[发明专利]一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物、制备方法、应用和轮胎

说明书

本发明涉及橡胶轮胎技术领域，具体涉及一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物、制备方法、应用和轮胎。其组合物按重量份数计由如下重量份的材料组成：天然橡胶50~70份，TPI 10~20份，SBR 20~30份，芳纶短纤维一般使用份数在0.5~4份，环氧大豆油2~8份，炭黑40~60份，白炭黑5~10份，活化剂1~10份，防老剂1~5份，微晶蜡1~3份，硫化剂1~5份。本发明通过先将芳纶短纤维和环氧大豆油进行预分散制成芳纶短纤维预分散悬浮物，然后再加入生胶制成芳纶短纤维母胶，在生胶中使用天然胶、丁苯胶和杜仲胶并用，以降低轮胎生热，由此制得的胎面胶复合物具有高模量，抗切割，低磨耗，低生热的特点，大大延长轮胎的使用寿命。

技术领域

本发明涉及橡胶轮胎技术领域，具体涉及一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物、制备方法、应用和轮胎。

背景技术

近年来，随着国内载重轮胎子午化率的不断提高，全钢载重子午线轮胎正逐渐取代载重斜交轮胎用于复杂车况和路况，特别是越来越多的用于砂石厂和矿山等非铺装路面，这对矿山轮胎提出了更高的要求，要求胎面胶具有更高的拉伸强度、优异的耐切割性能，以及较低的滞后损失和生热等。但是用户普遍反应矿山胎胎面胶抗切割、抗撕裂性能较差，虽可通过换用高比表面积炭黑来解决这一问题，但存在生热高的缺点，因此考虑在胶料中加入新型原材料芳纶短纤维提高其小模量，改善胎面胶抗切割、磨耗性能。普通芳纶短纤维由于表面未经处理，虽然能在一定程度上提高载重胎的物理机械性能，但是还存在很大的工艺难题，如混炼时易团结，分散困难。

申请号201811576077.8的专利公开了一种芳纶短纤维增强天然橡胶复合材料的制备方法，采用硅烷偶联剂KH-560和天然胶乳等对芳纶短纤维进行预处理，制备了芳纶短纤维增强天然橡胶复合材料，芳纶纤维是一种具有高强度、高模量、耐高温、优异的抗切割性及耐化学腐蚀性的纤维，将芳纶纤维切成一定长度制得芳纶短纤维，加入到天然橡胶中制备天然橡胶复合材料，提高了天然橡胶的撕裂性能、耐磨性，降低滚动阻力。但是因为该专利对芳纶短纤维的预处理需要将芳纶短纤维放入多巴胺溶液中，调整PH值，置保温箱中4h后取出加入偶联剂搅拌，再于保温箱中放置4h后取出，用蒸馏水冲洗烘干，操作过程十分繁杂不好操作，实际生产中并不好应用。

北京化工大学吴卫东发明了基于润滑渗透隔离原理的“芳纶短纤维预处理方法”发明专利（中国专利申请号：ZL200510083844.8）,该专利对芳纶短纤维表面进行改性预分散处理，得到在橡胶基质中纤维分散程度不同的芳纶短纤维预分散体，这种芳纶短纤维预分散体的缺点是其中的助剂含量过高，对橡胶制品制备和加工都有一定影响。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物，该组合物混炼前通过采用环氧大豆油进行预分散，有效解决芳纶短纤维分散困难的工艺难题；并且采用天然胶和杜仲胶并用降低轮胎生热，延长轮胎使用寿命。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种耐切割的矿山胎胎面胶组合物，其特征在于，该胎面胶组合物按橡胶组分为100份计，由以下的原料混炼制备得到：

天然橡胶 50～90份

杜仲橡胶 5.0～20份

SBR 10～30份

芳纶短纤维 0.5～4.0份

环氧大豆油 2.0～8.0份

炭黑 40～60份

白炭黑 5.0～10份

活化剂 1.0～10份

微晶蜡 1.0～3.0份