本發(fā)明涉及輪胎膠料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料及其制備方法。
背景技術(shù)：
輕型單軌列車水平輪胎是一種特種輪胎，具體規(guī)格為：E200-15 18PR SM10,此種輪胎強(qiáng)度高、耐磨性能優(yōu)良、生熱低、耐曲撓性能好，主要用于輕型軌道交通單軌列車水平輪位，單軌列車運(yùn)行時起穩(wěn)定和平衡的作用，單軌列車通常需要連續(xù)運(yùn)行，普通情況下速度50km/h，最快速度可達(dá)80km/h，故對輪胎性能要求較高，由于目前軌道交通發(fā)展越來越快，所用輪胎具有很強(qiáng)的針對性，日本輪胎生產(chǎn)廠商普利司通在市場上占有較大優(yōu)勢，技術(shù)及輪胎性能也較其余廠家有較大優(yōu)勢。為提高公司競爭力，豐富公司產(chǎn)品，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加企業(yè)盈利點(diǎn)，決定開發(fā)輕軌水平輪胎，本工作針對水平輪胎胎面配方進(jìn)行開發(fā)研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種單軌列車水平輪胎胎面膠料及其制備方法，得到強(qiáng)度較高、生熱低、耐磨性能優(yōu)異的橡膠復(fù)合材料，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料，是由生膠和助劑制備而成，所述生膠是由天然橡膠與高順式丁二烯橡膠，生膠和助劑的比例可采用現(xiàn)有常規(guī)的配方，制備時采用常規(guī)制備方法。
具體的，上述輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料，所述生膠中含有40～60%（質(zhì)量）的天然橡膠，余量為高順式丁二烯橡膠。優(yōu)選的，天然橡膠的含量為45～50%（質(zhì)量），最佳含量為48.8%（質(zhì)量）。
進(jìn)一步的，按照質(zhì)量份計(jì)算，前述輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料是由天然橡膠70-90份、高順式丁二烯橡膠10-30份、炭黑30-60份、氧化鋅2-8份、硬脂酸1-5份、防老劑1-5份、軟化劑3-9份、芳烴油1-10份、硫磺1-3份、促進(jìn)劑0.8-3份和防焦劑0.1-0.3份制備而成。
優(yōu)選的，前述輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料是由天然橡膠75-85份、高順式丁二烯橡膠15-25份、炭黑40-50份、氧化鋅3-5份、硬脂酸1-2份、防老劑2.5-3.5份、軟化劑7-8份、芳烴油3-8份、硫磺1.5-2份、促進(jìn)劑1-2份和防焦劑0.2-0.4份制備而成。
最佳的，前述輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料是由天然橡膠80份、高順式丁二烯橡膠20份、炭黑46.5份、氧化鋅4份、硬脂酸1份、防老劑3.5份、軟化劑5份、芳烴油5份、硫磺2.0份、促進(jìn)劑1.5份和防焦劑0.2份制備而成。
本發(fā)明還提供了前述輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料的制備方法：
母膠混煉：設(shè)置密煉機(jī)轉(zhuǎn)速為70～90prm，在密煉機(jī)中加入天然橡膠、高順式丁二烯橡膠，混煉60秒后加入氧化鋅、硬脂酸、軟化劑，混煉至120秒，加入炭黑、芳烴油，混煉至170秒，提栓，然后壓栓至240秒后排料即得母膠；
終煉膠混煉：設(shè)置開煉機(jī)前輥轉(zhuǎn)速22～26rpm，后輥轉(zhuǎn)速16～20rpm，輥溫為55～65℃，在開煉機(jī)中加入母膠、硫磺、促進(jìn)劑、防老劑、防焦劑，薄通6次，打三角包6次，排膠即得膠料。
優(yōu)選的，上述制備方法為：
母膠混煉：設(shè)置密煉機(jī)轉(zhuǎn)速為80prm，在密煉機(jī)中加入天然橡膠、高順式丁二烯橡膠，混煉60秒后加入氧化鋅、硬脂酸、軟化劑，混煉至120秒，加入炭黑、芳烴油，混煉至170秒，提栓，然后壓栓至240秒后排料即得母膠；
終煉膠混煉：設(shè)置開煉機(jī)前輥轉(zhuǎn)速24rpm，后輥轉(zhuǎn)速18rpm，輥溫為60℃，在開煉機(jī)中加入母膠、硫磺、促進(jìn)劑、防老劑、防焦劑，薄通6次，打三角包6次，排膠即得膠料。
由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過創(chuàng)造性提供一種新制生膠，該生膠與助劑采用特定的組分比形成本發(fā)明的輪胎胎面，該胎面材料強(qiáng)度較高、生熱低、耐磨性能優(yōu)異，適合大規(guī)模。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明配方與原技術(shù)方案配方的物理性能對比圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施例：本發(fā)明的一種輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料，是由生膠和助劑制備而成，所述生膠是由天然橡膠與高順式丁二烯橡膠，生膠和助劑的比例可采用現(xiàn)有常規(guī)的配方，制備時采用常規(guī)制備方法。
具體的，上述輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料，所述生膠中含有40～60%（質(zhì)量）的天然橡膠，余量為高順式丁二烯橡膠。優(yōu)選的，天然橡膠的含量為45～50%（質(zhì)量），最佳含量為48.8%（質(zhì)量）。
進(jìn)一步的，按照質(zhì)量份計(jì)算，前述輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料是由天然橡膠70-90份、高順式丁二烯橡膠10-30份、炭黑30-60份、氧化鋅2-8份、硬脂酸1-5份、防老劑1-5份、軟化劑3-9份、芳烴油1-10份、硫磺1-3份、促進(jìn)劑0.8-3份和防焦劑0.1-0.3份制備而成。
優(yōu)選的，前述輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料是由天然橡膠75-85份、高順式丁二烯橡膠15-25份、炭黑40-50份、氧化鋅3-5份、硬脂酸1-2份、防老劑2.5-3.5份、軟化劑7-8份、芳烴油3-8份、硫磺1.5-2份、促進(jìn)劑1-2份和防焦劑0.2-0.4份制備而成。
最佳的，前述輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料是由天然橡膠80份、高順式丁二烯橡膠20份、炭黑46.5份、氧化鋅4份、硬脂酸1份、防老劑3.5份、軟化劑5份、芳烴油5份、硫磺2.0份、促進(jìn)劑1.5份和防焦劑0.2份制備而成。
本發(fā)明還提供了前述輕型單軌列車水平輪胎胎面膠料的制備方法：
母膠混煉：設(shè)置密煉機(jī)轉(zhuǎn)速為70～90prm，在密煉機(jī)中加入天然橡膠、高順式丁二烯橡膠，混煉60秒后加入氧化鋅、硬脂酸、軟化劑，混煉至120秒，加入炭黑、芳烴油，混煉至170秒，提栓，然后壓栓至240秒后排料即得母膠；
終煉膠混煉：設(shè)置開煉機(jī)前輥轉(zhuǎn)速22～26rpm，后輥轉(zhuǎn)速16～20rpm，輥溫為55～65℃，在開煉機(jī)中加入母膠、硫磺、促進(jìn)劑、防老劑、防焦劑，薄通6次，打三角包6次，排膠即得膠料。
優(yōu)選的，上述制備方法為：
母膠混煉：設(shè)置密煉機(jī)轉(zhuǎn)速為80prm，在密煉機(jī)中加入天然橡膠、高順式丁二烯橡膠，混煉60秒后加入氧化鋅、硬脂酸、軟化劑，混煉至120秒，加入炭黑、芳烴油，混煉至170秒，提栓，然后壓栓至240秒后排料即得母膠；
終煉膠混煉：設(shè)置開煉機(jī)前輥轉(zhuǎn)速24rpm，后輥轉(zhuǎn)速18rpm，輥溫為60℃，在開煉機(jī)中加入母膠、硫磺、促進(jìn)劑、防老劑、防焦劑，薄通6次，打三角包6次，排膠即得膠料。
上述技術(shù)方案中各種配比的膠料和普通膠料的對比如下：
一、膠料的制備
按表1的配方采用如下方法制備膠料：
母膠混煉：設(shè)置密煉機(jī)轉(zhuǎn)速為80prm，在密煉機(jī)中加入天然橡膠、高順式丁二烯橡膠，混煉60秒后加入氧化鋅、硬脂酸、軟化劑，混煉至120秒，加入炭黑、芳烴油，混煉至170秒，提栓，然后壓栓至240秒后排料；
終煉膠混煉：設(shè)置開煉機(jī)前輥轉(zhuǎn)速24rpm，后輥轉(zhuǎn)速18rpm，輥溫為60℃，在開煉機(jī)中加入母膠、硫磺、促進(jìn)劑、防老劑、防焦劑，薄通6次，打三角包6次，排膠即得膠料。
二、膠料性能
1、膠料動態(tài)粘彈性分析對比
從圖1可以看出，本發(fā)明配方膠料動態(tài)性能明顯優(yōu)于普通配方膠料，本發(fā)明配方膠料粘彈性能在溫度變化過程中沒有出現(xiàn)明顯的變化，在30℃-90℃區(qū)間內(nèi)本發(fā)明配方膠料滯后損失基本保持不變，在60℃時tanδ值還有所下降，說明本發(fā)明配方膠料滾動阻力較低，而普通配方膠料粘彈性能隨溫度變化波動很大，溫度升高以后，滯后損失急速增大，膠料性能明顯下降，輕軌列車通常是長時間連續(xù)行車，行車時間長，除了站內(nèi)短暫?？客?，基本都在軌道上運(yùn)行，勢必要求輪胎性能竟可能保持穩(wěn)定，本發(fā)明配方膠料表現(xiàn)優(yōu)異。
2、物理性能對比
配方物理性能如表2所示，本發(fā)明配方膠料主要特征：使用天然橡膠并用高順式丁二烯橡膠，在保證足夠高的強(qiáng)度的同時，增加膠料的耐磨性，同時高順式丁二烯橡膠的分子間滑移更為容易，可以使得膠料在使用過程中發(fā)生形變時產(chǎn)生更少的熱量，有利于使用安全；本發(fā)明膠料使用新工藝高結(jié)構(gòu)中超耐磨爐黑，兼顧到膠料生熱低的同時提高膠料耐磨性能；與普通配方相比，本發(fā)明配方膠料拉伸強(qiáng)度提高1MPa左右；撕裂強(qiáng)度提高15%以上；耐曲撓性能大大提升，曲撓30萬次無裂紋產(chǎn)生；耐磨性能大幅提高，DIN磨耗值小于115.0。
上述方案的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用的發(fā)明，熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對實(shí)施方案做出各種修改；因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的方法，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。