[發(fā)明專利]一種仿生胎面及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710475416.2 | 申請日： | 2017-06-21 |
| 公開（公告）號： | CN107141530B | 公開（公告）日： | 2018-09-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 馬云海;毛春昱;李俊偉;莊健;王慧鑫;陳創(chuàng)發(fā);禹江濤;齊紅巖 | 申請（專利權(quán)）人： | 吉林大學 |
| 主分類號： | C08L9/00 | 分類號： | C08L9/00;C08L7/00;C08L9/06;C08L23/06;C08L61/06;C08K13/04;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/36;C08K5/09;C08K3/22;C08K7/20;B60C1/00 |
| 代理公司： | 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司 22204 | 代理人： | 石連志 |
| 地址： | 130025 吉林省長春市*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 仿生 膠料 及其 制備 方法 | ||
1.一種仿生胎面，是由超低滾動阻力仿生單元(1)和高抓地性能仿生單元(2)組成，兩種仿生結(jié)構(gòu)單元由不同配方的胎面膠料組成，按照一定的膠料制備方法完成；超低滾動阻力仿生單元結(jié)構(gòu)以圓形和六邊形為節(jié)點按照一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行仿生耦合，高抓地性能仿生單元結(jié)構(gòu)形狀與其互補，最后將兩個仿生單元進行組合，模壓加熱硫化成型實現(xiàn)輪胎胎面膠的制作；
其具體組成成分如下：
所述超低滾動阻力仿生單元(1)各組成成分及其份數(shù)如下：
天然橡膠：30-50份；
順丁橡膠BR9000：40-60份；
丁苯橡膠1502：10-30份；
炭黑N330：50-80份；
高分散白炭黑：60-80份；
白炭黑分散劑：4-8份；
硅烷偶聯(lián)劑：4-8份；
硬脂酸：2-3份；
防老化劑4020：2-4份；
環(huán)保芳烴油：2-5份；
防焦劑CTP：0.1-0.3份；
氧化鋅：3.5-4.5份；
高耐磨材料：3-10份；
促進劑NOBS：1.0-2份；
促進劑DTDM：0.3-0.6份；
硫化劑：1.3-2.6份；
上述的高耐磨材料由玻璃微珠和超高分子量聚乙烯組成，其中玻璃微珠占總質(zhì)量5-10％，超高分子量聚乙烯占總質(zhì)量的90-95％；
所述高抓地性能仿生單元(2)各組成成分及其份數(shù)如下：
天然橡膠：20-40份；
順丁橡膠BR9000：10-30份；
丁苯橡膠1502：50-70份；
炭黑N330：10-20份；
高分散白炭黑：40-60份；
白炭黑分散劑：2-5份；
硅烷偶聯(lián)劑：4-6份；
氧化鋅：3.5-4.5份；
硬脂酸：2-3份；
防老化劑4020：2-4份；
防焦劑CTP：0.1-0.3份；
促進劑NOBS：1.0-2份；
促進劑DTDM：0.3-0.6份；
環(huán)保芳烴油：10-15份；
硫化劑：1.3-2.6份；
抓地增強樹脂：5-10份；
上述的抓地增強樹脂由聚合松香改性辛基酚樹脂和酚醛樹脂組成，其中聚合松香改性辛基酚樹脂占總質(zhì)量70-75％，酚醛樹脂占總質(zhì)量的25-30％；
超低滾動阻力仿生單元(1)的特征在仿生單元以圓形和六邊形為節(jié)點，按照一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行仿生耦合；
上述圓形節(jié)點的半徑R為3-10mm，六邊形節(jié)點的邊長L1為2-10mm；
上述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)按照中心線O對稱分布；網(wǎng)絡(luò)中有三條與O平行的主干，在主干上設(shè)有六邊形節(jié)點，兩個節(jié)點的距離H2為10-60mm，主干的寬度L4與六邊形的邊長L1相等，上下主干與中間主干采用Z字形支干相連，支干寬L6與L1相等為2-10mm，連接兩條主干之間Z字形支干的長度H1為20-120mm；Z字形支干與三條主干的夾角α為60度；上下兩條主干上的每個六邊形節(jié)點上分別延伸出一條具有4個圓形節(jié)點的分支，圓形節(jié)點分支與輪胎前進方向之主干的夾角α為60度，寬度L5與L1相等為2-10mm，六邊形節(jié)點與圓形節(jié)點的距離L2為30-80mm，第1、2兩個圓形節(jié)點的距離、第2、3兩個圓形節(jié)點的距離和第3、4兩個圓形節(jié)點的距離L3相等為10-30mm；高抓地性能仿生單元(2)與超低滾動阻力仿生單元(1)結(jié)構(gòu)形狀互補。
2.權(quán)利要求1所述的一種仿生胎面的制備方法，具體步驟如下：
一、制備所述超低滾動阻力仿生單元(1)，具體制備方法如下：
1)控制密煉機轉(zhuǎn)子速度80RPM，溫度120-140℃，上頂栓壓力50N/CM2，加入天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠壓上頂栓，保持在密煉機中塑煉60-90秒；
2)升上頂栓加入1/2白炭黑、1/2炭黑、1/2白炭黑分散劑、1/2硅烷偶聯(lián)劑，壓上頂栓保持60-80秒；
3)升上頂栓加入1/2白炭黑、1/2炭黑、1/2白炭黑分散劑、1/2硅烷偶聯(lián)劑、硬脂酸、防老化劑、防焦劑CTP，壓上頂栓保持90-120秒；
4)升上頂栓加入氧化鋅、高耐磨材料、環(huán)保芳烴油，壓上頂栓保持420-480秒，制成混煉膠；
5)將制成的混煉膠室溫停放12-24小時后，在開煉機上加入促進劑NOBS、促進劑DTDM、硫化劑即可制成所需輪胎膠料，要求開煉機溫度在75-85℃；
二、制備所述高抓地性能仿生單元(2)，具體制備方法如下：
1)控制密煉機轉(zhuǎn)子速度80RPM，溫度120-140℃，上頂栓壓力50N/CM2，加入天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠壓上頂栓，保持在密煉機中塑煉60-90秒；
2)升上頂栓加入1/2白炭黑、1/2炭黑、1/2白炭黑分散劑、1/2硅烷偶聯(lián)劑，壓上頂栓保持60-80秒；
3)升上頂栓加入1/2白炭黑、1/2炭黑、1/2白炭黑分散劑、1/2硅烷偶聯(lián)劑、硬脂酸、防老化劑、1/2硅烷偶聯(lián)劑、防焦劑CTP，壓上頂栓保持90-120秒；
4)升上頂栓加入氧化鋅、抓地增強樹脂、環(huán)保芳烴油，壓上頂栓保持420-480秒，制成混煉膠；
5)將制成的混煉膠室溫停放12-24小時后，在開煉機上加入促進劑NOBS、促進劑DTDM、硫化劑即可制成所需輪胎膠料，要求開煉機溫度在75-85℃；
三、制備仿生結(jié)構(gòu)的輪胎胎面，具體制備方法如下：
1)首先，將超低滾動阻力仿生單元(1)的特征在仿生單元以圓形和六邊形為節(jié)點，按照一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行仿生耦合；
上述圓形節(jié)點的半徑R為3-10mm，六邊形節(jié)點的邊長L1為2-10mm；
上述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)按照中心線O對稱分布；網(wǎng)絡(luò)中有三條與O平行的主干，在主干上設(shè)有六邊形節(jié)點，兩個節(jié)點的距離H2為10-60mm，主干的寬度L4 與六邊形的邊長L1相等，上下主干與中間主干采用Z字形支干相連，支干寬L6與L1相等為2-10mm，連接兩條主干之間Z字形支干的長度H1為20-120mm；Z字形支干與三條主干的夾角α為60度；上下兩條主干上的每個六邊形節(jié)點上分別延伸出一條具有4個圓形節(jié)點的分支，圓形節(jié)點分支與輪胎前進方向之主干的夾角α為60度，寬度L5與L1相等為2-10mm，六邊形節(jié)點與圓形節(jié)點的距離L2為30-80mm，第1、2兩個圓形節(jié)點的距離、第2、3兩個圓形節(jié)點的距離和第3、4兩個圓形節(jié)點的距離L3相等為10-30mm；
2)高抓地性能仿生單元(2)與超低滾動阻力仿生單元(1)結(jié)構(gòu)形狀互補；
3)根據(jù)超低滾動阻力仿生單元(1)和高抓地性能仿生單元(2)的特點制作模具，將超低滾動阻力膠料和高抓地性能膠料制作成相應(yīng)的仿生單元，并組合，加壓，壓力為15-20MP，加溫硫化，加熱溫度為150-155℃，硫化時間為40-50min，最終制備成具有仿生結(jié)構(gòu)的輪胎胎面；
成型后，胎面的厚度δ為100-300mm，寬度K為150-300mm。
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