[发明专利]一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物及其制备方法，所述橡胶组合物由橡胶母粒、天然橡胶、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、硅烷偶联剂、防老剂RD、硫磺和促进剂CZ，其中橡胶母粒的原料中加入了改性纳米金刚石。本发明的橡胶组合物具有拉伸强度、断裂伸长率、定伸应力等很高的优点，并且回弹性好，能够非常轻松地回弹，以承受磁悬浮汽车紧急着陆时轮胎胎面的巨大变形，适用于磁悬浮轮胎的胎面，由其制得的磁悬浮轮胎的胎面耐磨性和稳定性都很好，具有更佳的操控性和驾驶安全性。

技术领域

本发明属于橡胶工业领域，具体涉及一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物及其制备方法。

背景技术

磁悬浮是在没有接触性约束的条件下，在磁力作用下，使物体在空间处于稳定的一种状态。由于它具有非接触、无摩擦、无污染等特征，使其在工程中的应用场合显示出极大的优越性，近年来倍受工程技术人员关注。

磁悬浮汽车的轮胎目前使用的仍然是无磁性绝缘类轮胎，虽然磁悬浮汽车在行驶过程中能够产生一定的离地间隙，但有时仍然无法避免道路上小钉子等金属尖锐物品的危害。而且磁悬浮汽车在紧急着陆时，轮胎胎面要承受巨大的变形和载荷，因此，对于磁悬浮汽车轮胎的设计提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物及其制备方法。本发明的橡胶组合物具有拉伸强度、断裂伸长率、定伸应力等很高的优点，并且回弹性好，能够非常轻松地回弹，以承受磁悬浮汽车紧急着陆时轮胎胎面的巨大变形，适用于磁悬浮轮胎的胎面，由其制得的磁悬浮轮胎的胎面耐磨性和稳定性都很好，具有更佳的操控性和驾驶安全性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物，所述橡胶组合物由下述按重量份数计的原料制成：

橡胶母粒：50~60份；

天然橡胶：80~120份；

白炭黑：20~30份；

氧化锌：3~5份；

硬脂酸：1~3份；

硫磺：1~3份；

硅烷偶联剂：2~4份；

防老剂RD：1~2份；

促进剂CZ：1~3份。

所述的橡胶母粒包括以下重量份数的组分：改性纳米金刚石40~60份、丁苯橡胶120~150份、聚乙烯基吡咯烷酮6~8份、硬脂酸3~5份、钛酸酯类偶联剂1~3份、防老剂1~3份和微晶蜡8~12份；所述改性纳米金刚石的制备方法为：取纳米金刚石放入反应器中，然后加入改性剂，升温至200℃反应12h；反应完成后，冷却至室温，所得混合物分别用甲醇和甲苯清洗，过滤后，冷冻干燥制得所述改性纳米金刚石。

在改性纳米金刚石的制备过程中，所述改性剂为马来酸酐或双环戊二烯；所述纳米金刚石与改性剂的质量比为5:（1~3）。

所述的橡胶母粒的制备方法为：采用双辊开炼机，控制辊温100℃，辊距5mm，依次加入改性纳米金刚石40~60份、丁苯橡胶120~150份、聚乙烯基吡咯烷酮6~8份、硬脂酸3~5份、钛酸酯类偶联剂1~3份、防老剂1~3份和微晶蜡8~12份，充分混合后，薄通4次，调整辊距10mm下片，得到片状的纳米金刚石复合胶料；将所得胶料加入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速150r/min，挤出温度为80℃，挤出成条，然后切断、造粒，制得所述橡胶母粒。

如上所述的磁悬浮轮胎胎面用的橡胶组合物的制备方法为：将橡胶母粒、天然橡胶、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、硅烷偶联剂和防老剂RD加入到密炼机中，在165℃下混炼5min，以获得母炼胶，然后使用开放式炼胶机在母炼胶中混入硫磺和促进剂CZ，随后硫化30min后制得所述橡胶组合物。