发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高性能航空轮胎胎面胶及其制备方法及其制备方法，该胶料以国产高端天然橡胶为主材料，加入隐晶质石墨、N234炭黑、白炭黑、新型硅烷偶联剂、不溶性硫黄、磺酰胺类硫化促进剂为主要辅助材料，并按一定配比通过一定的工艺制成，具有压缩生热低、导热性高的效果，且拉伸强度和撕裂强度高，加工性能良好。

实现本发明目的的技术方案是：

一种高性能航空轮胎胎面胶及其制备方法，由下述质量份配比的原料制成：

天然橡胶100份，白炭黑5～10份，N234炭黑35～40份，隐晶质石墨10～15份，硅烷偶联剂KH-845-4 2～3份，热稳定剂HS-80 1～2份，氧化锌4～5份，硬脂酸2份，防老剂40202～2.5份，防老剂S-RD 1～2份，芳烃油2～4份，不溶性硫磺1.5～2份，促进剂NOBS 0.8～1.3份，防焦剂CTP 0.2～0.3份。

一种高性能航空轮胎胎面胶及其制备方法的制备方法，包括如下步骤：

1）将天然橡胶于密炼机中进行密炼，密炼温度为从80℃～85℃升至90℃～95℃，得到第一密炼料；

2）将热稳定剂、硬脂酸、氧化锌、防老剂按照比例加入步骤1）得到的第一密炼料中进行密炼，密炼温度为从90℃～95℃升至100℃～105℃，得到第二密炼料；

3）将白炭黑、硅烷偶联剂、N234炭黑、隐晶质石墨按照比例加入步骤2）得到的第二密炼料中进行密炼，密炼温度为100℃～105℃升至140℃～145℃，制得第三密炼料；

4）将第三密炼料从密炼机中排出并冷却后停放24h～36h，得到一段混炼胶；一段混炼时间约为7 min～10min。

5）将不溶性硫黄、促进剂NOBS、防焦剂按照比例与一段混炼胶一同投入密炼机中混炼，混炼温度至100℃～105℃，得到二段混炼胶；

6）将二段混炼胶置于开炼机中，2mm开炼包辊，左右3/4割胶各三次，2mm包辊下片，停放24h～72h后，得到终炼胶，即胎面混炼胶。

所述的一段混炼胶，与不溶性硫黄、促进剂NOBS、防焦剂混合前，停放16h～24h。

本发明提供的一种高性能航空轮胎胎面胶及其制备方法及其制备方法，该胎面胶以国产高端天然橡胶作为生胶体系，在胶料受到反复冲击的大形变疲劳过程中，具有拉伸结晶特性的高端国产天然橡胶展示出良好的抗冲击性能，具有优异的力学综合性能和加工性能的特点。补强体系采用N234炭黑并用部分隐晶质石墨，N234炭黑是一种新工艺高结构中超耐磨炭黑，粒子较细、结构较高、内部孔隙多，具有较好的导电性，加入N234炭黑的胎面胶疲劳性能好、强度高，耐磨性和回弹性明显提高；使用经过改性的断面丰富、表面粗糙并具备较多结构缺陷的隐晶质石墨加入橡胶中可以增强橡胶/填料的界面作用，提高胶料的导热性和拉伸强度、降低其生热。。白炭黑可显著提高胶料的抗撕裂性能、降低胶料的滞后生热，将白炭黑与炭黑并用可使胶料获得较好的综合性能。选用硅烷偶联剂KH-845-4可提高橡胶的拉伸强度，降低永久变形率并增强耐磨性。使用的热稳定剂HS-80能通过抑制硫化胶中多硫键在苛刻使用条件下的断裂，同时促进多硫键向双硫键和单硫键转化，保持胶料的交联密度在使用过程中的稳定水平，提高硫化胶的物理性能保持率，延长轮胎使用寿命。采用对苯二胺类防老剂4020和酮胺类防老剂S-RD并用的防老体系，防老剂4020对屈挠疲劳、热氧等老化具有良好的防护效果，防老剂S-RD具有抑制条件苛刻的氧化和热老化的作用，对热、氧和铜、锰等有害金属有较好的防护作用。使用的不溶性硫磺是硫磺深加工的一种线型长链的高分子聚合物，与普通硫磺相比，它可保障胶料在存放过程中不喷霜，克服因喷霜造成胶料粘合力差的缺点，有利于成型操作。选用芳烃油作为胶料的增塑剂，可提高半成品的加工工艺性能，保证半成品的尺寸稳定性；采用防焦剂CTP可延长胶料的焦烧时间，保证胎面胶胶料有充分的时间进行混炼、挤出成型，大幅度提高胶料加工安全性。

上述材料的相互配合，使得橡胶胶料具有良好的综合性能。该胶料用作航空轮胎的胎面胶，轮胎在苛刻的高速、高载的使用条件下不会因为胎面生热高而出现掉块、内部脱层、甩胎面等质量问题，轮胎使用安全。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明制备的航空轮胎胎面胶，具有生热低、热导率高、物理机械性能优异、易加工等特点，提高了生产安全性和生产效率，降低生产成本和能耗。

2.本发明采用国产高端天然橡胶，解决了原材料使用的国产化问题；其综合性能优异，制备的胎面胶更能适应未来新型航空轮胎高速、高载的性能要求。

3.本发明使用的隐晶质石墨来源广，价格低廉，将其应用于航空轮胎胶料中，胶料的力学综合性能优异，生热低，导热性能好，并拓展了隐晶质石墨的应用领域，降低了航空轮胎的生产成本。