本發明涉及輪胎制造，尤其是涉及一種履帶輪側橡膠組合物、履帶輪側橡膠及其應用。

背景技術：

1、輪側膠是履帶部件的重要組成部分，它需要具備抗撕裂、耐空氣中氧和臭氧、耐日光老化、耐屈撓龜裂、抗裂口增長、抗壓縮永久變形和耐動態疲勞等特性。然而，橡膠作為有機易燃材料，其安全性存在隱患。因此，除了良好的物理性能外，橡膠履帶還應具備良好的阻燃性能。

2、隨著履帶工業的發展，對履帶的性能要求越來越高，其中阻燃性能尤為重要。傳統的履帶輪側配方主要由天然橡膠、炭黑、微晶蠟等材料制成，這些材料在燃燒時會釋放大量有毒氣體，對環境和人體健康造成嚴重威脅。因此，提高履帶輪側的阻燃性能已成為當前的一項重要任務。盡管現有的解決方案可以在一定程度上提高履帶的阻燃性能，但仍存在一些問題。首先，這些阻燃劑的使用可能會對履帶的其他性能產生負面影響，例如耐磨性能和耐老化性能等。其次，常規阻燃配方中多使用白炭黑代替炭黑，這種高白炭黑體系存在難分散的問題，進而影響混煉工藝。

3、因此，如何在提高履帶阻燃性能的同時，避免對其他性能的影響，降低生產成本，減少環境污染，是當前技術面臨的主要問題。

4、有鑒于此，特提出本發明。

技術實現思路

1、本發明的目的之一在于提供一種履帶輪側橡膠組合物，以緩解現有技術中上述技術問題的至少一種。

2、本發明的目的之二在于提供一種履帶輪側橡膠。

3、本發明的目的之三在于提供一種履帶輪側橡膠的應用。

4、為解決上述技術問題，本發明特采用如下技術方案:

5、本發明的第一方面提供了一種履帶輪側橡膠組合物，按照重量份數計，所述組合物包括：天然橡膠15~55份、氯丁橡膠45~85份、炭黑12~32份、白炭黑7~16份、阻燃劑30~65份、活化劑5~10份、活化助劑0.5~1.5份、防老劑1~3份、硫化劑1~4份和促進劑2.5~4.5份；所述阻燃劑包括三氧化二銻。

6、進一步地，所述阻燃劑包括磷酸三甲苯酯和/或氯化石蠟。

7、進一步地，所述活化劑包括氧化鎂和/或氧化鋅；所述活化助劑包括硬脂酸。

8、進一步地，所述防老劑的牌號包括防老劑4020、防老劑rd和防老劑4010na中的至少一種。

9、所述硫化劑包括硫磺。

10、所述促進劑的牌號包括na-22、dm和cz中的至少一種。促進劑na-22的添加量為0.5~1.5份。

11、進一步地，所述炭黑的牌號包括n220、n234、n330、n326和n375中的至少一種，優選為n330、n326、n234，更優選為n234。

12、所述白炭黑包括氣相沉積法白炭黑或沉淀法白炭黑。

13、所述白炭黑中，二氧化硅含量≥99.8%，平均粒徑為8~19nm，比表面積為130~400m2/g，dbp吸油值為1.5~2cm3/g，相對密度為2.00~2.30g/cm3，ph值為3.9~4.0，水分為1.0~1.5%。

14、進一步地，所述的履帶輪側橡膠組合物按照重量份數計，所述組合物包括：

15、天然橡膠15~55份、氯丁橡膠45~85份、炭黑12~32份、白炭黑7~16份、三氧化二銻30~60份、氯化石蠟2~5份、氧化鎂2~4份、氧化鋅3~6份、硬脂酸0.5~1.5份、防老劑4020為1~3份、硫磺1~4份和促進劑2.5~4.5份。

16、本發明第二方面提供一種履帶輪側橡膠，主要由所述的履帶輪側橡膠組合物混煉得到。

17、進一步地，所述混煉包括以下步驟：

18、a、將白炭黑和三氧化二銻混合后分散均勻，得到懸浮物；然后將所述懸浮物與天然橡膠經一段混煉得到第一母膠。

19、b、將除了硫化劑和促進劑的其他原料混合，進行二段混煉得到第二母膠。

20、c、在所述第二母膠中加入所述第一母膠經三段混煉、四段混煉得到第三母膠。

21、d、在所述第三母膠中加入硫化劑和促進劑經五段混煉得到所述履帶輪側橡膠。

22、所述一段混煉的過程為：將懸浮物和部分天然橡膠混煉20~60s、提栓加入剩余天然橡膠壓栓混煉20~50s，混煉至150~165℃排膠。

23、進一步地，所述二段混煉包括按照先后順序進行的混煉20~60s、提栓壓栓混煉20~35s，接著提栓壓栓混煉至150~165℃排膠。

24、所述三段混煉包括按照先后順序進行的混煉15~50s、提栓壓栓混煉15~30s，接著提栓壓栓混煉至140~150℃排膠。

25、所述四段混煉包括按照先后順序進行的混煉15~60s、提栓壓栓混煉20~40s，接著提栓壓栓混煉至135~145℃排膠。

26、所述五段混煉包括按照先后順序進行的混煉10~50s、提栓壓栓混煉15~30s，接著提栓壓栓混煉至95~115℃排膠。

27、本發明第三方面提供了所述的履帶輪側橡膠在制備消防車輛輪胎、危化品運輸車輛輪胎或煤礦井下運輸車輛輪胎中的應用。

28、與現有技術相比，本發明至少具有如下有益效果:

29、本發明提供的履帶輪側橡膠組合物，通過部分替換天然橡膠為氯丁橡膠來提升耐燃性能。氯丁橡膠因其分子結構中的氯原子而展現出卓越的阻燃特性，能有效遏制燃燒過程。此外，三氧化二銻作為耐燃劑，與氯丁橡膠中的氯元素反應生成銻的氯化物，這些氯化物在膠料表面形成覆蓋層，有效隔絕氧氣，進一步增強了材料的阻燃效果。在力學性能方面，白炭黑的加入顯著提升了組合物的強度和韌性。同時，三氧化二銻不僅作為阻燃劑發揮作用，還能改善白炭黑在膠料中的分散性，允許提高白炭黑的添加量，從而進一步提高組合物的力學性能。通過這種協同作用，本發明的履帶輪側橡膠組合物在提高阻燃性能的同時，也確保了物理性能的維持，實現了阻燃與物理性能的雙重優化。

30、本發明提供的履帶輪側橡膠，鑒于上述履帶輪側橡膠組合物所具有的優勢，使得制備得到的履帶輪側橡膠具有更好的阻燃性能、耐磨性、耐老化性和抗撕裂性能，適用于各種苛刻的工作環境，拓展了履帶輪側橡膠的應用場所，促進了相關產業的發展。

31、本發明提供的履帶輪側橡膠的應用，為制備消防車輛輪胎、危化品運輸車輛輪胎或煤礦井下運輸車輛輪胎提供了更好的原材料，在燃燒時釋放的有毒氣體較少，也使其成為環保意識日益增強的現代社會的理想選擇，滿足了現代輪胎工業對高性能、高安全性和環保性的需求。

技術特征：

1.一種履帶輪側橡膠組合物，其特征在于，按照重量份數計，所述組合物包括：

2.根據權利要求1所述的履帶輪側橡膠組合物，其特征在于，所述阻燃劑還包括磷酸三甲苯酯和/或氯化石蠟。

3.根據權利要求1所述的履帶輪側橡膠組合物，其特征在于，所述活化劑包括氧化鎂和/或氧化鋅；

4.根據權利要求1所述的履帶輪側橡膠組合物，其特征在于，所述防老劑的牌號包括防老劑4020、防老劑rd和防老劑4010na中的至少一種；

5.根據權利要求1~4任一項所述的履帶輪側橡膠組合物，其特征在于，所述炭黑的牌號包括n220、n234、n330、n326和n375中的至少一種；

6.根據權利要求1~4任一項所述的履帶輪側橡膠組合物，其特征在于，按照重量份數計，所述組合物包括：

7.一種履帶輪側橡膠，其特征在于，主要由權利要求1~6任一項所述的履帶輪側橡膠組合物混煉得到。

8.根據權利要求7所述的履帶輪側橡膠，其特征在于，所述混煉包括以下步驟：

9.根據權利要求8所述的履帶輪側橡膠，其特征在于，所述一段混煉的過程為：將懸浮物和部分天然橡膠混煉20~60s、提栓加入剩余天然橡膠壓栓混煉20~50s，混煉至150~165℃排膠；

10.一種權利要求7~9任一項所述的履帶輪側橡膠在制備工程用履帶中的應用。

技術總結
本發明提供了一種履帶輪側橡膠組合物、履帶輪側橡膠及其應用，具體涉及輪胎制造技術領域。該履帶輪側橡膠組合物按照重量份數計，所述組合物包括：天然橡膠15~55份、氯丁橡膠45~85份、炭黑12~32份、白炭黑7~16份、阻燃劑30~65份、活化劑5~10份、活化助劑0.5~1.5份、防老劑1~3份、硫化劑1~4份和促進劑2.5~4.5份；所述阻燃劑包括三氧化二銻。本發明提供的履帶輪側橡膠組合物，通過原料間的協同作用，在提高阻燃性能的同時，也確保了物理性能的維持，實現了阻燃與物理性能的雙重優化。同時提供了一種履帶輪側橡膠的混煉方法，解決了高份數白炭黑不好分散的問題。

技術研發人員：闞雪清,廖空龍,黃仙紅,宋曉華,李冬儒,蘇忠鐵
受保護的技術使用者：中策橡膠集團股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24