[发明专利]全钢巨型工程胎胎侧胶及使用该胎侧胶的全钢巨型工程胎

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及胎侧胶，尤其涉及全钢巨型工程胎的胎侧胶，本发明还涉及使用这种胎侧胶的全钢巨型工程胎。

(二)背景技术：

在目前各种子午胎中，轮胎的胎侧除了在胎体帘布层上设置有一至二层的尼龙帘布加强层外，没有其它的骨架材料，其余都是橡胶层，因此，胎侧是轮胎中最为薄弱的地方，而胎侧又是轮胎中最为凸出的部位，承受着最大的载荷，所以，轮胎的胎侧很容易产生龟裂，从而大大降低了轮胎的使用寿命。为了解决这一问题，科研人员经过反复研究，认为可以通过在胎侧部位设置加强层、或者是通过改进胎侧胶胶料的配方等方案来解决上述问题。三元乙丙橡胶(EPDM)是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物的ASTM命名，三元乙丙橡胶(EPDM)的主要聚合物链是完全饱和的，这个特性使得三元乙丙橡胶(EPDM)可以抵抗热、光、氧气、尤其是臭氧；同时三元乙丙橡胶三元乙丙橡胶(EPDM)本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性。由于三元乙丙橡胶具有的上述特性，已有生产厂家将其应用于轮胎胎面胶的配方中，例如申请号为88103633.1，名称为《胎面组合物由三元共聚物/不饱和橡胶共混物构成的轮胎》的发明专利，公开了一种胎面组合物由下述物质的共混物组成，经硫化制成的轮胎：(A)乙烯、α-烯烃和非共轭多烯三元共聚物；(B)一种高不饱和的橡胶；以及(C)一种由硫磺和/或硫给予体化合物，有机(氢)过氧化物硫化剂和硫磺硫化促进剂组成的硫化体系；由此胎面配方经硫化制成的轮胎具有高强度、低滚动阻力、高抗滑性及良好的牵引力，但这种轮胎的耐磨性能不够理想，不被大多数消费者所接受。除此之外，也有生产厂家将三元乙丙橡胶应用于具有两层或两层以上轮胎侧壁的内层，或内、外层的配方中，例如申请号为98804856.6，名称为《用于轮胎侧壁和其它橡胶制品的组合物》的发明专利，公开了一种可用于轮胎侧壁和其它部位的组合物，其中用于胎侧外层的组合物为含有9.5到20重量％的芳族单体和0.2到1.0摩尔％的苄基溴的溴化异烯烃/对甲基苯乙烯共聚物的橡胶共混物；用于胎侧内层的是1-90重量份的三元乙丙橡胶(EPDM)。但实际上，当内层使用的三元乙丙橡胶为1重量份时，三元乙丙橡胶本身所具有的特性在整个组合物中显得微不足道，难以发挥作用，不具备实际的意义；而当内层使用的三元乙丙橡胶为90重量份时，对轮胎的成型效果有很大的负面影响，甚至不能成型，导致该配方不能实现。而且该轮胎侧壁是由多层胎侧胶粘合而成，由于轮胎在承受负荷的同时快速转动，会产生很大的热量，促使内层胶和外层胶老化，从而加速了内层胶和外层胶的脱层，降低了轮胎的使用寿命。目前还没有发现将三元乙丙橡胶应用于单层的全钢巨型工程胎胎侧胶配方中的公开报道。

(三)发明内容：

本发明将公开一种具有优异的抗臭氧、抗热氧老化和抗屈挠龟裂性能的将三元乙丙橡胶应用于单层的全钢巨型工程胎的胎侧胶；本发明还将公开使用这种胎侧胶的全钢巨型工程胎。

本发明所述的全钢巨型工程胎胎侧胶，它包括可用硫和/或硫给体硫化的橡胶混合物，该橡胶混合物包括：

a)三元乙丙橡胶10-30重量份；

b)天然橡胶50-90重量份；

c)顺丁橡胶和/或丁苯橡胶0-20重量份；

且三元乙丙橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶和/或丁苯橡胶的合计含量为100重量份。

上述橡胶混合物中，在天然橡胶中加入一定量的三元乙丙橡胶，使橡胶混合物具有一定的抗臭氧、抗热氧老化和抗屈挠龟裂性能，申请人经反复实验发现，在50-90重量份的天然橡胶中加入10-30重量份的三元乙丙橡胶所达到的抗臭氧、抗热氧老化和抗屈挠龟裂的效果较好，为了提高橡胶混合物的弹性及耐老化、耐磨耗等性能，可在天然橡胶与三元乙丙橡胶的混合物中加入适量的顺丁橡胶和/或丁苯橡胶，一般来说，顺丁橡胶和/或丁苯橡胶加入的量为补至100重量份的余量，范围在0-20重量份。

为了使橡胶混合物的综合性能得到较大的提高，所述橡胶混合物中各组分的优选配比以重量份计如下：三元乙丙橡胶10-15份，天然橡胶60-80份，顺丁橡胶和/或丁苯橡胶5-20份。

所述全钢巨型工程胎胎侧胶，基于100重量份的橡胶混合物，进一步包括下述以重量份计的辅剂：

补强炭黑40-70份；   橡胶软化剂5-15份；  活化剂3-8份；

防老剂3-6份；       硫磺1.0-3.0份；     促进剂0.6-2.0份；

防焦剂0.1-0.4份。

其优选配比以重量份计如下：