一種高性能工程輪胎胎面膠料屬于橡膠基復合材料領域。常用的提高工程機械輪胎胎面膠性能的方法有改變填料品種如改變炭黑的品種、加入少量白炭黑和短纖維，優化硫化體系等。本發明專利技術特征在于：在大型工程輪胎胎面膠料配方中，以質量份數計：每１００份橡膠，加入乳液法制備的黏土／橡膠納米復合母膠，保證黏土的用量范圍為１－１０份，同時相應減少配方中炭黑的用量，其減少的量為１份黏土替代１－５份炭黑。所述的黏土／橡膠納米復合母膠包括：黏土／天然橡膠納米復合母膠、黏土／丁苯橡膠納米復合母膠、黏土／丁腈橡膠納米復合母膠。本發明專利技術可明顯提高大型工程輪胎的耐屈撓、耐割口等性能，延長輪胎的使用壽命。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種利用乳液法制備的黏土/橡膠納米復合母膠來提高工程輪 胎胎面膠料的性能，屬于橡膠基復合材料領域。技術背景工程機械輪胎的使用特點是場地環境惡劣、使用條件苛刻、負荷量大等。 因此要求輪胎胎面膠料耐切割、耐疲勞、耐磨、硬度高、變形小、生熱低等。 常用的提高工程機械輪胎胎面膠性能的方法有改變填料品種如改變炭黑的品 種、加入少量白炭黑和短纖維，優化硫化體系等。
技術實現思路
本專利技術的目的在于制備一種高性能工程輪胎胎面膠料，明顯提高大型工 程輪胎的耐屈撓、耐割口等性能，延長輪胎的使用壽命。本專利技術的目的通過以下技術方案實現本專利技術的特征在于采用下述方法進行通過在大型工程輪胎胎面膠料中 加入乳液法制備的黏土/橡膠納米復合母膠來實現。黏土/橡膠納米復合母膠的 種類包括黏土/天然橡膠納米復合母膠、黏土/丁苯橡膠納米復合母膠、黏土 /丁腈橡膠納米復合母膠等。本專利技術提供了一種高性能工程輪胎胎面膠料，其特征在于 在大型工程輪胎胎面膠料配方中，以質量份數計每100份橡膠，加入 乳液法制備的黏土/橡膠納米復合母膠，保證黏土的用量范圍為l-10份，同時相應減少配方中炭黑的用量，其減少的量為1份黏土替代l-5份炭黑(如N330、 N234等)。所述的黏土/橡膠納米復合母膠包括黏土/天然橡膠納米復合母膠、黏土/丁苯橡膠納米復合母膠、黏土/丁腈橡膠納米復合母膠等。本專利技術通過在大型工程輪胎胎面膠料中加入采用乳液法制備的黏土/橡膠 納米復合母膠，同時降低胎面膠料中炭黑的用量，可明顯提高大型工程輪胎 的耐屈撓、耐割口等性能，延長輪胎的使用壽命。具體實施方式以下舉出實施例對本專利技術做進一步的說明，本專利技術不受其限制。實施例 中的份數均以質量份數計。實施例 1對于30份炭黑N330增強的丁苯橡膠復合材料，以黏土/丁苯納米復合母 膠的形式加入納米黏土，分別將2份和5份納米黏土替代等量的增強炭黑N330 后，材料的性能如表l所示。從表中的結果可看出與參比樣相比，含2份 和5份納米黏土膠料的拉伸強度、撕裂強度、耐屈撓疲勞壽命明顯提高。含2 份納米黏土膠料的耐磨性能與參比樣相當；含5份納米黏土膠料的耐磨性能 比參比樣略有降低。表1納米粘土對丁苯橡膠復合材料性能的影響*N330/納米黏土用量/phr參比樣28/225/5邵爾A型硬度626568300X定伸應力/MPa7.810.510.0拉伸強度/MPa20.826.928.1扯斷伸長率/%523531613扯斷永久變形/%121618撕裂強度/(kN/m)36.542,749.9發生初級裂口的屈撓次數/萬次822>200阿克隆磨耗/(cmVl.61km)0.0640.0620.081*基本配方SBR 100，氧化鋅3，硬脂酸 1，防老劑4010NA 1, 促進劑CZ 1，硫磺1.75， N330炭黑30。實施例2對于60份N234炭黑增強的丁苯橡膠復合材料，以黏土/丁苯納米復合母 膠的形式加入納米黏土，分別以2份納米黏土非等量替代N234增強炭黑5份 和IO份后，材料的性能如表2所示。從表2中的結果可看出與參比樣相比， 含2份和5份納米黏土膠料的拉伸強度、撕裂強度、耐屈撓疲勞壽命明顯提 高；耐磨性能相差不大。表2非等量替代炭黑對丁苯橡膠納米復合材料性能的影響*<table>table see original document page 5</column></row><table>發生初級裂口的屈撓次數/萬次21120阿克隆磨耗cmVl.61km0,0320.0370.049*基本配方SBR 100，氧化鋅3，硬脂酸 1，防老劑4010NA 1， 促進劑CZ 1，硫磺 1.75，高芳油 10， N234炭黑60。實施例 3對于N330炭黑增強的天然橡膠復合材料，以黏土/天然橡膠納米復合母 膠的形式加入納米黏土， 4份納米黏土等量替代4份N330炭黑后，性能如表 3所示表3 NR膠料中含4份納米黏土的性能<table>table see original document page 5</column></row><table>基本配方NR 100，氧化鋅5，硬脂酸2， Si-69 3，促進劑DM 1.8， 硫磺 1.4，高芳油6，防老劑4010NA 2.0，石蠟1.0， N330炭黑50。實施例 4在工程胎面膠料中，以黏土/天然橡膠納米復合母膠的形式加入納米黏土，分別以1份和5份納米黏土等量替代參比樣中的增強炭黑，硫化膠性能對比 的結果如表4所示。表4胎面膠料性能對比結果<table>table see original document page 6</column></row><table>基本配方NR 100，氧化鋅5，硬脂酸2，促進劑CZ L6， DTDM 0.5，硫磺 1.4，高芳油6，防老劑4010NA 2.0，石蠟1.0， N330炭黑55。從表4的結果可以看出隨著納米黏土用量增加，復合材料的邵氏A型硬 度、100%定伸應力、300%定伸應力、拉伸強度和撕裂強度增加，且粘土用 量越多，其性能提高幅度越大。而且納米黏土的加入胎面膠料的磨耗量降低， 耐磨性能提高。權利要求1、一種高性能工程輪胎胎面膠料，其特征在于在大型工程輪胎胎面膠料配方中，以質量份數計每100份橡膠，加入乳液法制備的黏土/橡膠納米復合母膠，保證黏土的用量范圍為1-10份，同時相應減少配方中炭黑的用量，其減少的量為1份黏土替代1-5份炭黑。2、 根據權利要求1所述的高性能工程輪胎胎面膠料，其特征在于所 述的黏土/橡膠納米復合母膠包括黏土/天然橡膠納米復合母膠、黏土/丁苯橡 膠納米復合母膠、黏土/丁腈橡膠納米復合母膠。全文摘要一種高性能工程輪胎胎面膠料屬于橡膠基復合材料領域。常用的提高工程機械輪胎胎面膠性能的方法有改變填料品種如改變炭黑的品種、加入少量白炭黑和短纖維，優化硫化體系等。本專利技術特征在于在大型工程輪胎胎面膠料配方中，以質量份數計每100份橡膠，加入乳液法制備的黏土/橡膠納米復合母膠，保證黏土的用量范圍為1-10份，同時相應減少配方中炭黑的用量，其減少的量為1份黏土替代1-5份炭黑。所述的黏土/橡膠納米復合母膠包括黏土/天然橡膠納米復合母膠、黏土/丁苯橡膠納米復合母膠、黏土/丁腈橡膠納米復合母膠。本專利技術可明顯提高大型工程輪胎的耐屈撓、耐割口等性能，延長輪胎的使用壽命。文檔編號C08L7/00GK101215390SQ20071030479公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日專利技術者何少劍, 馮耀嶺, 吳友平, 張立群, 王益慶, 蔚 趙 申請人:北京化工大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高性能工程輪胎胎面膠料，其特征在于： 在大型工程輪胎胎面膠料配方中，以質量份數計：每１００份橡膠，加入乳液法制備的黏土／橡膠納米復合母膠，保證黏土的用量范圍為１－１０份，同時相應減少配方中炭黑的用量，其減少的量為１份黏土替代１－５份炭黑。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳友平，張立群，馮耀嶺，王益慶，何少劍，趙蔚，
申請(專利權)人：北京化工大學，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]
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