CN114181438B - 一种航空轮胎胎肩胶及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种航空轮胎胎肩胶及其制备方法和应用，属于高分子材料领域。所述航空轮胎胎面胶包括以下重量份制备原料：天然橡胶60～80份；顺丁橡胶20～40份；高耐磨炭黑N330 15～20份；橡胶用高导电炭黑VXC72 15～20份；白炭黑5～15份；天然橡胶高耐久改性剂DC‑01T 1～2份；氧化锌5～8份；硬脂酸2～3份；防老剂4020 2～3份；防老剂RD 2～3份；防护蜡2～3份；芳烃油3～4份；不溶性硫磺1.7～2.3份；次磺酰胺类促进剂0.8～1.5份；防焦剂CTP 0.1～0.3份。本发明的胎肩胶压缩疲劳生热低，耐热氧老化、臭氧老化性能好，拉伸强度和撕裂强度高。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种航空轮胎胎肩胶及其制备方法和应用。
背景技术
目前，航空轮胎胎肩部位普遍采用胎面胶，没有胎肩专用胶。航空轮胎胎肩胶位于航空轮胎胎肩部位，与胎面、胎侧相邻，胎肩部位在轮胎使用过程中变形大，生热高，难散热，轮胎在多次翻新使用过程中容易出现胎肩部位脱层、鼓包，影响轮胎使用安全性。此外，胎肩胶位于航空轮胎外部，同时需要具备耐臭氧、热氧老化性能好、导静电性能好，具备可多次翻新性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航空轮胎胎肩胶及其制备方法和应用，具有压缩疲劳生热低、耐热氧老化、臭氧老化性能好，同时拉伸强度高、撕裂强度高的性能特点。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种航空轮胎胎肩胶，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶60～80份；
顺丁橡胶20～40份；
高耐磨炭黑N330 15～20份；
橡胶用高导电炭黑VXC72 15～20份；
白炭黑5～15份；
天然橡胶高耐久改性剂DC-01T 1～2份；
氧化锌5～8份；
硬脂酸2～3份；
防老剂4020 2～3份；
防老剂RD 2～3份；
防护蜡2～3份；
芳烃油3～4份；
不溶性硫磺1.7～2.3份；
次磺酰胺类促进剂0.8～1.5份；
防焦剂CTP 0.1～0.3份。
优选的，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶60份；
顺丁橡胶40份；
高耐磨炭黑N330 15份
天然橡胶用高导电炭黑VXC72 20份；
白炭黑5份；
天然橡胶高耐久改性剂DC-01T 1份；
氧化锌5份；
硬脂酸2份；
防老剂4020 2份；
防老剂RD 2份；
防护蜡2份；
芳烃油3份；
不溶性硫磺1.7份；
次磺酰胺类促进剂0.8份；
防焦剂CTP 0.1份。
优选的，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶70份；
顺丁橡胶30份；
高耐磨炭黑N330 20份
天然橡胶用高导电炭黑VXC72 15份；
白炭黑10份；
天然橡胶高耐久改性剂DC-01T 1.5份；
氧化锌6份；
硬脂酸2.5份；
防老剂4020 2.5份；
防老剂RD 2.5份；
防护蜡3份；
芳烃油4份；
不溶性硫磺2.0份；
次磺酰胺类促进剂1.0份；
防焦剂CTP 0.2份。
优选的，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶80份；
顺丁橡胶20份；
高耐磨炭黑N330 20份；
天然橡胶用高导电炭黑VXC72 15份；
白炭黑15份；
天然橡胶高耐久改性剂DC-01T 2份；
氧化锌8份；
硬脂酸3份；
防老剂4020 3份；
防老剂RD 3份；
防护蜡3份；
芳烃油4份；
不溶性硫磺2.3份；
次磺酰胺类促进剂1.5份；
防焦剂CTP 0.3份。
本发明提供了上述方案所述航空轮胎胎肩胶的制备方法，包括以下步骤：
将天然橡胶和顺丁橡胶进行混合密炼，待温度由100℃升温至120℃，加入防老剂4020、防老剂RD、防护蜡、氧化锌、硬脂酸、天然橡胶高耐久改性剂DC-01T继续混合密炼，待温度由120℃升温至135℃，加入高耐磨炭黑N330、白炭黑、橡胶用高导电炭黑VXC72和芳烃油进行混合密炼，待温度由135℃升温至150℃，将所得混合物排出，下片，得到一段混炼胶；
将所述一段混炼胶和不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂以及防焦剂CTP进行混合密炼至100℃，下片后得到航空轮胎胎肩胶。
优选的，将所述一段混炼胶和不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂以及防焦剂CTP进行混合密炼前，还包括将一段混炼胶停放16～24h。
本发明提供了上述方案所述航空轮胎胎肩胶或上述方案所述制备方法制备得到的航空轮胎胎肩胶作为胎肩胶在航空轮胎中的应用。
本发明提供了一种航空轮胎胎肩胶，包括以下重量份的制备原料：天然橡胶60～80份；顺丁橡胶20～40份；高耐磨炭黑N330 15～20份；橡胶用高导电炭黑VXC72 15～20份；白炭黑5～15份；天然橡胶高耐久改性剂DC-01T 1～2份；氧化锌5～8份；硬脂酸2～3份；防老剂4020 2～3份；防老剂RD 2～3份；防护蜡2～3份；芳烃油3～4份；不溶性硫磺1.7～2.3份；次磺酰胺类促进剂0.8～1.5份；防焦剂CTP 0.1～0.3份。
本发明的胎肩胶生胶体系采用天然橡胶与顺丁橡胶并用，天然橡胶具有拉伸强度高、撕裂强度高、弹性大、生热低、伸长率高、加工性能好的特点，顺丁橡胶具有回弹性好、生热低、耐疲劳性能好的特点；补强体系采用高耐磨炭黑N330、橡胶用高导电炭黑VXC72与白炭黑并用，N330炭黑补强性能好，混炼工艺性能好，压缩生热较低；导电炭黑VXC72导电性能好；白炭黑可以降低胶料生热；配方中加入天然橡胶高耐久改性剂DC-01T，降低胶料生热、提高胶料疲劳寿命、防止胶料硫化返原；防老体系采用对苯二胺类防老剂4020和酮胺类防老剂RD并用，防老剂4020具有对臭氧老化、屈挠龟裂防护效果好的特点，防老剂RD具有耐热氧老化性能好的特点，本发明各原料配合作用，得到的航空轮胎胎肩胶具有压缩疲劳生热低、耐热氧老化、臭氧老化性能好，同时拉伸强度高、撕裂强度高的性能特点，具体性能如表1所示。
表1本发明航空轮胎胎面胶性能
附图说明
图1为航空轮胎纵切结构示意图，其中，1-胎面、2-胎肩胶、3-胎体层、4-胎圈。
具体实施方式
本发明提供了一种航空轮胎胎肩胶，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶60～80份；
顺丁橡胶20～40份；
高耐磨炭黑N330 15～20份；
橡胶用高导电炭黑VXC72 15～20份；
白炭黑5～15份；
天然橡胶高耐久改性剂DC-01T 1～2份；
氧化锌5～8份；
硬脂酸2～3份；
防老剂4020 2～3份；
防老剂RD 2～3份；
防护蜡2～3份；
芳烃油3～4份；
不溶性硫磺1.7～2.3份；
次磺酰胺类促进剂0.8～1.5份；
防焦剂CTP 0.1～0.3份。
在本发明中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。
以重量份数计，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括天然橡胶60～80份，更优选为65～75份。在本发明的实施例中，所述天然橡胶为60份、70份或80份。在本发明中，所述天然橡胶具有拉伸强度高、撕裂强度高、弹性大、生热低、伸长率高、加工性能好的特点。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括顺丁橡胶20～40份，优选为25～35份。在本发明的实施例中，所述顺丁橡胶为20份、30份或40份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括高耐磨炭黑N330 15～20份，优选为17～20份。在本发明的实施例中，所述高耐磨炭黑N330为15或20份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括橡胶用高导电炭黑VXC72 15～20份，优选为17～20份，在本发明的实施例中，具体为15份或20份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括白炭黑5～15份，优选为7～13份。在本发明的实施例中，具体为5份、10份或15份。本发明补强体系采用高耐磨炭黑N330、橡胶用高导电炭黑VXC72与白炭黑并用，N330炭黑补强性能好，混炼工艺性能好，压缩生热较低；导电炭黑VXC72导电性能好；白炭黑可以降低胶料生热。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括天然橡胶高耐久改性剂DC-01T1～2份，优选为0.2～0.8份。在本发明的实施例中，具体为1份、1.5份或2份。本发明在配方中加入天然橡胶高耐久改性剂/>DC-01T，能够降低胶料生热、提高胶料疲劳寿命、防止胶料硫化返原。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括氧化锌5～8份，优选为6～7份。在本发明的实施例中，具体为5份、6份或8份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括硬脂酸2～3份，优选为2.2～2.8份。在本发明的实施例中，所述硬脂酸为2份、2.5份或3份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括防老剂4020 2～3份，优选为2.2～2.8份。在本发明的实施例中具体为2份、2.5份或3份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括防老剂RD 2～3份，优选为2.2～2.8份。在本发明的实施例中具体为2份、2.5份或3份。本发明的防老体系采用对苯二胺类防老剂4020和酮胺类防老剂RD并用，防老剂4020具有对臭氧老化、屈挠龟裂防护效果好的特点，防老剂RD具有耐热氧老化性能好的特点。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括防护蜡2～3份。在本发明的实施例中，具体为2份或3份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括芳烃油3～4份。在本发明的实施例中，具体为3份或4份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括不溶性硫磺1.7～2.3份，优选为2.0～2.3份。在本发明的实施例中，所述不溶性硫磺为1.7份、2.0份或2.3份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括次磺酰胺类促进剂0.8～1.5份，优选为1.0～1.3份。在本发明的实施例中具体为0.8份、1.0份或1.5份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的航空轮胎胎肩胶的制备原料包括防焦剂CTP 0.1～0.3份，优选为0.2～0.3份。在本发明的实施例中，具体为0.1份、0.2份或0.3份。
本发明各原料配合作用，得到的航空轮胎胎肩胶具有压缩疲劳生热低、耐热氧老化、臭氧老化性能好，同时拉伸强度高、撕裂强度高的性能特点。
本发明提供了上述方案所述航空轮胎胎肩胶的制备方法，包括以下步骤：
将天然橡胶和顺丁橡胶进行混合密炼，待温度由100℃升温至120℃，加入防老剂4020、防老剂RD、防护蜡、氧化锌、硬脂酸、天然橡胶高耐久改性剂DC-01T继续混合密炼，待温度由120℃升温至135℃，加入高耐磨炭黑N330、白炭黑、橡胶用高导电炭黑VXC72和芳烃油进行混合密炼，待温度由135℃升温至150℃，将所得混合物排出，下片，得到一段混炼胶；
将所述一段混炼胶和不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂以及防焦剂CTP进行混合密炼至100℃，下片后得到航空轮胎胎肩胶。
在本发明中，各混合密炼优选在密炼机中进行。在本发明中，将所述一段混炼胶和不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂和防焦剂CTP进行混合密炼前，还包括将一段混炼胶停放16～24h。本发明停放16～24h有利于助剂在橡胶中进一步分散均匀，与橡胶大分子链发生吸附、亲和，形成更多的包容橡胶，从而提高对橡胶的补强作用。
本发明提供了上述方案所述航空轮胎胎肩胶或上述方案所述制备方法制备得到的航空轮胎胎肩胶作为胎肩胶在航空轮胎中的应用。本发明优选在航空轮胎胶挤出机上挤出胎肩胶条，经胎体成型、胎冠成型、组合成型制造出轮胎胎胚，并通过硫化机将胎坯硫化而成为轮胎成品。
图1为航空轮胎纵切结构示意图，其中，1-胎面、2-胎肩胶、3-胎体层、4-胎圈。
下面结合实施例对本发明提供的航空轮胎胎肩胶及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1～3
实施例1～3的原料种类和用量见表2。
(1)将天然橡胶、顺丁橡胶按照比例投入密炼机，混合密炼，混炼温度为从100℃升至120℃；
(2)将防老剂4020、防老剂RD、防护蜡、氧化锌、硬脂酸、改性剂DC-01T按照比例投入密炼机，混合密炼，混炼温度为从120℃升至135℃；
(3)将高耐磨炭黑N330、白炭黑、天然橡胶用高导电炭黑VXC72、芳烃油按照比例投入密炼机，混合密炼，混炼温度为从135℃升至150℃；
(4)待混炼温度达到150℃，将混合物排出密炼机至压片机下片，冷却，得到一段混炼胶。
(5)将一段混炼胶停放16h～24h后，将不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂、防焦剂CTP按照比例与一段混炼胶一起投入密炼机，混合密炼至100℃；
(6)将混合物排出密炼机至压片机下片，冷却，停放，得到航空轮胎胎肩胶。
表2实施例1～3的配方(重量份数)
对实施例1～3制备的航空轮胎胎肩胶进行性能测试，结果见表3。
表3实施例1～3航空轮胎胎肩胶的性能
由以上实施例可知，本发明制备的航空轮胎胎肩胶具有压缩疲劳生热低、耐热氧老化、臭氧老化性能好，同时拉伸强度高、撕裂强度高的性能特点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种航空轮胎胎肩胶，由以下重量份的制备原料制成：
天然橡胶 60~80份；
顺丁橡胶 20~40份；
高耐磨炭黑N330 15~20份；
橡胶用高导电炭黑VXC72 15~20份；
白炭黑 5~15份；
天然橡胶高耐久改性剂Acroad®DC-01T 1~2份；
氧化锌 5~6份；
硬脂酸 2~3份；
防老剂4020 2~3份；
防老剂RD 2~3份；
防护蜡 2~3份；
芳烃油 3~4份；
不溶性硫磺 1.7~2.3份；
次磺酰胺类促进剂 0.8~1.5份；
防焦剂CTP 0.1~0.3份。
2.根据权利要求1所述的航空轮胎胎肩胶，其特征在于，由以下重量份的制备原料制成：
天然橡胶 60份；
顺丁橡胶 40份；
高耐磨炭黑N330 15份
天然橡胶用高导电炭黑VXC72 20份；
白炭黑 5份；
天然橡胶高耐久改性剂Acroad®DC-01T 1份；
氧化锌 5份；
硬脂酸 2份；
防老剂4020 2份；
防老剂RD 2份；
防护蜡 2份；
芳烃油 3份；
不溶性硫磺 1.7份；
次磺酰胺类促进剂 0.8份；
防焦剂CTP 0.1份。
3.根据权利要求1所述的航空轮胎胎肩胶，其特征在于，由以下重量份的制备原料制成：
天然橡胶 70份；
顺丁橡胶 30份；
高耐磨炭黑N330 20份
天然橡胶用高导电炭黑VXC72 15份；
白炭黑 10份；
天然橡胶高耐久改性剂Acroad®DC-01T 1.5份；
氧化锌 6份；
硬脂酸 2.5份；
防老剂4020 2.5份；
防老剂RD 2.5份；
防护蜡 3份；
芳烃油 4份；
不溶性硫磺 2.0份；
次磺酰胺类促进剂 1.0份；
防焦剂CTP 0.2份。
4.权利要求1~3任一项所述航空轮胎胎肩胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将天然橡胶和顺丁橡胶进行混合密炼，待温度由100℃升温至120℃，加入防老剂4020、防老剂RD、防护蜡、氧化锌、硬脂酸、天然橡胶高耐久改性剂Acroad®DC-01T继续混合密炼，待温度由120℃升温至135℃，加入高耐磨炭黑N330、白炭黑、橡胶用高导电炭黑VXC72和芳烃油进行混合密炼，待温度由135℃升温至150℃，将所得混合物排出，下片，得到一段混炼胶；
将所述一段混炼胶和不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂以及防焦剂CTP进行混合密炼至100℃，下片后得到航空轮胎胎肩胶。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将所述一段混炼胶和不溶性硫磺、次磺酰胺类促进剂以及防焦剂CTP进行混合密炼前，还包括将一段混炼胶停放16~24h。
6.权利要求1~3任一项所述航空轮胎胎肩胶或权利要求4~5任一项所述制备方法制备得到的航空轮胎胎肩胶作为胎肩胶在航空轮胎中的应用。
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