防弹轮胎及其制备方法
【专利摘要】本发明属于轮胎领域，具体涉及一种防弹轮胎，还涉及防弹轮胎的制备方法。本发明的一种防弹轮胎由丁苯橡胶、天然橡胶、白炭黑、碳纳米管纤维、超细弹簧钢丝、纳米二氧化硅、硫化剂，硫化促进剂，抗氧化剂，操作油，氧化锌，硬脂酸所组成。利用上述的组合物配方生产的防弹轮胎具有优良的耐磨性、耐击穿、耐老化、易操控性和抗褪色能力强等优点，即使被子弹或尖锐物体击穿，轮胎也能照常运转，车辆能照常行驶。
【专利说明】防弹轮胎及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于轮胎领域，具体涉及一种防弹轮胎，还涉及上述的防弹轮胎的制备方法。
[0002]【背景技术】
防弹轮胎由于其优异的安全性能，无论是在军用领域还是在民用领域，都具有非常广泛的应用。在军用领域，对军用车辆来说，由于行驶地域错综复杂和战时处于枪林弹雨的战场环境，容易遭到自然的和人为的破坏，因此轮胎防破损及破损后的安全行驶性能对车辆的战场生存能力有着至关重要的影响。在民用领域，车辆轮胎虽然几乎不会遭遇子弹击穿，但是铁钉等尖锐物体仍然对轮胎安全有着重大威胁，而市场上的各种轮胎几乎不耐划伤和刺穿，这对驾驶者个人以及公共安全有着重大隐患。
[0003]现阶段开发的防弹轮胎，由于添加了大量的钢丝等高密度材料，所以轮胎总体质量较大，不仅影响车辆的灵活操纵而且浪费能源，因此，开发一种质轻、强度高的防弹轮胎有着十分重要的意义。
【发明内容】
[0004]为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种一种防弹轮胎组合物，并且基于这种组合物制备的轮胎能够防止被子弹或铁钉等尖锐物体击穿或刺透而导致的漏气。
[0005]本发明还提供了上述的轮胎的制备方法。
[0006]本发明是通过下述的技术方案来实现的:
一种防弹轮胎，轮胎包括下述重量份数的组分:
丁苯橡胶30~60天然橡胶20~40
白炭黑0.5~2碳纳米管纤维2~12
超细弹簧钢丝3~13纳米二氧化硅I~10
硫化剂I~2硫化促进剂0.5~2
抗氧化剂0.5~2操作油2~15
氧化锌I~6硬脂酸I~2 ;
超细弹簧钢丝，为直径0.05~0.5mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架。
[0007]优选的，防弹轮胎包括下述的重量份数的组分:
丁苯橡胶35~50天然橡胶25~35
白炭黑0.8~1.8碳纳米管纤维2~10
超细弹簧钢丝4~12纳米二氧化硅I~9
硫化剂I~2硫化促进剂0.5~1.8
抗氧化剂0.5~1.8操作油2~12
氧化锌I~5硬脂酸I~1.8。
[0008]防弹轮胎，包括下述的重量份数的组分:
丁苯橡胶40天然橡胶30白炭黑I碳纳米管纤维8
超细弹簧钢丝6纳米二氧化硅6
硫化剂1.5硫化促进剂1.2
抗氧化剂1.2操作油8
氧化锌3硬脂酸1.5。
[0009] 上述的防弹轮胎，碳纳米管纤维，采用多壁碳纳米管纤维；
硫化剂包括硫磺，有机过氧化物，金属氧化物中的至少一种；
硫化促进剂包括氨类，胺类，硫脲类，磺酸盐类，醛类中的至少一种；
抗氧化剂包括胺类，咪唑类，胺酮类中的至少一种；
操作油包括，芳香族类，环烷类，石蜡类中的至少一种。
[0010]上述的防弹轮胎，硫化剂为:硫磺、双-(Y-三乙氧基硅烷基丙基)-四硫化物、1，3-双(柠糠酰亚胺甲基)苯、二烷基二硫代磷酸锌、N ,N'-间亚苯基双马来酰亚胺、二水合六亚甲基-1，6- 二硫代硫酸二钠盐；
硫化促进剂为:硫化促进剂M、硫化促进剂TT、硫化促进剂H、硫化促进剂ZDMCjtKM进剂ZBX、硫化促进剂NA-22、硫化促进剂CZ中的任一种；
抗氧化剂为:对苯二酚类、亚磷酸酯、石蜡、二丁基二硫代氨基甲酸盐、6、6 —乙氧基一
2,2,4- 3甲基一 1，2 —二氢喹啉、取代的对苯二酚、对苯二胺类、仲胺类、酚类、亚磷酸酯、铜盐、三嗪类中的任一种；
操作油为:芳烃油、石蜡油、环烷基油中的任一种。
[0011]上述的防弹轮胎，硫化剂为:硫横；
硫化促进剂为:硫化促进剂NA-22 ；
抗氧化剂为:二丁基二硫代氨基甲酸盐；
操作油为:石腊油。
[0012]防弹轮胎其制备方法，包括下述的步骤:
开制防弹轮胎硫化成型模具和定型处理模具各一副；
制备防弹轮胎钢丝骨架:用直径为0.05~0.5mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架；将30~60份丁苯橡胶、20~40份天然橡胶、0.5~2份白炭黑、I~10份纳米二氧化硅、I~2份硫化剂、0.5~2份硫化促进剂、0.5~2份抗氧化剂、2~15份操作油、I~6份氧化锌、I~2份硬脂酸按上述的质量配比加入捏合机中，将物料捏合均匀；
将捏合后的物料面炼5~lOmin，然后将5_20份环戊烷加入面炼机的橡胶物料中，继续面炼8min后备用；
将面炼好的橡胶胶料放入橡胶压片机中，一边开启橡胶压片机，一边向压片机中送入碳纳米管纤维2~12份，将橡胶胶料压制成厚度为I~4mm的含有碳纤维网的薄片；
将防弹轮胎的钢质轮毂放入硫化成型机的模具中；
将编织好的防弹轮胎钢丝骨架放入硫化成型机的模具中；
将橡胶圆环放入硫化成型机的模具内，控制硫化成型机成型的温度为170°C~175°C，硫化时间为15~30min ；
将硫化成型后的防弹轮胎取出，放入另一台硫化成型机的定型处理模具内做定型处理，定型处理温度为150°C~160°C，定型时间为5~lOmin，经定型处理后的防弹轮胎修剪后即为成品。
[0013]优选的，上述的防弹轮胎其制备方法，包括下述的步骤:
开制防弹轮胎硫化成型模具和定型处理模具各一副；
制备防弹轮胎钢丝骨架:用直径为0.1mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架；
将40份丁苯橡胶、30份天然橡胶、1份白炭黑、5份纳米二氧化娃、1.5份硫化剂、0.8份硫化促进剂、0.8份抗氧化剂、10份操作油、3份氧化锌、1.5份硬脂酸按上述的质量配比加入捏合机中，将物料捏合均匀；
将捏合后的物料面炼8min，然后将10份环戊烷加入面炼机的橡胶物料中，继续面炼8min后备用；
将面炼好的橡胶胶料放入橡胶压片机中，一边开启橡胶压片机，一边向压片机中送入碳纳米管纤维8份，将橡胶胶料压制成厚度为3mm的含有碳纤维网的薄片；
将防弹轮胎的钢质轮毂放入硫化成型机的模具中；
将编织好的防弹轮胎钢丝骨架放入硫化成型机的模具中；
将橡胶圆环放入硫化成型机的模具内，控制硫化成型机成型的温度为170°C，硫化时间为 20min ；
将硫化成型后的防弹轮胎取出，放入另一台硫化成型机的定型处理模具内做定型处理，定型处理温度为155°C，定型时间为7min，经定型处理后的防弹轮胎修剪后即为成品。
`[0014]本发明的有益效果在于，利用上述的组合物配方生产的防弹轮胎具有优良的耐磨性、耐击穿、耐老化、易操控性和抗褪色能力强等优点，即使被子弹或尖锐物体击穿，轮胎也能照常运转，车辆能照常行驶。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
[0016]实施例1
防弹轮胎，包括下述的重量份数的组分:
丁苯橡胶40天然橡胶30
白炭黑I碳纳米管纤维8
超细弹簧钢丝6纳米二氧化硅6
硫化剂1.5硫化促进剂1.2
抗氧化剂1.2操作油8
氧化锌3硬脂酸1.5;
超细弹簧钢丝，为直径0.1 mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架。
[0017]实施例2
防弹轮胎，包括下述的重量份数的组分:
丁苯橡胶30天然橡胶20
白炭黑0.5碳纳米管纤维2
超细弹簧钢丝3纳米二氧化硅I
硫化剂I硫化促进剂0.5抗氧化剂0.5操作油2
氧化锌I硬脂酸I ;
超细弹簧钢丝，为直径0.05mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架。
[0018]实施例3
防弹轮胎，包括下述的重量份数的组分:
丁苯橡胶60天然橡胶40
白炭黑2碳纳米管纤维12
超细弹簧钢丝13纳米二氧化硅10
硫化剂2硫化促进剂2
抗氧化剂2操作油15
氧化锌6硬脂酸2 ；
超细弹簧钢丝，为直径0.15mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架。
[0019]实施例4
开制防弹轮胎硫化成型模具和定型处理模具各一副；
制备防弹轮胎钢丝骨架:用直径为0.1mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架；
将40份丁苯橡胶、30份天然橡胶、1份白炭黑、5份纳米二氧化娃、1.5份硫化剂双-(Y -三乙氧基硅烷基丙基)-四硫化物、0.8份硫化促进剂ΤΤ、0.8份抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸盐、10份芳烃油、3份氧化锌、1.5份硬脂酸按上述的质量配比加入捏合机中，将物料捏合均匀；
将捏合后的物料面炼8min，然后将10份环戊烷加入面炼机的橡胶物料中，继续面炼8min后备用；
将面炼好的橡胶胶料放入橡胶压片机中，一边开启橡胶压片机，一边向压片机中送入碳纳米管纤维8份，将橡胶胶料压制成厚度为3mm的含有碳纤维网的薄片；
将防弹轮胎的钢质轮毂放入硫化成型机的模具中；
将编织好的防弹轮胎钢丝骨架放入硫化成型机的模具中；
将橡胶圆环放入硫化成型机的模具内，控制硫化成型机成型的温度为170°C，硫化时间为 20min ；
将硫化成型后的防弹轮胎取出，放入另一台硫化成型机的定型处理模具内做定型处理，定型处理温度为155°C，定型时间为7min，经定型处理后的防弹轮胎修剪后即为成品。
实施例1
SOIWtanS0.162
P5[克隆磨耗量cm-:0.03
[0020] 实施例5
开制防弹轮胎硫化成型模具和定型处理模具各一副；
制备防弹轮胎钢丝骨架:用直径为0.15mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架；
将35份丁苯橡胶、35份天然橡胶、1.5份白炭黑、5份纳米二氧化硅、1.5份硫化剂N，N'-间亚苯基双马来酰亚胺、0.8份硫化促进剂H、0.8份抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸盐、10份石蜡油、3份氧化锌、1.5份硬脂酸按上述的质量配比加入捏合机中，将物料捏合均匀；
将捏合后的物料面炼8min，然后将10份环戊烷加入面炼机的橡胶物料中，继续面炼8min后备用；
将面炼好的橡胶胶料放入橡胶压片机中，一边开启橡胶压片机，一边向压片机中送入碳纳米管纤维7份，将橡胶胶料压制成厚度为3mm的含有碳纤维网的薄片；
将防弹轮胎的钢质轮毂放入硫化成型机的模具中；
将编织好的防弹轮胎钢丝骨架放入硫化成型机的模具中；
将橡胶圆环放入硫化成型机的模具内，控制硫化成型机成型的温度为170°C，硫化时间为 20min ；
将硫化成型后的防弹轮胎取出，放入另一台硫化成型机的定型处理模具内做定型处理，定型处理温度为150°C，定型时间为6min，经定型处理后的防弹轮胎修剪后即为成品。
[0021]实施例6
开制防弹轮胎硫化成型模具和定型处理模具各一副；
制备防弹轮胎钢丝骨架:用直径为0.15mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架；
将50份丁苯橡胶、40份天然橡胶、1.5份白炭黑、10份纳米二氧化硅、2份硫化剂二烷基二硫代磷酸锌、2份硫化促进剂ZDMC、2份抗氧化剂6、6 —乙氧基一 2，2，4 一 3甲基一 1，
2—二氢喹啉、15份石蜡油、6份氧化锌、2份硬脂酸按上述的质量配比加入捏合机中，将物料捏合均匀；
将捏合后的物料面炼8min，然后将10份环戊烷加入面炼机的橡胶物料中，继续面炼8min后备用；
将面炼好的橡胶胶料放入橡胶压片机中，一边开启橡胶压片机，一边向压片机中送入碳纳米管纤维7份，将橡胶胶料压制成厚度为3mm的含有碳纤维网的薄片；
将防弹轮胎的钢质轮毂放入硫化成型机的模具中；
将编织好的防弹轮胎钢丝骨架放入硫化成型机的模具中；
将橡胶圆环放入硫化成型机的模具内，控制硫化成型机成型的温度为170°C，硫化时间为 20min ；
将硫化成型后的防弹轮胎取出，放入另一台硫化成型机的定型处理模具内做定型处理，定型处理温度为150°C，定型时间为6min，经定型处理后的防弹轮胎修剪后即为成品。
[0022]实施例7
开制防弹轮胎硫化成型模具和定型处理模具各一副；
制备防弹轮胎钢丝骨架:用直径为0.15mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架；
将30份丁苯橡胶、20份天然橡胶、0.5份白炭黑、2份纳米二氧化硅、1份硫化剂二烷基二硫代磷酸锌、0.5份硫化促进剂ZDMC、0.5份抗氧化剂6、6 —乙氧基一 2，2，4 一 3甲基一I，2 一二氢喹啉、2份石蜡油、1份氧化锌、1份硬脂酸按上述的质量配比加入捏合机中，将物料捏合均匀；
将捏合后的物料面炼8min，然后将10份环戊烷加入面炼机的橡胶物料中，继续面炼8min后备用；
将面炼好的橡胶胶料放入橡胶压片机中，一边开启橡胶压片机，一边向压片机中送入碳纳米管纤维7份，将橡胶胶料压制成厚度为3mm的含有碳纤维网的薄片；
将防弹轮胎的钢质轮毂放入硫化成型机的模具中；
将编织好的防弹轮胎钢丝骨架放入硫化成型机的模具中；
将橡胶圆环放入硫化成型机的模具内，控制硫化成型机成型的温度为170°C，硫化时间为 20min ；
将硫化成型后的防弹轮胎取出，放入另一台硫化成型机的定型处理模具内做定型处理，定型处理温度为150°C`，定型时间为6min，经定型处理后的防弹轮胎修剪后即为成品。
【权利要求】
1.一种防弹轮胎，其特征在于，所述的轮胎包括下述重量份数的组分: 丁苯橡胶30~60天然橡胶20~40 白炭黑0.5~2碳纳米管纤维2~12 超细弹簧钢丝3~13纳米二氧化硅I~10 硫化剂I~2硫化促进剂0.5~2 抗氧化剂0.5~2操作油2~15 氧化锌I~6硬脂酸I~2 ; 所述的超细弹簧钢丝，为直径0.05~0.5mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架。
2.如权利要求1所述的防弹轮胎，包括下述的重量份数的组分: 丁苯橡胶35~50天然橡胶25~35 白炭黑0.8~1.8碳纳米管纤维2~10 超细弹簧钢丝4~12纳米二氧化硅I~9 硫化剂I~2硫化促进剂0.5~1.8` 抗氧化剂0.5~1.8操作油2~12 氧化锌I~5硬脂酸I~1.8。
3.如权利要求1所述的防弹轮胎，包括下述的重量份数的组分: 丁苯橡胶40天然橡胶30 白炭黑I碳纳米管纤维8 超细弹簧钢丝6纳米二氧化硅6 硫化剂1.5硫化促进剂1.2 抗氧化剂1.2操作油8 氧化锌3硬脂酸1.5。
4.如权利要求1所述的防弹轮胎，其特征在于， 所述的碳纳米管纤维，采用多壁碳纳米管纤维； 硫化剂包括硫磺，有机过氧化物，金属氧化物中的至少一种； 硫化促进剂包括氨类，胺类，硫脲类，磺酸盐类，醛类中的至少一种； 抗氧化剂包括胺类，咪唑类，胺酮类中的至少一种； 操作油包括，芳香族类，环烷类，石蜡类中的至少一种。
5.如权利要求1所述的防弹轮胎，其特征在于， 所述的硫化剂为:硫磺、双-(Y-三乙氧基硅烷基丙基)-四硫化物、1，3_双(柠糠酰亚胺甲基)苯、二烷基二硫代磷酸锌、N，N'-间亚苯基双马来酰亚胺、二水合六亚甲基-1，6- 二硫代硫酸二钠盐； 硫化促进剂为:硫化促进剂M、硫化促进剂TT、硫化促进剂H、硫化促进剂ZDMCjtKM进剂ZBX、硫化促进剂NA-22、硫化促进剂CZ中的任一种； 抗氧化剂为:对苯二酚类、亚磷酸酯、石蜡、二丁基二硫代氨基甲酸盐、6、6 —乙氧基一2,2,4- 3甲基一 1，2 —二氢喹啉、取代的对苯二酚、对苯二胺类、仲胺类、酚类、亚磷酸酯、铜盐、三嗪类中的任一种； 操作油为:芳烃油、石蜡油、环烷基油中的任一种。
6.如权利要求1所述的防弹轮胎，其特征在于，所述的硫化剂为:硫磺； 硫化促进剂为:硫化促进剂NA-22 ； 抗氧化剂为:二丁基二硫代氨基甲酸盐； 操作油为:石腊油。
7.如权利要求1所述的防弹轮胎其制备方法，包括下述的步骤: 开制防弹轮胎硫化成型模具和定型处理模具各一副； 制备防弹轮胎钢丝骨架:用直径为0.05~0.5mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架；将30~60份丁苯橡胶、20~40份天然橡胶、0.5~2份白炭黑、I~10份纳米二氧化硅、I~2份硫化剂、0.5~2份硫化促进剂、0.5~2份抗氧化剂、2~15份操作油、I~6份氧化锌、I~2份硬脂酸按上述的质量配比加入捏合机中，将物料捏合均匀； 将捏合后的物料面炼5~lOmin，然后将5_20份环戊烷加入面炼机的橡胶物料中，继续面炼8min后备用； 将面炼好的橡胶胶料放入橡胶压片机 中，一边开启橡胶压片机，一边向压片机中送入碳纳米管纤维2~12份，将橡胶胶料压制成厚度为I~4mm的含有碳纤维网的薄片； 将防弹轮胎的钢质轮毂放入硫化成型机的模具中； 将编织好的防弹轮胎钢丝骨架放入硫化成型机的模具中； 将橡胶圆环放入硫化成型机的模具内，控制硫化成型机成型的温度为170°C~175°C，硫化时间为15~30min ； 将硫化成型后的防弹轮胎取出，放入另一台硫化成型机的定型处理模具内做定型处理，定型处理温度为150°C~160°C，定型时间为5~lOmin，经定型处理后的防弹轮胎修剪后即为成品。
8.如权利要求1所述的防弹轮胎其制备方法，包括下述的步骤: 开制防弹轮胎硫化成型模具和定型处理模具各一副； 制备防弹轮胎钢丝骨架:用直径为0.1mm并且经过拉毛处理的弹簧钢丝骨架； 将40份丁苯橡胶、30份天然橡胶、1份白炭黑、5份纳米二氧化娃、1.5份硫化剂、0.8份硫化促进剂、0.8份抗氧化剂、10份操作油、3份氧化锌、1.5份硬脂酸按上述的质量配比加入捏合机中，将物料捏合均匀； 将捏合后的物料面炼8min，然后将10份环戊烷加入面炼机的橡胶物料中，继续面炼8min后备用； 将面炼好的橡胶胶料放入橡胶压片机中，一边开启橡胶压片机，一边向压片机中送入碳纳米管纤维8份，将橡胶胶料压制成厚度为3mm的含有碳纤维网的薄片； 将防弹轮胎的钢质轮毂放入硫化成型机的模具中； 将编织好的防弹轮胎钢丝骨架放入硫化成型机的模具中； 将橡胶圆环放入硫化成型机的模具内，控制硫化成型机成型的温度为170°C，硫化时间为 20min ； 将硫化成型后的防弹轮胎取出，放入另一台硫化成型机的定型处理模具内做定型处理，定型处理温度为155°C，定型时间为7min，经定型处理后的防弹轮胎修剪后即为成品。
【文档编号】C08K3/22GK103483649SQ201310423465
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】尤晓明, 张国栋, 王显涛, 延云峰, 魏文祥 申请人:山东永泰化工有限公司