本發(fā)明涉及橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及了一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
挖掘機(jī)是用鏟斗挖掘高于或低于承機(jī)面的物料，并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場的土方機(jī)械。挖掘機(jī)挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預(yù)松后的土壤和巖石。從近幾年工程機(jī)械的發(fā)展來看，挖掘機(jī)的發(fā)展相對較快，挖掘機(jī)已經(jīng)成為工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械之一。挖掘機(jī)最重要的三個參數(shù)：操作重量、發(fā)動機(jī)功率和鏟斗斗容。
輪胎是在各種車輛或機(jī)械上裝配的接地滾動的圓環(huán)形彈性橡膠制品，通常安裝在金屬輪輞上，能支承車身，緩沖外界沖擊，實現(xiàn)與路面的接觸并保證車輛的行駛性能。輪胎常在復(fù)雜和苛刻的條件下使用，它在行駛時承受著各種變形、負(fù)荷、力以及高低溫作用，因此必須具有較高的承載性能、牽引性能、緩沖性能，同時，還要求具備高耐磨性和耐屈撓性，以及低的滾動阻力與生熱性。世界耗用橡膠量的一半用于輪胎生產(chǎn)，可見輪胎耗用橡膠的能力。
挖掘機(jī)質(zhì)量大，對輪胎的要求更高，目前的挖掘機(jī)用輪胎存在著耐磨性不足，易打滑，滾動時阻力大的問題。
在公開號為cn106519324a的專利文件中，公開了一種輪胎用耐磨耐滑橡膠材料及其制備方法，所述輪胎用耐磨耐滑橡膠材料，按照重量份的主要原料為：天然橡膠30-40份、聚異戊二烯15-25份、聚丙烯酰胺9-15份、秸稈纖維5-10份、聚四氫呋喃醚二醇5-12份、二氧化鈦0.8-1.5份、助劑4-6份、硫化劑1-3份、碳酸鈣2-4份；所述助劑包括聚乙烯吡咯烷酮5-10份、氧化錫2-4份、三（羥甲基）氨基甲烷5-10份、硅酸鋅2-4份、2-巰基苯并咪唑鋅鹽8-10份、n-乙酰甘氨酸6-12份；所述硫化劑為三唑二巰基胺鹽。該發(fā)明制備的橡膠材料具備高彈性、耐老化、高耐磨、耐油性各項優(yōu)異性能，同時又具備了自主的高性能比重輕、耐曲折、高抗壓等特點；但該橡膠材料的性能仍然需要提高用以滿足挖掘機(jī)的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料及其制備方法，制備簡單，強(qiáng)度高，具有較佳地耐磨性，不易打滑，滾動阻力小。
本發(fā)明提供的一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料，包括以下重量份的原料：
天然橡膠10-20份、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物30-40份、乙烯基聚丁二烯橡膠25-35份、硅酸鋁纖維12-15份、聚酰胺纖維6-8份、碳酸鈣15-17份、二氧化鈦4-6份、硅油2-4份、芳烴油3-5份、淀粉5-7份、硬脂酸鋅4-6份、氧化鋅5-7份、炭黑12-16份、白炭黑6-8份、硫黃2-5份、硅烷偶聯(lián)劑1-3份、促進(jìn)劑1-2份、防老劑1-2份、防焦劑2-4份、抗硫化返原劑1-2份。
作為優(yōu)選，碳酸鈣的目數(shù)為600-800目，氧化鋅的目數(shù)為500-600目。
作為優(yōu)選，硅烷偶聯(lián)劑為烷氧基硅烷雙（三乙基硅烷基丙基）四硫化物和雙（三乙氧基硅烷基丙基）二硫化物的混合物，兩者之間的重量比為2:1。
作為優(yōu)選，促進(jìn)劑為四甲基二硫化秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二硫化二苯并噻唑的一種或二種以上的混合物。
作為優(yōu)選，防老劑為n-苯基-β-萘胺和對苯二胺的混合物，兩者之間的重量比為1:1。
作為優(yōu)選，防焦劑為草酸、琥珀酸、乳酸、鄰苯二甲酸酐、水楊酸、苯甲酸、油酸的一種或二種以上的混合物；抗硫化返原劑為六甲撐-1,6雙硫代硫酸鈉二水合物。
本發(fā)明還提供了一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將天然橡膠、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物、乙烯基聚丁二烯橡膠、硅酸鋁纖維、聚酰胺纖維、碳酸鈣、二氧化鈦、硅油、芳烴油、淀粉、硬脂酸鋅、氧化鋅、炭黑、白炭黑、硅烷偶聯(lián)劑、防焦劑加入到反應(yīng)釜內(nèi)熔融，攪拌5-10min，得到混合物；
（3）、將上述混合物加入密煉機(jī)密煉20-25min，控制溫度在90-110℃，得到混煉膠；
（4）、將混煉膠、硫黃、促進(jìn)劑、防老劑、抗硫化返原劑加入到密煉機(jī)密煉10-15min，然后加入造粒機(jī)內(nèi)造粒，即可。
其中，
步驟（2）中攪拌速度為300-400r/min。
步驟（4）中的密煉機(jī)溫度為70-150℃。
本發(fā)明的一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料及其制備方法，制備簡單，強(qiáng)度高，具有較佳地耐磨性，不易打滑，滾動阻力小，具體的有益效果如下：
（1）、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物簡稱sibr，是一種綠色橡膠，具有優(yōu)異的物理性能和動態(tài)力學(xué)性能，能夠兼顧滾動阻力、抗?jié)窕院湍湍バ?；乙烯基聚丁二烯橡膠的耐磨性優(yōu)異，有較低地滾動阻力，抗撕裂強(qiáng)度佳；苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物、乙烯基聚丁二烯橡膠和天然橡膠的混合使得輪胎具有較佳地耐磨性，不易打滑，滾動阻力小；硅酸鋁纖維和聚酰胺纖維能賦予輪胎高撕裂強(qiáng)度、高抗刺扎性、耐溶脹、抗蠕變、耐高溫等優(yōu)良性能；
（2）、二氧化鈦能提高耐高溫能力；硅油具有卓越的耐熱性、電絕緣性、耐候性、疏水性，可作為流平劑，能加強(qiáng)輪胎的各種性能；炭黑和白炭黑能作為補(bǔ)強(qiáng)劑，使輪胎具有較佳地物理強(qiáng)度；淀粉能降低輪胎的滾動阻力；硬脂酸鋅和氧化鋅為活性劑，能改善耐磨性、抗撕裂強(qiáng)度；
（3）、硅烷偶聯(lián)劑能有效提高橡膠和填料的相容性，改善耐老化能力和硫化還原性；防老劑能增加橡膠的使用壽命；促進(jìn)劑能提高橡膠的硫化速率、交聯(lián)密度和定伸應(yīng)力；防焦劑能防止橡膠膠料在加工過程中產(chǎn)生早期硫化現(xiàn)象；抗硫化返原劑可以穩(wěn)定橡膠硫化過程，使橡膠的綜合性能得到提高；
（4）、本發(fā)明各種原料之間對應(yīng)比例的混合使得橡膠材料強(qiáng)度高，具有較佳地耐磨性，不易打滑，滾動阻力?。恢苽浞椒苡行У貙⒏鞣N原料結(jié)合在一起。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
實施例1
本實施例的一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料，包括以下重量份的原料：
天然橡膠10份、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物30份、乙烯基聚丁二烯橡膠25份、硅酸鋁纖維12份、聚酰胺纖維6份、碳酸鈣15份、二氧化鈦4份、硅油2份、芳烴油3份、淀粉5份、硬脂酸鋅4份、氧化鋅5份、炭黑12份、白炭黑6份、硫黃2份、硅烷偶聯(lián)劑1份、促進(jìn)劑1份、防老劑1份、防焦劑2份、抗硫化返原劑1份。
本實施例中，碳酸鈣的目數(shù)為600目，氧化鋅的目數(shù)為500目。
本實施例中，硅烷偶聯(lián)劑為烷氧基硅烷雙（三乙基硅烷基丙基）四硫化物和雙（三乙氧基硅烷基丙基）二硫化物的混合物，兩者之間的重量比為2:1。
本實施例中，促進(jìn)劑為四甲基二硫化秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二硫化二苯并噻唑的混合物。
本實施例中，防老劑為n-苯基-β-萘胺和對苯二胺的混合物，兩者之間的重量比為1:1。
本實施例中，防焦劑為草酸、琥珀酸、乳酸、鄰苯二甲酸酐、水楊酸、苯甲酸、油酸的混合物；抗硫化返原劑為六甲撐-1,6雙硫代硫酸鈉二水合物。
本實施例還提供了一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將天然橡膠、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物、乙烯基聚丁二烯橡膠、硅酸鋁纖維、聚酰胺纖維、碳酸鈣、二氧化鈦、硅油、芳烴油、淀粉、硬脂酸鋅、氧化鋅、炭黑、白炭黑、硅烷偶聯(lián)劑、防焦劑加入到反應(yīng)釜內(nèi)熔融，攪拌5min，得到混合物；
（3）、將上述混合物加入密煉機(jī)密煉20min，控制溫度在90℃，得到混煉膠；
（4）、將混煉膠、硫黃、促進(jìn)劑、防老劑、抗硫化返原劑加入到密煉機(jī)密煉10min，然后加入造粒機(jī)內(nèi)造粒，即可。
其中，
步驟（2）中攪拌速度為300r/min。
步驟（4）中的密煉機(jī)溫度為70℃。
實施例2
本實施例的一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料，包括以下重量份的原料：
天然橡膠15份、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物35份、乙烯基聚丁二烯橡膠30份、硅酸鋁纖維14份、聚酰胺纖維7份、碳酸鈣16份、二氧化鈦5份、硅油3份、芳烴油4份、淀粉6份、硬脂酸鋅5份、氧化鋅6份、炭黑14份、白炭黑7份、硫黃4份、硅烷偶聯(lián)劑2份、促進(jìn)劑1.5份、防老劑1.5份、防焦劑3份、抗硫化返原劑1.5份。
本實施例中，碳酸鈣的目數(shù)為700目，氧化鋅的目數(shù)為550目。
本實施例中，硅烷偶聯(lián)劑為烷氧基硅烷雙（三乙基硅烷基丙基）四硫化物和雙（三乙氧基硅烷基丙基）二硫化物的混合物，兩者之間的重量比為2:1。
本實施例中，促進(jìn)劑為四甲基二硫化秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二硫化二苯并噻唑的混合物。
本實施例中，防老劑為n-苯基-β-萘胺和對苯二胺的混合物，兩者之間的重量比為1:1。
本實施例中，防焦劑為草酸、琥珀酸、乳酸、鄰苯二甲酸酐、水楊酸、苯甲酸、油酸的混合物；抗硫化返原劑為六甲撐-1,6雙硫代硫酸鈉二水合物。
本實施例還提供了一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將天然橡膠、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物、乙烯基聚丁二烯橡膠、硅酸鋁纖維、聚酰胺纖維、碳酸鈣、二氧化鈦、硅油、芳烴油、淀粉、硬脂酸鋅、氧化鋅、炭黑、白炭黑、硅烷偶聯(lián)劑、防焦劑加入到反應(yīng)釜內(nèi)熔融，攪拌8min，得到混合物；
（3）、將上述混合物加入密煉機(jī)密煉23min，控制溫度在100℃，得到混煉膠；
（4）、將混煉膠、硫黃、促進(jìn)劑、防老劑、抗硫化返原劑加入到密煉機(jī)密煉13min，然后加入造粒機(jī)內(nèi)造粒，即可。
其中，
步驟（2）中攪拌速度為350r/min。
步驟（4）中的密煉機(jī)溫度為110℃。
實施例3
本實施例的一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料，包括以下重量份的原料：
天然橡膠20份、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物40份、乙烯基聚丁二烯橡膠35份、硅酸鋁纖維15份、聚酰胺纖維8份、碳酸鈣17份、二氧化鈦6份、硅油4份、芳烴油5份、淀粉7份、硬脂酸鋅6份、氧化鋅7份、炭黑16份、白炭黑8份、硫黃5份、硅烷偶聯(lián)劑3份、促進(jìn)劑2份、防老劑2份、防焦劑4份、抗硫化返原劑2份。
本實施例中，碳酸鈣的目數(shù)為800目，氧化鋅的目數(shù)為600目。
本實施例中，硅烷偶聯(lián)劑為烷氧基硅烷雙（三乙基硅烷基丙基）四硫化物和雙（三乙氧基硅烷基丙基）二硫化物的混合物，兩者之間的重量比為2:1。
本實施例中，促進(jìn)劑為四甲基二硫化秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二硫化二苯并噻唑的混合物。
本實施例中，防老劑為n-苯基-β-萘胺和對苯二胺的混合物，兩者之間的重量比為1:1。
本實施例中，防焦劑為草酸、琥珀酸、乳酸、鄰苯二甲酸酐、水楊酸、苯甲酸、油酸的混合物；抗硫化返原劑為六甲撐-1,6雙硫代硫酸鈉二水合物。
本實施例還提供了一種挖掘機(jī)輪胎用橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將天然橡膠、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物、乙烯基聚丁二烯橡膠、硅酸鋁纖維、聚酰胺纖維、碳酸鈣、二氧化鈦、硅油、芳烴油、淀粉、硬脂酸鋅、氧化鋅、炭黑、白炭黑、硅烷偶聯(lián)劑、防焦劑加入到反應(yīng)釜內(nèi)熔融，攪拌5-10min，得到混合物；
（3）、將上述混合物加入密煉機(jī)密煉25min，控制溫度在110℃，得到混煉膠；
（4）、將混煉膠、硫黃、促進(jìn)劑、防老劑、抗硫化返原劑加入到密煉機(jī)密煉15min，然后加入造粒機(jī)內(nèi)造粒，即可。
其中，
步驟（2）中攪拌速度為400r/min。
步驟（4）中的密煉機(jī)溫度為150℃。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。