CN103602284A

CN103602284A - 斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶

Info

Publication number: CN103602284A
Application number: CN201310605882.XA
Authority: CN
Inventors: 韩飞雪; 卢江荣; 王玉峰; 赵贤淑; 闫普选; 丁倩; 秦玉江; 王梦沂
Original assignee: Guilin University of Electronic Technology
Current assignee: Guilin University of Electronic Technology
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2014-02-26

Abstract

本发明公开了一种斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，按重量份计由下述组分构成：橡胶100份，由75～100份的天然橡胶、0～15份的丁苯橡胶和0～15份的顺丁橡胶组成；氧化锌4～6份；硬脂酸1～2份；防老剂2～3份；补强剂35～50份；增塑剂4～6份；硫化活性剂Z-3110.5～2份；N,N′-间苯撑双马来酰亚胺1～3份；不溶性硫磺2～3份；促进剂0.9～2份；防焦剂0.1～0.2份。按上述配方制得的胶料不仅具有与尼龙帘布高的粘合强度、热老化后高的物理性能和粘合强度保持率，同时具有弹性好、扯断伸长率高，定伸应力和硬度与缓冲层胶料性能匹配好的性能特点，轮胎使用安全，寿命长。

Description

斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶

技术领域

本发明涉及一种斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，属于轮胎制造技术领域。

背景技术

斜交轮胎一般均以尼龙帘线作为胎体骨架材料。航空轮胎具有负荷大、速度高、下沉量大、变形大、充气内压高的使用特点，要求胎体挂胶与尼龙帘线具有较高的粘合强度和较高的耐热性，以抵抗长期高载荷作用下剪切力和剥离力的作用，以及能够在反复的热历程老化后仍然保持有较高的物理性能和粘合强度保持率。公开号为CN101200626的发明专利公开了一种航空轮胎用尼龙/芳纶复合帘线挂胶的配方，各原料的重量配比为：烟片胶80～100、丁苯橡胶5～20、高耐磨炭黑30～60、高分散性白炭黑5～20、硅烷偶联剂0.5～5、氧化锌2～10、硬脂酸1～4、对苯二胺类防老剂0.5～4、酮胺类防老剂0.5～4、不溶性硫磺1～3、次磺酰胺类促进剂0.5～2、粘合增进剂3.5～15。该发明通过在配方中添加粘合增进剂AIR-101和粘合增进剂AIR-1来达到提高胶料老化前后的粘合性能，进而提高成品轮胎帘布层的粘合强度的目的，但该配方中含有白炭黑、硅烷偶联剂，三嗪和多胺两类粘合增进剂，为了保证混炼均匀，需进行多段混炼，不利于生产节能降耗。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生产成本低，并具有与尼龙帘布高的粘合强度，在热老化后仍然具有较高的物理性能和粘合强度保持率的斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶。

本发明所述的斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，按重量份计由下述组分构成：

橡胶：100份，由75～100份的天然橡胶、0～15份的丁苯橡胶和0～15份的顺丁橡胶组成；

氧化锌：4～6份；

硬脂酸：1～2份；

防老剂：2～3份；

补强剂：35～50份；

增塑剂：4～6份，为C5石油树脂、古马隆树脂或芳烃油，或者是芳烃油和选自C5石油树脂和古马隆树脂中的一种或两种的组合；

硫化活性剂Z-311：0.5～2份；

N,N′-间苯撑双马来酰亚胺：1～3份；

不溶性硫磺：2～3份；

促进剂：0.9～2份；

防焦剂：0.1～0.2份。

上述各组分的重量配比优选为：

橡胶：100份；

氧化锌：4～5份；

硬脂酸：1～2份；

防老剂：2～3份；

补强剂：38～45份；

增塑剂：4～5份；

硫化活性剂Z-311：0.5～1.5份；

N,N′-间苯撑双马来酰亚胺：1～2份；

不溶性硫磺：2.0～3.0份；

促进剂：1～1.5份；

防焦剂：0.1～0.2份。

上述技术方案中：

所述的天然橡胶优选为烟片胶RSS1#和/或天然标准胶SMR5，当天然橡胶为上述两种的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。所述的丁苯橡胶优选为丁苯橡胶1500。所述的顺丁橡胶优选为顺丁橡胶9000。三种橡胶用量的总和为100重量份。

所述的防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)与对苯二胺类防老剂的组合。具体的，所述的防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)与选自N-(1,3-二甲基丁基)N′-苯基对苯二胺(防老剂4020)、N-异丙基-N-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)和N-苯基-N'-环己基对苯二胺(防老剂4010)中的一种或两种以上的组合。所述防老剂RD与对苯二胺类防老剂的配比可以为任意配比，优选的配比为：防老剂RD：对苯二胺类防老剂1：0.5～1.5(重量比)。更优选的防老剂组合为防老剂RD和防老剂4020按1：0.8～1.2(重量比)的组合。当对苯二胺类防老剂的选择为两种以上时，它们之间的配比可以是任意配比。

所述的补强剂为N330炭黑和/或N660炭黑，当补强剂为上述两种的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。N330炭黑和N660炭黑的配比优选为1：0.5～2(重量比)。

当增塑剂的选择为芳烃油和选自C5石油树脂和古马隆树脂中的一种或两种的组合，此时，它们之间的配比可以为任意配比。优选的增塑剂为芳烃油和C5石油树脂或古马隆树脂的组合，它们的配比优选为1：0.5～0.8(重量比)。

本申请中所述的硫化活性剂Z-311是一种经结构优化的有机锌皂类与特殊活性剂复配改性而成的橡胶专用活性剂，其与橡胶的相容性较好，可赋予胶料较好的物理性能和抗硫化返原性，提高胶料的热稳定性能。

本申请中所述的N,N′-间苯撑双马来酰亚胺作为多功能助剂使用，它一方面可以与天然橡胶硫化返原多硫键裂解产生的共轭二烯和三烯发生Diels-Alder反应，将新断链的交联键“缝合”起来，弥补交联键的减少，进一步提高胶料的热稳定性，另一方面能降低胶料初始门尼粘度，延迟硫化诱导期，使胶料与尼龙帘布表面浸胶层接触充分，能够充分渗入尼龙帘布间，提高胶料的H抽出值，强化了胶料与尼龙帘布的粘合。

所述的促进剂为噻唑类促进剂和/或次磺酰胺类促进剂中的一种或两种以上的组合。其中，次磺酰胺促进剂通常可以是选自N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)、N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NOBS)和N,N-二环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(促进剂DZ)中的任一种或两种以上的组合。所述的噻唑类促进剂通常选用2，2'-二硫代二苯并噻唑(促进剂DM)。当促进剂为上述选择中任意两种以上的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。

所述的防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(防焦剂CTP)。

本发明所述的帘线挂胶采用现有常规方法进行混炼制备。制得的胶料按下述表1中条件硫化后得到的硫化胶的性能如下述表1所示：

表1：

与现有技术相比，本发明所述帘线挂胶以天然橡胶为主材料，搭配适量的丁苯橡胶和顺丁橡胶，结合使用硫化活性剂Z-311和多功能助剂N,N′-间苯撑双马来酰亚胺提高胶料的热稳定性和与尼龙帘布的粘合强度，使胶料不仅具有与尼龙帘布高的粘合强度、热老化后高的物理性能和粘合强度保持率，同时具有弹性好、扯断伸长率高，定伸应力和硬度与缓冲层胶料性能匹配好的性能特点，可使航空轮胎在使用过程中不会出现胎体层脱空等质量问题，轮胎使用安全，寿命长。另一方面，本发明所述配方体系不含反应型酚醛树脂原材料，避免了释放甲醛的环保问题和多段混炼的工艺问题，有利于生产中的节能降耗。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

以下各实施例中使用的硫化活性剂Z-311购自北京中橡科达橡胶材料有限公司。

表2：

实施例1

1)按表2中实施例1的配方称取各组分；

2)使用密炼机进行混炼，按下述顺序投料：

第一步：加入天然橡胶塑炼17min，控制塑炼温度小于170℃，排胶、下片、冷却，按工艺规定时间停放；

第二步：加入塑炼后的天然橡胶和/或顺丁橡胶和/或丁苯橡胶、C5石油树脂、古马隆树脂混炼2min,控制混炼温度小于145℃；

第三步：加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、N,N′-间苯撑双马来酰亚胺，混炼1min，控制混炼温度小于145℃；

第四步：加入1/2的补强剂，混炼2min，控制混炼温度小于145℃；

第五步：加入芳烃油，混炼1.5min，控制混炼温度小于145℃；

第六步：加入1/2的补强剂，混炼2min，控制混炼温度小于145℃；

第七步：混合均匀后排料、开炼机下片，得到一段胶胶片，排胶温度小于150℃；

上述混炼时间以密炼机转子转速为40rpm为基准确定；

3)将一段胶胶片在开炼机上翻炼包辊，然后加入不溶性硫磺、硫化活性剂Z311、促进剂和防焦剂，控制开炼机辊筒温度小于100℃，按常规工艺混合均匀后下片、冷却，即得到帘线挂胶。

对步骤3)制得的胶料用硫化仪检测，具有下述如表3所述的MDR硫化仪特性。

表3：

扭转角	M_L，lb-in	M_H，lb-in	ΔM，lb-in	ts₁，m:s	t₉₀，m:s
						±0.5°	1.03	12.46	11.43	11:57	25:27

将步骤3)制得的胶料按表4中条件进行硫化后，得到的硫化胶的性能如表4所示。

表4：

实施例2

按上述表2中指定的各组分进行炼胶，具体的混炼方法同实施例1。

对所得的胶料用硫化仪检测，具有下述如表5所述的MDR硫化仪特性。

表5：

扭转角

M_L，lb-in

M_H，lb-in

ΔM，lb-in

ts₁，m:s

t₉₀，m:s

±0.5°

1.08

13.81

11.73

8:37

24:20

将制得的胶料进行硫化后，得到的硫化胶的性能如表6所示。

表6：

实施例3

将制得的胶料进行硫化后，得到的硫化胶的性能如表7所示。

表7：

实施例4

将制得的胶料进行硫化后，得到的硫化胶的性能如表8所示。

表8：

Claims

1.斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，按重量份计由下述组分构成：

氧化锌：4～6份；

硬脂酸：1～2份；

防老剂：2～3份；

补强剂：35～50份；

硫化活性剂Z-311：0.5～2份；

N,N′-间苯撑双马来酰亚胺：1～3份；

不溶性硫磺：2～3份；

促进剂：0.9～2份；

防焦剂：0.1～0.2份。

2.根据权利要求1所述的斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，其特征在于：所述的天然橡胶为烟片胶RSS1#和/或天然标准胶SMR5。

3.根据权利要求1所述的斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，其特征在于：所述的丁苯橡胶为丁苯橡胶1500。

4.据权利要求1所述的斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，其特征在于：所述的顺丁橡胶为顺丁橡胶9000。

5.据权利要求1所述的斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，其特征在于：所述的防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体与选自N-(1,3-二甲基丁基)N'-苯基对苯二胺、N-异丙基-N-苯基对苯二胺和N-苯基-N'-环己基对苯二胺中的一种或两种以上的组合。

6.据权利要求1所述的斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，其特征在于：所述的补强剂为N330炭黑和/或N660炭黑。

7.据权利要求1所述的斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，其特征在于：所述的促进剂为噻唑类促进剂和/或次磺酰胺类促进剂中的一种或两种以上的组合。

8.据权利要求1所述的斜交航空轮胎用尼龙帘线挂胶，其特征在于：所述的防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。