[发明专利]矿山用巨型工程机械子午线轮胎胎面橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿山用巨型工程机械子午线轮胎胎面橡胶组合物，该橡胶组合物有利于改善轮胎防割裂、掉块性能，属于轮胎制造和橡胶制品制造技术领域。

背景技术

工程建设和矿业生产中所用的运输设备日趋大型化，这导致工程机械及其轮胎运载载荷及性能要求有较大的增长。由于矿山用巨型工程机械子午线轮胎使用条件及其苛刻，载荷极为巨大，转弯多，运行路面多为碎石路面，并是连续的上坡、下坡行驶，在胎面与路面的接触过程中及其容易受到锋利石块的撞击、刺扎和切割，这对矿山用巨型工程机械子午线轮胎胎面胶的物理机械性能要求很高。

目前为止，在公开文献中全钢载重子午线轮胎胎面胶配方多侧重于解决某一单方面的胶料物理性能需要，未能较好地综合平衡胎面胶料各项物理机械性能的关系。同时，目前还没有某个单一指标能够很好地表征橡胶组合物的耐切割性能。

根据现有文献报道，造成轮胎胎面胶切割损坏主要有两种表现形式：掉块，即轮胎胎面的橡胶组合物以小块的形式脱离轮胎表面；崩花，即轮胎胎面的橡胶组合物以几片大块的形式脱离轮胎表面。根据上述损伤形式提出对用于轮胎胎面的橡胶组合物耐切割性能的要求包括3个阶段性要求：初期切不进，即橡胶组合物的硬度不能太低；中期切不动，即橡胶组合物的撕裂强度大，扯断伸长率高，抗张积大；终期切不断，即橡胶组合物的扯断伸长率高。由于橡胶组合物的初期硬度与终期伸长率是反比关系，所以要提高轮胎胎面的抗切割能力要综合考虑硬度和伸长率之间的平衡关系，硬度要适度，过大过小都不好。

基于上述分析，发明人提出该橡胶组合物的设计原则是：要赋予该橡胶组合物以良好的胎面耐切割性能，需具有以下综合性能要求：⑴ 高撕裂强度，高抗张积；⑵ 高扯断伸长率；⑶ 高动态刚性E*；⑷ 低生热。

发明内容

1、发明目的：本发明目的在于设计一种耐切割性能良好的矿山用巨型工程机械子午线轮胎胎面胶组合物。

2、技术方案：

本发明中的橡胶组合物的橡胶体系选用物理性能优异的胶种；补强体系选用低结构、高比表面积炭黑并用高分散、高比表面积白炭黑，可以提高抗切割和耐割口增长性、降低生热；硫化体系选用具有高抗还原性，耐氧性，有助于硫化后的橡胶组合物获得强度高、高抗撕裂性，耐动态疲劳以及生热低等优点；防老化体系选取多种防老剂并用，有利于橡胶组合物长久保持良好的物理机械性能，以满足工程机械子午线轮胎适用于恶劣的工作环境；为防止因油类增塑剂降低胶料模量和硬度而适当控制软化剂的选用，增加可提高胶料的模量和耐磨性的助剂。

本发明中的矿山用巨型工程机械子午线轮胎胎面橡胶组合物，它包括：

1、含有天然橡胶，或者含有天然橡胶和丁苯橡胶的橡胶组份：天然橡胶70～100重量份，丁苯橡胶为0～30重量份，且天然橡胶和丁苯橡胶的合计含量为100重量份。

2、以100重量份的前述橡胶组份为基准，含有补强炭黑15～60重量份和高分散性白炭黑8～25重量份的混合填料。所述补强炭黑为N115补强炭黑，或N121补强炭黑，或N134补强炭黑，或N220补强炭黑，或N330补强炭黑，或双相炭黑，以及它们之中任意两种或两种以上的并用体系。

3、以100重量份的前述橡胶组份的橡胶组合物，进一步含有包括下述以重量份计的硫促体系和防老体系：硫促体系为普通硫磺S 0.5～2.5份；促进剂NS 0.5～2.5份；防焦剂CTP 0.1～0.5份；防老体系包括防老剂可为RD（2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉)，或4020（N-(1，3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺），或微晶蜡，或它们之中任意两种或两种以上并用体系1～6份。

4、基于100重量份的橡胶组份，进一步包括下述辅剂：抗撕裂助剂AD1600为主体为带功能基团的烃类树脂，AD1600 1～6份；硅烷偶联剂1～5份；分散剂1～2份；辛基酚醛树脂1～3.5份。

3、有益效果：

本发明中的橡胶组合物中所选用的橡胶体系、补强体系以及硫化体系，可以提高抗切割和耐割口增长性，有助于硫化后的橡胶组合物获得强度高、高抗撕裂性，耐动态疲劳以及生热低等优点。满足矿山用巨型工程机械子午线轮胎适用于恶劣的工作环境。

 

具体实施例

下面通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于这些实施例。以下实施例中所述份数均为重量份。

矿山用巨型工程机械子午线轮胎胎面橡胶组合物由表1组份构成：

表1