[發明專利]一種耐切割型胎面膠材料的制備方法

在審

• 申請號: 201711161772.3
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107953467A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 李承分;蔣益
• 申請（專利權）人: 常州可賽成功塑膠材料有限公司
• 主分類號: B29B7/00
• 分類號: B29B7/00;B29B15/00;B29C35/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種耐切割型胎面膠材料的制備方法，屬于胎面膠技術領域。

背景技術

在橡膠中，尤其是在合成的橡膠材料中，加入炭黑能夠顯著提升硫化橡膠的、拉伸強度、定伸強度、撕裂強度、耐磨性，并延長橡膠符合材料的使用壽命，這種種現象被稱為補強。在天然橡膠符合材料中雙相填料的使用有助于耐切割和抗裂紋增長性能的提高。在輪胎胎面膠中添加石油樹脂可以明顯提高耐切割性能。在農用的輪胎胎面膠中使用充油的丁苯橡膠使耐切割性有顯著的改善。硫化時通過調整輪胎胎面膠的網絡結構來提升交聯密度, 用此來改善輪胎性能和壽命。在NR/BR復合的輪胎胎面膠中使用非結晶的白炭黑代替炭黑可以提升胎面膠的耐切割性能。

隨著經濟的增長，工業水平的提高，輪胎在國民經濟發展中扮演著越來越重要的角色，并且成為制約我國經濟發展的重大阻力，在大型工程機械輪胎方面我們子午線輪胎的壽命偏短，超大型子午線輪胎不能生產，技術上必須有大的改進，才能成為奠定我國工程機械輪胎在行業內的地位。耐切割和耐刺穿是工程機械輪胎不得不考慮的重要因素，由于工程機械輪胎的制造成本高，使用條件苛刻，所以提高工程胎的耐切割性能是現有制備機械輪胎工作中的重要一環。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對現有的機械輪胎耐切割性能較差，導致輪胎材料壽命較短的問題，提供了一種耐切割型胎面膠材料的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

（1）分別取碳纖維紗和玻璃纖維紗分別置于同一平面內，交替排列并經縫編織機編織成圈，收集碳纖維紗和玻璃纖維紗的混合纖維，按質量比1:3，將混合纖維浸泡至環氧樹脂中，浸泡3～5h后，將浸泡后的混合纖維取出并靜置固化，收集改性混合纖維；

（2）將改性混合纖維置于管式氣氛爐中，通氬氣排除空氣，待通入完成后，升溫加熱并保溫煅燒，靜置冷卻至室溫，收集煅燒物并剪切，得剪切纖維；

（3）按重量份數計，分別稱量55～60份天然橡膠、3～5份炭黑和10～15份剪切纖維置于橡膠密煉機中，密煉5～10min后，收集得改性母膠；

（4）將改性母膠置于雙輥開煉機中，混煉處理后再置于平板硫化機下壓制成型，靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐切割型胎面膠材料。

步驟（1）所述的碳纖維紗和玻璃纖維紗直徑均為1mm。

步驟（1）所述的環氧樹脂為環氧樹脂E-51、環氧樹脂E-41和環氧樹脂E-44中的任意一種。

步驟（2）所述的氬氣通入速率為50mL/min。

步驟（3）所述的密煉機轉速為80r/min。

步驟（4）所述的混煉處理速比為1:1.22。

步驟（4）所述的平板硫化機壓制成型壓強為5～10MPa。

本發明與其他方法相比，有益技術效果是：

本發明通過將碳纖維和玻璃纖維復合纏結并紡織成線，通過玻璃纖維與碳纖維纏結交織成網狀交織的結構形態，再將本發明制備的網狀交織形態的復合材料填充至橡膠胎面膠內部后，由于在受到切割應力作用下，交織的網狀結構提供具有可以卸載切割力度的形態并有效卸力，在胎面膠內部形成環形相扣的鏈甲，有效改善胎面膠材料耐切割性能，同時本發明技術方案采用炭黑進行二次補強，在受到拉應力的作用時，炭黑含量高的復合材料分子鏈段能夠更快發生取向，產生應變誘導結晶，起到阻礙裂紋的擴展的作用，提高胎面膠缺口斷裂伸長率和耐切割性能。

具體實施方式

分別取直徑均為1mm碳纖維紗和玻璃纖維紗分別置于同一平面內，交替排列并經縫編織機編織成圈，收集碳纖維紗和玻璃纖維紗的混合纖維，按質量比1:3，將混合纖維浸泡至環氧樹脂中，浸泡3～5h后，將浸泡后的混合纖維取出并置于45～50℃下靜置固化6～8h，收集改性混合纖維并置于管式氣氛爐中，通氬氣排除空氣，控制氬氣通入速率為50mL/min，待通入完成后，按5℃/min升溫至550～600℃，保溫煅燒1～2h后，靜置冷卻至室溫，收集煅燒物并剪切至1～2mm長的剪切纖維，按重量份數計，分別稱量55～60份天然橡膠、3～5份炭黑和10～15份剪切纖維置于橡膠密煉機中，控制密煉機轉速為80r/min，密煉5～10min后，收集得改性母膠，將改性母膠置于雙輥開煉機中，控制速比為1:1.22，混煉5～10min后，再在140～150℃、5～10MPa平板硫化機下壓制成厚度為2mm的薄片，靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐切割型胎面膠材料；所述的環氧樹脂為環氧樹脂E-51、環氧樹脂E-41和環氧樹脂E-44中的任意一種。