本發(fā)明涉及輪胎制造，尤其是涉及一種輪胎外護(hù)橡膠組合物、輪胎外護(hù)橡膠及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在輪胎的使用過程中，外護(hù)膠與輪輞直接接觸，承受著應(yīng)力，這使得它極易產(chǎn)生熱積累，存在可燃風(fēng)險(xiǎn)。因此，外護(hù)膠不僅要具有良好的物理性能，還應(yīng)具備良好的阻燃性能。眾所周知，炭黑作為填料填充在橡膠中會(huì)增加燃燒的風(fēng)險(xiǎn)，所以人們常用白炭黑來代替炭黑。然而，白炭黑是一種分散困難的填料，它在混煉時(shí)容易團(tuán)結(jié)，分散困難，導(dǎo)致膠料不光滑，這給工藝帶來了挑戰(zhàn)。

2、橡膠本身是一種高分子易燃材料，長(zhǎng)期處于高溫或靠近火源的環(huán)境中，很容易產(chǎn)生熱裂解反應(yīng)，釋放出易燃的橡膠烴氣體。這些氣體與氧氣接觸并達(dá)到一定濃度后，可能會(huì)發(fā)生明火自燃。因此，在這些應(yīng)用環(huán)境中，橡膠的難燃性和阻燃性變得尤為重要。隨著輪胎工業(yè)的發(fā)展，對(duì)輪胎性能的要求也越來越高，其中阻燃性能是重要的一項(xiàng)指標(biāo)，它直接影響到橡膠制品的行駛安全性。傳統(tǒng)的輪胎外護(hù)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(shí)會(huì)釋放大量的有毒氣體，對(duì)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重威脅。因此，提高輪胎外護(hù)的阻燃性能已成為當(dāng)前的一項(xiàng)重要任務(wù)。

3、盡管現(xiàn)有的解決方案可以在一定程度上提高輪胎的阻燃性能，但仍存在一些問題。首先，這些阻燃劑的使用可能會(huì)影響輪胎的其他性能，例如耐磨性能、耐老化性能等。其次，常規(guī)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(jìn)而影響混煉工藝。因此，如何在提高輪胎阻燃性能的同時(shí)，避免對(duì)其他性能的影響，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，是當(dāng)前技術(shù)面臨的主要問題。這要求我們?cè)谳喬ネ庾o(hù)膠的配方和生產(chǎn)工藝上進(jìn)行創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)更安全、更環(huán)保的輪胎生產(chǎn)。

4、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種輪胎外護(hù)橡膠組合物，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中上述技術(shù)問題的至少一種。

2、本發(fā)明的目的之二在于提供一種輪胎外護(hù)橡膠。

3、本發(fā)明的目的之三在于提供一種輪胎外護(hù)橡膠的應(yīng)用。

4、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明特采用如下技術(shù)方案:

5、本發(fā)明的第一方面提供了一種輪胎外護(hù)橡膠組合物，按照重量份數(shù)計(jì)，所述組合物包括：

6、天然橡膠5~30份、順丁橡膠20~40份、氯丁橡膠50~80份、炭黑20~45份、白炭黑10~30份、微晶蠟1~3份、阻燃劑30~75份、活化劑3~6份、活化助劑0.5~1.5份、防老劑3~6份、硫化劑1~4份和促進(jìn)劑3~5.5份；

7、所述阻燃劑包括三氧化二銻。

8、進(jìn)一步地，所述阻燃劑還包括氯化石蠟和/或磷酸三甲苯酯。

9、進(jìn)一步地，所述活化劑包括氧化鎂和/或氧化鋅。

10、所述活化助劑包括硬脂酸。

11、進(jìn)一步地，所述防老劑的牌號(hào)包括防老劑4020、防老劑rd和防老劑4010na中的至少一種。

12、所述硫化劑包括硫磺。

13、所述促進(jìn)劑的牌號(hào)包括na-22、dm和cz中的至少一種。

14、進(jìn)一步地，所述炭黑的牌號(hào)包括n220、n234、n330、n326和n375中的至少一種。

15、所述白炭黑包括氣相沉積法白炭黑或沉淀法白炭黑。

16、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(duì)密度為2.00~2.30g/cm3，ph值為3.9~4.0，水分為1.0~1.5%。

17、進(jìn)一步地，所述的輪胎外護(hù)橡膠組合物按照重量份數(shù)計(jì)，所述組合物包括：

18、天然橡膠5~30份、順丁橡膠20~40份、氯丁橡膠50~80份、炭黑20~45份、白炭黑10~30份、微晶蠟1~3份、三氧化二銻25~45份、氯化石蠟0~15份、磷酸三甲苯酯5~15份、氧化鋅3~6份、硬脂酸0.5~1.5份、防老劑3~6份、硫磺1~4份、促進(jìn)劑na-22為0.5~1.5份、第一促進(jìn)劑2.5~4.5份；

19、第一促進(jìn)劑的牌號(hào)包括dm和cz中的至少一種。

20、本發(fā)明第二方面提供一種輪胎外護(hù)橡膠，主要由所述的輪胎外護(hù)橡膠組合物混煉得到。

21、進(jìn)一步地，所述混煉包括以下步驟：

22、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(jīng)一段混煉得到第一母膠。

23、b、將除了硫化劑和促進(jìn)劑的其他原料混合，進(jìn)行二段混煉得到第二母膠。

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

25、d、在所述第三母膠中加入硫化劑和促進(jìn)劑經(jīng)五段混煉得到所述輪胎外護(hù)橡膠。

26、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。

27、進(jìn)一步地，所述二段混煉包括按照先后順序進(jìn)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。

28、所述三段混煉包括按照先后順序進(jìn)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。

29、所述四段混煉包括按照先后順序進(jìn)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。

30、所述五段混煉包括按照先后順序進(jìn)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。

31、本發(fā)明第三方面提供了所述的輪胎外護(hù)橡膠在制備消防車輛輪胎、?；愤\(yùn)輸車輛輪胎或煤礦井下運(yùn)輸車輛輪胎中的應(yīng)用。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有如下有益效果:

33、本發(fā)明提供的輪胎外護(hù)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(jié)構(gòu)中的氯原子而展現(xiàn)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(yīng)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(jìn)一步增強(qiáng)了材料的阻燃效果。在力學(xué)性能方面，白炭黑的加入顯著提升了組合物的強(qiáng)度和韌性。同時(shí)，三氧化二銻不僅作為阻燃劑發(fā)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(jìn)一步提高組合物的力學(xué)性能。通過這種協(xié)同作用，本發(fā)明的輪胎外護(hù)橡膠組合物在提高阻燃性能的同時(shí)，也確保了物理性能的維持，實(shí)現(xiàn)了阻燃與物理性能的雙重優(yōu)化。

34、本發(fā)明提供的輪胎外護(hù)橡膠，鑒于上述輪胎外護(hù)橡膠組合物所具有的優(yōu)勢(shì)，使得制備得到的輪胎外護(hù)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(huán)境，拓展了輪胎外護(hù)橡膠的應(yīng)用場(chǎng)所，促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

35、本發(fā)明提供的輪胎外護(hù)橡膠的應(yīng)用，為制備消防車輛輪胎、?；愤\(yùn)輸車輛輪胎或煤礦井下運(yùn)輸車輛輪胎提供了更好的原材料，在燃燒時(shí)釋放的有毒氣體較少，也使其成為環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)的現(xiàn)代社會(huì)的理想選擇，滿足了現(xiàn)代輪胎工業(yè)對(duì)高性能、高安全性和環(huán)保性的需求。