.3份
硫黃 2.6份
炭黑N324 53份
上述的實施例1的配方所制得的胎側(cè)膠,其性能參數(shù)如下:
300%定伸應(yīng)力13.76MPa;
100%定伸應(yīng)力3.6MPa;
拉伸強度19.36MPa;
斷裂伸長率最大為411%;
邵氏A硬度為79。