一种耐磨轮胎的制备方法与流程

文档序号:13565100阅读:316来源:国知局
本发明公开了一种耐磨轮胎的制备方法,属于橡胶行业制备
技术领域

背景技术
:轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。1845年,出生于苏格兰的土木技师汤姆生发明了充气轮胎,并以《马车和其他车辆的车轮改良》为题,获得了英国政府的专利。同年12月10日第一条充气轮胎诞生。轮胎通常安装在金属轮辋上,能支承车身,缓冲外界冲击,实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用,它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用,因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时,还要求具备高耐磨性和耐屈挠性,以及低的滚动阻力与生热性。世界耗用橡胶量的一半用于轮胎生产,可见轮胎耗用橡胶的能力非同小可。轮胎是汽车上最重要的组成部件之一,它的作用主要有:支持车辆的全部重量,承受汽车的负荷;传送牵引和制动的扭力,保证车轮与路面的附着力;减轻和吸收汽车在行驶时的震动和冲击力,防止汽车零部件受到剧烈震动和早期损坏,适应车辆的高速性能并降低行驶时的噪音,保证行驶的安全性、操纵稳定性、舒适性和节能经济性。在中国的轮胎国家标准,美国轮胎轮辋手册,欧洲轮胎轮辋标准,日本轮胎标准以及国际轮胎标准中都是以用途进行分类的,可分为以下几种类型:轿车轮胎是装于轿车上的轮胎,它主要用于良好路面上高速行使;轻型载重汽车轮胎通常指轮辋直径16英寸及其以下的断面宽9英寸及其以上的载重汽车轮胎;工程机械轮胎工程机械轮胎是装于专用性作业的工程机械车辆上;越野汽车轮胎越野汽车为前后轮驱动;农业和林业机械轮胎农用轮胎主要装在拖拉机、康拜因联合收割机和农机具车辆上使用。因此,发明一种耐磨轮胎对橡胶制备技术行业具有积极意义。技术实现要素:本发明主要解决的技术问题,针对目前轮胎耐磨性差的缺陷,提供了一种耐磨轮胎的制备方法。为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种耐磨轮胎的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)称取400~500g杜仲干果,放入玻璃槽中,用300~400ml氢氧化钠溶液浸泡杜仲干果,过滤去除滤液得滤渣,将滤渣用水洗涤,得到洗涤后的滤渣;(2)将甲苯与洗涤后的滤渣混合,置于蒸发回流装置中,回流后得到回流液,将回流液装入锥形瓶,放入烘箱中加热升温,干燥得到粗胶;(3)称取100~150g炭黑粉末、200~250g稻草燃烧后的稻草灰置于烧杯中,向烧杯中加入200~250ml氢氧化钠溶液,搅拌后,再向烧杯中加入200~300ml盐酸,并对烧杯加热升温,搅拌,得到炭黑硅胶;(4)按重量份数计,向开炼机中加入30~40份天然橡胶、30~40份顺丁橡胶、40~50份粗胶、5~10份硬脂酸、2~4份氧化镁、20~30份炭黑硅胶、5~10份防老剂4010,调整辊距进行塑炼,同时保持辊温,塑炼,最后调节辊距,塑炼后得到胶料半成品;(5)将模具放在平板硫化机上预热,控制硫化机的温度,待模具的温度接近一个温度值时,打开模具,把胶料半成品迅速注入模具中,加压,硫化后脱模,出料得到耐磨轮胎。步骤(1)所述的玻璃槽的温度为100~110℃,氢氧化钠溶液的质量分数为2%,浸泡时间为2~3h,滤渣用水洗涤次数3~5次。步骤(2)所述的甲苯与洗涤后的滤渣混合的质量比为4︰1,蒸发回流装置温度为70~80℃,回流时间为2~3h,烘箱加热升温后温度为100~110℃,干燥时间为2~3h。步骤(3)所述的炭黑粉末粒径为100目,氢氧化钠溶液的质量分数为35%的,加入强氧化钠溶液后搅拌时间3~5分钟,盐酸的质量分数为20%,烧杯加热升温后温度为80~85℃,加入盐酸后搅拌时间为10~15min。步骤(4)所述的第一次调整辊距为2~4mm,辊温保持在70~80℃,第一次塑炼时间为3~5min,第二次调整辊距为0.5~1.0mm,第二次塑炼时间为1~3min。步骤(5)所述的控制硫化机的温度为145~155℃,模具接近的一定温度为150℃,加压的压强为至9.8~10.2mpa。本发明的有益效果是:(1)本发明的耐磨轮胎中添加的辅助橡胶杜仲胶与天然橡胶相比,两者的分子链构型不同,天然橡胶为顺式聚异戊二烯,杜仲胶为反式聚异戊二烯,这就造成两者性质上的很大差别,天然橡胶是柔软的并有弹性,杜仲胶是易结晶的硬质塑料,杜仲胶在天然橡胶和顺丁橡胶中经硫化交联使轮胎受力时弹性链在刚性链上发生分子滑移,减少轮胎内能消耗,从而达到使轮胎耐磨的效果;(2)一般轮胎增强剂直接添加炭黑,本发明耐磨轮胎中的炭黑硅胶将炭黑吸附在硅胶微孔中,硅胶经硫化后在轮胎材料内形成三维网状si-o-si结构,原本二氧化硅就有很好的耐磨性,炭黑在网状结构包覆下增强了二氧化硅强度,使轮胎的耐磨性能进一步提高。具体实施方式称取400~500g杜仲干果,放入玻璃槽中于100~110℃条件下,用300~400ml质量分数为2%的氢氧化钠溶液浸泡杜仲干果2~3h,过滤去除滤液得滤渣,将滤渣用水洗涤3~5次,得到洗涤后的滤渣,再将甲苯与洗涤后的滤渣按质量比为4︰1混合置于蒸发回流装置中,在70~80℃下回流2~3h后得到回流液,将回流液装入锥形瓶,放入烘箱中加热升温至100~110℃干燥2~3h得到粗胶;称取100~150g100目炭黑粉末、200~250g稻草燃烧后的稻草灰置于烧杯中,向烧杯中加入200~250ml质量分数为35%的氢氧化钠溶液,搅拌3~5分钟后,再向烧杯中加入200~300ml质量分数为20%的盐酸,并对烧杯加热升温至80~85℃,搅拌10~15min,得到炭黑硅胶;按重量份数计,向开炼机中加入30~40份天然橡胶、30~40份顺丁橡胶、40~50份粗胶、5~10份硬脂酸、2~4份氧化镁、20~30份炭黑硅胶、5~10份防老剂4010,调整辊距为2~4mm进行塑炼,同时使辊温保持在70~80℃,塑炼3~5min,最后调节辊距为0.5~1.0mm,塑炼1~3min得到胶料半成品;将模具放在平板硫化机上预热,硫化机的温度控制在145~155℃,待模具的温度接近150℃时,打开模具,把胶料半成品迅速注入模具中,加压至9.8~10.2mpa,硫化后脱模,出料得到耐磨轮胎。实例1称取400g杜仲干果,放入玻璃槽中于100℃条件下,用300ml质量分数为2%的氢氧化钠溶液浸泡杜仲干果2h,过滤去除滤液得滤渣,将滤渣用水洗涤3次,得到洗涤后的滤渣,再将甲苯与洗涤后的滤渣按质量比为4︰1混合置于蒸发回流装置中,在70℃下回流2h后得到回流液,将回流液装入锥形瓶,放入烘箱中加热升温至100℃干燥2h得到粗胶;称取100g100目炭黑粉末、200g稻草燃烧后的稻草灰置于烧杯中,向烧杯中加入200ml质量分数为35%的氢氧化钠溶液,搅拌3分钟后,再向烧杯中加入200ml质量分数为20%的盐酸,并对烧杯加热升温至80℃,搅拌10min,得到炭黑硅胶;按重量份数计,向开炼机中加入30份天然橡胶、30份顺丁橡胶、40份粗胶、5份硬脂酸、2份氧化镁、20份炭黑硅胶、5份防老剂4010,调整辊距为2mm进行塑炼,同时使辊温保持在70℃,塑炼3min,最后调节辊距为0.5mm,塑炼1min得到胶料半成品;将模具放在平板硫化机上预热,硫化机的温度控制在145℃,待模具的温度接近150℃时,打开模具,把胶料半成品迅速注入模具中,加压至9.8mpa,硫化后脱模,出料得到耐磨轮胎。实例2称取450g杜仲干果,放入玻璃槽中于105℃条件下,用350ml质量分数为2%的氢氧化钠溶液浸泡杜仲干果2.5h,过滤去除滤液得滤渣,将滤渣用水洗涤4次,得到洗涤后的滤渣,再将甲苯与洗涤后的滤渣按质量比为4︰1混合置于蒸发回流装置中,在75℃下回流2.5h后得到回流液,将回流液装入锥形瓶,放入烘箱中加热升温至105℃干燥2.5h得到粗胶;称取125g100目炭黑粉末、220g稻草燃烧后的稻草灰置于烧杯中,向烧杯中加入220ml质量分数为35%的氢氧化钠溶液,搅拌4分钟后,再向烧杯中加入250ml质量分数为20%的盐酸,并对烧杯加热升温至82℃,搅拌12min,得到炭黑硅胶;按重量份数计,向开炼机中加入35份天然橡胶、35份顺丁橡胶、45份粗胶、7份硬脂酸、3份氧化镁、25份炭黑硅胶、7份防老剂4010,调整辊距为3mm进行塑炼,同时使辊温保持在75℃,塑炼4min,最后调节辊距为0.7mm,塑炼2min得到胶料半成品;将模具放在平板硫化机上预热,硫化机的温度控制在150℃,待模具的温度接近150℃时,打开模具,把胶料半成品迅速注入模具中,加压至10mpa,硫化后脱模,出料得到耐磨轮胎。实例3称取500g杜仲干果,放入玻璃槽中于110℃条件下,用400ml质量分数为2%的氢氧化钠溶液浸泡杜仲干果3h,过滤去除滤液得滤渣,将滤渣用水洗涤5次,得到洗涤后的滤渣,再将甲苯与洗涤后的滤渣按质量比为4︰1混合置于蒸发回流装置中,在80℃下回流3h后得到回流液,将回流液装入锥形瓶,放入烘箱中加热升温至110℃干燥3h得到粗胶;称取150g100目炭黑粉末、250g稻草燃烧后的稻草灰置于烧杯中,向烧杯中加入250ml质量分数为35%的氢氧化钠溶液,搅拌5分钟后,再向烧杯中加入300ml质量分数为20%的盐酸,并对烧杯加热升温至85℃,搅拌15min,得到炭黑硅胶;按重量份数计,向开炼机中加入40份天然橡胶、40份顺丁橡胶、50份粗胶、10份硬脂酸、4份氧化镁、30份炭黑硅胶、10份防老剂4010,调整辊距为4mm进行塑炼,同时使辊温保持在80℃,塑炼5min,最后调节辊距为1.0mm,塑炼3min得到胶料半成品;将模具放在平板硫化机上预热,硫化机的温度控制在155℃,待模具的温度接近150℃时,打开模具,把胶料半成品迅速注入模具中,加压至10.2mpa,硫化后脱模,出料得到耐磨轮胎。对比例以山东省某公司生产的耐磨轮胎作为对比例对本发明制得的耐磨轮胎和对比例中的耐磨轮胎进行性能检测,检测结果如表1所示:1、测试方法:负荷测试采用lat/100磨损试验机进行性能检测。滑动角度测试采用lat/100磨损试验机进行性能检测。磨损量测试采用磨损量试验方法进行检测。表1测试项目实例1实例2实例3对比例负荷(n)35343340滑动角度(度)76510磨损量(mg)0.0550.0540.0530.098由上表中检测数据可以看出,本发明制得的轮胎耐磨性极佳,具有广阔的应用前景。当前第1页12
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