本發明涉及一種全鋼工程子午線輪胎帶束層覆膠配方,主要用于30.00R51、40.00R57等全鋼工程子午線輪胎的帶束層覆膠膠料。
背景技術:
1946年法國米其林公司發明了子午線輪胎,為輪胎業帶來了革命性的變化。其后又將這項技術推廣到各類輪胎中,并于1959年制造出世界第一條子午線輪胎。子午線輪胎的問世,與斜交胎相比顯示出了無比的優越性。因此,在西歐子午線輪胎發展得最早,發展速度也最快。早在1972年法國已經幾乎100%子午化,到1989年末,西歐輪胎市場已經100%子午化。
全鋼工程子午線輪胎具有節油、低生熱、行駛里程高、負荷能力大、耐磨性能好、耐切割、耐刺扎、行駛安全舒適等性能,與斜交胎相比優勢十分明顯。在煤礦和鐵礦中實際行駛里程和使用壽命為斜交胎的2.5-3倍,且經濟效益顯著,深受用戶的歡迎。
近年來世界各國對煤礦、銅礦、鐵礦的巨額需求拉動了采掘業對采掘機械及大型運輸車輛的需求,從而引起全鋼工程子午線輪胎供不應求,其短缺程度比較嚴重。特別是30.00R51、33.00R51、36.00R51、40.00R57等規格的全鋼工程子午線輪胎,更是嚴重短缺。
目前米其林、普利司通、固特異、倍耐力四大輪胎巨頭的全鋼工程子午線輪胎產能也受到市場的嚴重挑戰,開足馬力生產仍遠遠滿足不了市場需求。由于胎源極度短缺,全鋼工程子午線輪胎價格漲幅很大,尤其36.00R51、40.00R57等巨型輪胎。根據專家預測,全鋼工程子午線輪胎短缺的狀況還將持續。為此我公司生產全鋼工程子午線輪胎,大量出口到北美、南美、中東、歐洲、東南亞、澳洲等30多個國家和地區,將極大提高我國全鋼工程子午線輪胎參與國際市場競爭的能力。
全鋼工程子午線輪胎具有優異的性能,對輪胎配方膠料的性能提出了更高的要求。因此公司根據對各大礦上的考察,依據在傳統工程輪胎生產的經驗,不斷創新,研發了新的輪胎所需的各種配方。全鋼工程子午線輪胎的帶束層覆膠膠料在輪胎中的作用非常重要,要求生熱低、與鋼絲的粘合性能要好。通過市場調研,目前市場上帶束層覆膠膠料的壓縮疲勞生熱在25℃左右,帶束層膠料與鋼絲粘合力一般在700-800N左右。
根據公司的計劃,設計了符合礦山需求的一種全鋼工程子午線輪胎的帶束層覆膠配方。在配方設計時膠種選擇以綜合性能優良的天然橡膠與通用丁苯橡膠并用。炭黑以低生熱、高定伸炭黑為主。為提高膠料與鋼絲簾線的粘合性能,采用間-甲-白粘合體系,并加入新型鈷鹽以增加粘合性能。增加后硫化穩定劑,改善膠料的耐熱和耐老化性能,使其綜合性能好,適于礦山采礦車輛的使用。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種全鋼工程子午線輪胎帶束層覆膠配方,該配方采用天然橡膠與丁苯橡膠配合的膠料體系。生熱低,與鋼絲簾線的粘合性好,制成的輪胎抗刺扎,熱穩定性好,使用壽命長。本發明的目的是由以下技術方案實現的,一種全鋼工程子午線輪胎帶束層覆膠配方,其特征在于:由下述原料按重量比配制而成:
天然橡膠 70-100;
丁苯橡膠 0-30;
氧化鋅 3-6;
硬脂酸 2-4;
炭黑 40-70;
白炭黑 0-20;
后硫化穩定劑HTS 0-3;
防老劑4020 1-2;
防老劑RD 0.5-2;
間苯二酚 0-2 ;
六甲氧基甲基蜜胺 0-1.5;
新癸酸鈷 0-2;
N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺 0.5-2.5;
不溶性硫磺 1-2.5;
硫化劑DTDM 0-2;
Koresin樹脂 0-4;
芳香烴油 0-10;
本發明的技術原理是采用高結構、高耐磨N347炭黑添加于綜合性能最好的天然橡膠和通用性能優異的丁苯橡膠并用體系中,采用傳統硫化體系增加膠料的耐熱老化和抗疲勞性能,并用高溫穩定的不溶性硫磺以增加膠料的工藝穩定性,采用間-甲-白粘合體系和含20.5%鈷鹽的癸酸鈷以增加膠料與鋼絲簾線的粘合性能。其膠料的加工性能優異,與鋼絲的附著力強,生熱低,回彈性能優異。
具體實施方式
實施例1:
天然橡膠(代號RSS 1# ) 90;
丁苯橡膠(代號SBR1502 ) 10;
氧化鋅 4.0;
硬脂酸 2.5;
炭黑(代號N347 ) 50;
白炭黑 12;
后硫化穩定劑HTS 1;
防老劑4020 1.5;
防老劑RD 1.1;
間苯二酚 2.0;
新癸酸鈷 0.5;
六甲氧基甲基蜜胺(代號HMMM) 1.0;
N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(代號NS ) 1.8;
不溶性硫磺(代號HS-OT-2O ) 1.3;
硫化劑DTDM 0.5;
Koresin樹脂 2.0;
芳香烴油 4.0;
本實施例中1,所述的防老劑4020為N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基對苯二胺,所述的防老劑 RD為2,2,4-三甲基-1,2二氫化喹啉聚合體。
在本實施例1中,膠料的混煉工藝為:
1.配料:
將以上各組分別按照標準重量依次稱量備用;
2.混煉:
混煉的加料順序為:
2.1將天然橡膠和丁苯橡膠加入密煉機中進行軋煉,轉速為40轉/分鐘,時間為30秒;
2.2加入硬脂酸、氧化鋅、防老劑4020、防老劑RD、后硫化穩定劑HTS、間苯二酚、新癸酸鈷、Koresin樹脂、白炭黑和炭黑N347進行混煉,轉速為40轉/分鐘,時間為60秒;
2.3加入芳香烴油進行混煉,轉速為40轉/分鐘,時間為120秒;
2.4溫度達到155℃,將膠料排出,軋成膠片碼放;
2.5膠料必須冷卻24小時以上,備用;
2.6將膠料再次加入密煉機中,添加N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硫化劑DTDM、HMMM和不溶性硫磺進行混煉,轉速為20轉/分鐘,時間為150秒,排膠,排膠溫度為100℃,擠出膠片冷卻;
使用本實施例1制成的鋼絲簾線配方膠料的性能測試數據如下:
拉伸強度/MPa 23.0 ;
300%定伸應力/MPa 8.0 ;
扯斷伸長率/% 262;
邵氏A型硬度/度 75 ;
壓縮疲勞生熱/℃ 9.5;
回彈值/% 常溫 47.66 ;
熱回彈值/% 100℃ 66.13;
鋼絲抽出力/N 2510.3;
鋼絲抽出力試驗所用鋼絲規格為7×7×0.22+0.15NT;
所述的新癸酸鈷鈷鹽含量為20.5%,與鋼絲的粘合性能更加優異。
使用本實施例1制成的30.00R51輪胎在礦山使用有較好的抗刺扎性能,耐磨耗好,輪胎自潔性好,由于壓縮疲勞生熱明顯降低,鋼絲抽出力的極大增加,使用壽命明顯延長,得到用戶的好評。
實施例2:
天然橡膠(代號RSS 1# ) 95;
丁苯橡膠(代號SBR1502 ) 5;
氧化鋅 3.0;
硬脂酸 2.5;
炭黑(代號N347 ) 66;
白炭黑 8.0;
后硫化穩定劑HTS 1.5;
防老劑4020 1.0;
防老劑RD 1.3;
間苯二酚 1.8;
新癸酸鈷 0.6;
六甲氧基甲基蜜胺(代號HMMM) 1.05;
N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(代號NS ) 1.6;
不溶性硫磺(代號HS-OT-2O ) 1.2;
硫化劑DTDM 0.8;
Koresin樹脂 3.0;
芳香烴油 7.0;
在本實施例2中,膠料的混煉工藝為:
1.配料:
將以上各組分別按照標準重量依次稱量備用;
2.混煉:
混煉的加料順序為:
2.1將天然橡膠和丁苯橡膠加入密煉機中進行軋煉,轉速為40轉/分鐘,時間為30秒;
2.2加入硬脂酸、氧化鋅、防老劑4020、防老劑RD、HTS、間苯二酚、新癸酸鈷、Koresin樹脂、白炭黑和炭黑N347進行混煉,轉速為40轉/分鐘,時間為60秒;
2.3加入芳香烴油進行混煉,轉速為40轉/分鐘,時間為120秒;
2.4溫度達到155℃,將膠料排出,軋成膠片碼放;
2.5膠料必須冷卻24小時以上,備用;
2.6將膠料再次加入密煉機中,添加N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硫化劑DTDM、HMMM和不溶性硫磺進行混煉,轉速為20轉/分鐘,時間為150秒,排膠,排膠溫度為100℃,擠出膠片冷卻;
使用本實施例2制成的鋼絲簾線配方膠料的性能測試數據如下:
拉伸強度/MPa 23.2 ;
300%定伸應力/MPa 9.0 ;
扯斷伸長率/% 253;
邵氏A 型硬度/度 76;
壓縮疲勞生熱/℃ 8.4;
回彈值/% 常溫 45.21 ;
熱回彈值/% 100℃ 67.83;
鋼絲抽出力/N 2608.5;
鋼絲抽出力試驗所用鋼絲規格為7×7×0.22+0.15NT;
以上實施例1、2中,所用膠料配方制成的輪胎使用壽命與斜交輪胎比較提高近2.6倍,輪胎的抗刺扎、耐磨性都有很大提高。