CN101619146A

CN101619146A - 全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物和全钢巨型工程胎

Info

Publication number: CN101619146A
Application number: CN200910114295A
Authority: CN
Inventors: 何桂德; 周胜; 许光明
Original assignee: China National Tyre and Rubber Guilin Co Ltd
Current assignee: China National Tyre and Rubber Guilin Co Ltd
Priority date: 2009-08-07
Filing date: 2009-08-07
Publication date: 2010-01-06

Abstract

本发明将公开一种全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物及使用该组合物的全钢巨型工程胎。本发明所述的胎侧用橡胶组合物包括：(a)100重量份的橡胶成分，它包括10～50重量份的氯化丁基橡胶，补至100的余下组分为天然橡胶，或者是顺丁橡胶和/或丁苯橡胶与天然橡胶的组合；(b)按100重量份(a)计的40～70重量份补强炭黑。本发明组合物还可与常用的橡胶组合物配合剂配合使用。按此配方设计制成的胎侧胶具有优异的抗臭氧、抗热氧老化、抗屈挠龟裂和抗割口增长性能，该胎侧胶胶料硬度为50～62邵尔A，拉伸强度为15～25MPa，屈挠龟裂等级≤6级/30万次。

Description

全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物和全钢巨型工程胎

(一)技术领域：

本发明涉及胎侧用橡胶组合物，尤其涉及全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物；本发明还涉及在胎侧部分使用这种橡胶组合物的全钢巨型工程胎。

(二)背景技术：

轮胎在普通路面运转条件下，胎侧会不断地变形。胎侧经受连续的过度的屈挠，在这样的条件下会开裂，除屈挠龟裂之外，胎侧还经受大气的化学作用，如臭氧的侵蚀等，这些均会导致胎侧的腐蚀和降解，因此，要求轮胎胎侧用橡胶组合物具有较好的抗老化性能和抗屈挠龟裂性能。对于主要应用在各种大型矿山运输场地的全钢巨型工程胎来说，由于行驶条件恶劣，其胎侧变形极大，更易遭受臭氧、热氧老化和产生屈挠龟裂现象，因而要求全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物具备更为优良的抗老化性能和抗屈挠龟裂性能。此外，由于大型矿山运输场地上锋利的砂石及矿石繁多，为尽量减少这些锋利的砂石及矿石对全钢巨型工程胎造成割口增长现象，还要求全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物具备优异的抗割口增长性能。

目前已有的轮胎胎侧用橡胶组合物中，所用到的橡胶组分一般选用天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶和三元乙丙橡胶等橡胶中的至少一种，为了提高轮胎的耐弯曲龟裂增长性能，也有在胎侧橡胶组合物中配以使用卤化丁基橡胶的，如国家知识产权局2004年10月13公开的，公开号为CN1536008，名称为《轮胎侧壁用橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎》，公开了一种轮胎侧壁用橡胶组合物，该轮胎侧壁用橡胶组合物，含有橡胶成分100重量份、无机填充剂20～70重量份和聚丙烯粉末5～35重量份，且满足下式：(聚丙烯粉末的配合量)≤(无机填充剂的配合量+聚丙烯粉末的配合量)/2。上述发明中所述的橡胶成分包括天然橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、腈基丁二烯橡胶等二烯烃橡胶。其中，天然橡胶的配合量为30～100重量份，作为天然橡胶以外的橡胶成分，含有选自丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶中的至少一种的橡胶成分为0～70重量份；所述的无机填充剂为炭黑和/或二氧化硅。该发明橡胶组合物在在不使耐久性降低的同时，使轮胎轻量化、减小轮胎的滚动阻力，同时具备较好的操纵稳定性；但该发明所选用组分较复杂，且所选用的橡胶成分及其配比用量仅适合于乘用车的轮胎侧壁用橡胶组合物，而对于行驶条件恶劣的全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物来说，其效果并不理想。

(三)发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种具有优良的抗臭氧、抗热氧老化、抗屈挠龟裂和抗割口增长性能的全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物。

本发明所述的全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，它包括：

(a)100重量份的橡胶成分，它包括10～50重量份的氯化丁基橡胶，补至100的余下组分为天然橡胶，或者是顺丁橡胶和/或丁苯橡胶与天然橡胶的组合；

(b)按100重量份(a)计的40～70重量份补强炭黑。

上述胎侧用橡胶组合物，其中(a)100重量份的橡胶成分中，优选含有15～30重量份的氯化丁基橡胶；在补至100的余下组分中，顺丁橡胶和/或丁苯橡胶的用量≤天然橡胶的用量。

补强炭黑的量优选为45～60重量份；补强炭黑可为N330补强炭黑，或N539补强炭黑，或N330补强炭黑和N539补强炭黑的组合形式的混合物，或N330补强炭黑和N660补强炭黑的组合形式的混合物。

本发明全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，还可以配合橡胶组合物通常使用的配合剂，如操作油、防老剂、微晶蜡、活化剂、硫化剂、促进剂等配合使用；本发明全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，基于100重量份的橡胶成分，进一步还包括下述以重量份计的组分：

橡胶软化剂5～15份；活化剂3～8份；防老剂3～5份；

微晶蜡1～3份；硫磺0.5～2份；促进剂0.2～1.5份；

氧化镁0.1～0.8份；防焦剂0.1～0.3份。

对于上述配合使用的各组分较为优选的配比如下：

橡胶软化剂6～10份；活化剂3.5～6份；防老剂3～4份；

微晶蜡1.2～1.8份；硫磺0.5～1.5份；促进剂0.5～1.0份；

氧化镁0.4～0.6份；防焦剂0.1～0.2份。

上述配合使用的组分中，其中，

所述的橡胶软化剂可为芳烃油、环烷油或石蜡油；

所述的活化剂可选自氧化锌、纳米氧化锌、活性氧化锌中的任意一种与硬脂酸的并用体系；

所述的防老剂可为防老剂4010NA(N-异丙基-N-苯基对苯二胺)或防老剂4020[N-(1，3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺]与防老剂RD(2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉)或防老剂BLE(丙酮与二苯胺高温缩合物)的组合；或者是防老剂4010NA、防老剂RD、防老剂4020和防老剂BLE中的任意一种与防老剂A(N-苯基-α-萘胺)的组合；

所述的促进剂优选促进剂DM(二硫化二苯并噻唑)；

所述的防焦剂优选为防焦剂CTP(N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺)。

本发明全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，由常规方法制备。

本发明还包括全钢巨型工程胎，它包括由上述胎侧用橡胶组合物制备的胎侧。

本发明所述的全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，将氯化丁基橡胶与其它橡胶及补强炭黑进行适当的配比，在改善与其他橡胶的共混性和粘接性的同时，使得橡胶组合物在大气环境下具有具有优良的抗臭氧、抗热氧老化、抗屈挠龟裂和抗割口增长性能，其胶料硬度为50～62邵尔A，拉伸强度为15～25Mpa，屈挠龟裂等级≤6级/30万次，专用于在恶劣路况条件中行驶的全钢巨型工程胎。

(四)具体实施方式：

本发明所述的全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，包括橡胶成分和补强炭黑。

其中的橡胶成分，包括氯化丁基橡胶，天然橡胶及顺丁橡胶和/或丁苯橡胶。在100重量份的橡胶成分中，氯化丁基橡胶占10～50重量份，优选为15～30重量份；作为氯化丁基橡胶以外的橡胶组分，可以是天然橡胶，也可以是天然橡胶和顺丁橡胶的组合物，或者是天然橡胶和丁苯橡胶的组合物，还可以是天然橡胶和顺丁橡胶以及丁苯橡胶的组合物，它们的用量为将橡胶成分补至100的余量。

当氯化丁基橡胶以外的橡胶组分选用顺丁橡胶和/或丁苯橡胶与天然橡胶的组合形式时，为保持本发明胎侧用橡胶组合物的物理和加工性能，所述顺丁橡胶和/或丁苯橡胶的用量应不超过天然橡胶的用量，而在满足上述条件的情况下，所述顺丁橡胶和丁苯橡胶之间可任意配比组合。

其中的补强炭黑为40～70重量份，优选为45～60重量份。所述的补强炭黑为胎侧橡胶组合物中常用的补强炭黑，一般为N330补强炭黑，或N539补强炭黑，或N330补强炭黑和N539补强炭黑的组合形式的混合物(其中N539补强炭黑的用量应不超过补强炭黑总量的50％)，或N330补强炭黑和N660补强炭黑的组合形式的混合物(其中N660补强炭黑的用量应不超过补强炭黑总量的50％)。

优选地，本发明胎侧用橡胶组合物，还包括如如操作油、防老剂、微晶蜡、活化剂、硫化剂、促进剂等的配合剂。

下面以实施例对本发明全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。以下实施例中所述份数均指重量份。

实施例1

氯化丁基橡胶15份；

天然橡胶85份；

N330补强炭黑45份；

芳烃油5份；

硬脂酸3份；

活性氧化锌4份；

防老剂A 2份；

防老剂RD 2份

微晶蜡1份；

硫磺1.5份；

促进剂DM 0.8份；

氧化镁0.4份；

防焦剂CTP 0.1份。

将上述配方按常规制备方法制得的全钢巨型工程胎胎侧胶料，经测试，其硬度为50～58邵尔A，拉伸强度为16.0～22.0Mpa，扯断伸长率为550～650％，屈挠龟裂等级≤6级/30万次。

实施例2

氯化丁基橡胶30份；

天然橡胶50份；

顺丁橡胶20份；

N330补强炭黑30份；

N539补强炭黑25份；

环烷油8份；

硬脂酸2份；

氧化锌3份；

防老剂4020 1份；

防老剂RD 1份

微晶蜡2份；

硫磺1.0份；

促进剂DM 1份；

氧化镁0.6份；

防焦剂NA 0.3份。

将上述配方按常规制备方法制得的全钢巨型工程胎胎侧胶料，经测试，其硬度为52～62邵尔A，拉伸强度为15.0～20.0Mpa，扯断伸长率为500～600％，屈挠龟裂等级≤6级/30万次。

实施例3

氯化丁基橡胶20份；

天然橡胶55份；

丁苯橡胶25份；

N539补强炭黑60份；

石蜡油10份；

硬脂酸1.5份；

活性氧化锌5份；

防老剂RD 1份；

防老剂4010NA 1份；

微晶蜡1.8份；

硫磺0.5份；

促进剂DM 1.5份；

氧化镁0.5份；

防焦剂NA 0.2份。

将上述配方按常规制备方法制得的全钢巨型工程胎胎侧胶料，经测试，其硬度为52～60邵尔A，拉伸强度为15～20Mpa，扯断伸长率为500～600％，屈挠龟裂等级≤6级/30万次。

实施例4

氯化丁基橡胶25份；

天然橡胶40份；

顺丁橡胶20份；

丁苯橡胶15份；

N330补强炭黑35份；

N660补强炭黑25份；

环烷油7份；

硬脂酸2份；

纳米氧化锌2.5份；

防老剂BLE 1.5份；

防老剂A 1.5份；

微晶蜡1.2份；

硫磺1.2份；

促进剂DM 1.2份；

氧化镁0.5份；

防焦剂CTP 0.2份。

将上述配方按常规制备方法制得的全钢巨型工程胎胎侧胶料，经测试，其硬度为52～62邵尔A，拉伸强度为15～20Mpa，扯断伸长率为530～630％，屈挠龟裂等级≤6级/30万次。

Claims

1、全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于它包括：

(b)按100重量份(a)计的40～70重量份补强炭黑。

2、根据权利要求1所述的全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于：所述100重量份的橡胶成分中，含有15～30重量份的氯化丁基橡胶。

3、根据权利要求1或2所述的全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于：所述100重量份的橡胶成分中，顺丁橡胶和/或丁苯橡胶的用量≤天然橡胶的用量。

4、根据权利要求1或2所述的全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于：其中补强炭黑的量为45～60重量份。

5、根据权利要求1或2所述的全钢巨型工程胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于：所述补强炭黑为N330补强炭黑，或N539补强炭黑，或N330补强炭黑和N539补强炭黑的组合形式的混合物，或N330补强炭黑和N660补强炭黑的组合形式的混合物。

6、全钢巨型工程胎，包括由权利要求1～5中任何一种橡胶组合物制备的胎侧。