[发明专利]一种轻量化弹性内支撑体配方及其制备工艺

说明书

本发明涉及军用汽车技术领域，尤其是涉及一种轻量化弹性内支撑体配方及其制备工艺，按照重量份计，包括：天然橡胶80～100份，聚丁二烯橡胶0～20份，炭黑50～70份，改性玻璃微珠预分散母料10～40份，活性剂4.5～7.5份，橡胶操作油3～8份，防老剂1.5～6.5份，防护蜡1.0～2.5份，促进剂0.5～2.5份、硫磺0.8～1.8份。本发明的弹性内支撑体胶料重要物理性能均上有所提升，同时能够降低弹性内支撑体配方密度，降低体积重量，实现军用防弹安全轮胎轻量化，具有高强度、低生热、耐老化、轻量化的特点。

技术领域

本发明涉及军用汽车技术领域，尤其是涉及一种轻量化弹性内支撑体配方及其制备工艺。

背景技术

军用汽车轮胎防破损及破损后的安全行驶性能对车辆的战场生存能力有着至关重要的影响。战时，由于行驶地域错综复杂和枪林弹雨的战场环境，部队编配的各种轮式军用汽车随时可能遭到来自空中和地面的袭击，容易遭到人为破坏。同时，现代战争将迫使军用汽车更多地在地形错综复杂且没有开辟道路的地面上行驶，对于军用汽车轮胎的越野通过性能和安全防护性能要求高。因此，高性能军用安全轮胎必须具备两个条件：一是装用安全轮胎的车辆在正常情况下应具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性；二是轮胎破损后车辆应具有可接受的操纵稳定性和行驶平顺性，不影响车辆行驶安全。

军用防弹安全轮胎大体分为实心胎、海绵胎和充气轮胎三种型式。早期的防弹安全轮胎都是实心轮胎，从20世纪初期开始广泛采用海绵轮胎和充气轮胎。海绵轮胎是在普通充气轮胎内部填充海绵橡胶，以海绵橡胶作为主要支撑体，起到防弹作用。但是海绵轮胎内部摩擦快速生热，最大行驶速度不超过60km/h，连续行驶一般不超过两个小时，海绵体极易融化而产生爆胎，严重威胁到装备和人员的安全。为防止海绵轮胎爆胎，在火炮牵引过程中只能给海绵轮胎浇水散热，极大地影响了部队的机动能力。因此，海绵轮胎现已基本淘汰。普通充气轮胎的优点是生热低，散热快，重量也轻得多。但普通充气轮胎安全性低，一旦刺穿胎冠或击破胎体，轮胎立刻无法使用。而普通充气轮胎抗打击能力极为脆弱，一般轻武器弹药、小威力地雷及爆炸物即可将其破坏。同时，现代战争将迫使军用汽车更多地在地形错综复杂且没有开辟道路的地面上行驶，对于军用汽车轮胎的越野通过性能和安全防护性能要求高，若使用普通充气轮胎，容易发生爆胎，更换受损轮胎不但费时，如若处在敌火力打击的危险区域，容易造成人员和物资的进一步损失，直接影响军车各种运输保障任务，甚至因此贻误战机，影响作战的胜利。

弹性内支撑防弹安全轮胎是一种基于弹性内支撑体的防爆轮胎，它由三部分构成：外胎、弹性内支撑体、轮辋。既具有充气轮胎缓冲性能好、速度高(最速度90km/h)、生热低的特点，又具有海绵轮胎在零气压下仍能安全使用的功能，主要缺点是会导致轮胎质量增大，滚动阻力大，耗油高。

弹性内支撑体主要是采用橡胶和补强填料。橡胶具有很好的弹性，但因为橡胶的自由体积较大，分子间作用力小，缺乏结晶能力，使得橡胶的机械性能差，一般必须经过增强才能制作橡胶制品。大量研究证明，粒径、表面活性和结构性是影响增强剂增强效果的三个重要因素，也被称为橡胶增强剂三要素。一般而言，高级别的炭黑和白炭黑(属于纳米增强材料)可以将非自增强性橡胶的拉伸强度提高几倍到十几倍。因此，炭黑、白炭黑这两种具有纳米尺寸的增强剂成为橡胶轮胎工业中最重要的补强性填，需使用一定质量分数才能达到想要的性能。