本發(fā)明涉及輪胎制造，尤其涉及一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、三角膠的功能是填充纏繞趾口部周圍的胎體正包部與內(nèi)側(cè)胎體之間的空間。但全鋼子午線輪胎的胎體及鋼絲包布的末端部位于輪胎內(nèi)部運動量大的位置，這些部位容易發(fā)生事故，三角膠能夠起到防止此類事故的作用。大部分輪胎的三角膠分成上三角膠與下三角膠，上三角膠起到吸收能量的功能，下三角膠起到固定趾口與胎體的功能，并共同提高趾口部整體的剛性。無內(nèi)胎填充膠一般采用單一膠料，有內(nèi)胎填充膠一般分上、下三角膠。有內(nèi)胎上三角膠承受胎圈的曲撓變形，上三角膠的具體要求：耐疲勞、硬度比下填充膠小、半成品粘性好、硫化速度快、動態(tài)性能好等。

2、為了滿足以上各功能，除了使用與鋼絲的粘接性優(yōu)秀的橡膠之外還要求上三角膠具有中等程度的硬度，有剛?cè)徇^渡的特點，既有一定硬度又要屈撓性好。所以此配方設(shè)計中著重解決四個問題：1、屈撓，2、生熱，3、高溫疲勞，4、老化、平坦線要長。解決這些問題可以有效解決子口空病象問題。

3、上三角膠在輪胎行駛過程溫度通常能達(dá)到70～100℃，在此溫度下，膠料的模量會下降，為了提升高溫下的模量和疲勞性能，通常配方設(shè)計會采用高硫低促體系，這種體系制備的上三角疲勞沒問題，但是帶來的就是老化保持率低，多硫鍵斷裂形成單硫，中后期的疲勞變差，導(dǎo)致容易出現(xiàn)疲勞斷裂。

4、隨著路況的變好，輪胎普遍使用會超過兩年，這要求更好的耐高溫疲勞性能，所以開發(fā)具備耐老化性能的同時具備耐疲勞性能的上三角膠是行業(yè)的一大難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，以解決現(xiàn)有上三角膠不能同時解決耐老化性能和耐疲勞性能的問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，所述上三角膠包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：天然橡膠100份；填料0～40份；sio2/c復(fù)合材料10～60份；活化劑5～10份；增粘樹脂0.5～4份；硫化劑3～6份；防老劑2～5份。

4、優(yōu)選的，所述sio2/c復(fù)合材料的制備方法如下：

5、1)將食用菌栽培體與多孔二氧化硅混合，得到二氧化硅復(fù)合食用菌栽培體；

6、將所述二氧化硅復(fù)合食用菌栽培體與食用菌混合，進(jìn)行食用菌培養(yǎng)；待培養(yǎng)完成，去除食用菌，保留廢棄栽培體；

7、2)將步驟1所述廢棄栽培體進(jìn)行碳化，得到sio2/c復(fù)合材料。

8、優(yōu)選的，步驟1)中所述多孔二氧化硅與食用菌栽培體的質(zhì)量比為1：1～10；食用菌培養(yǎng)的時間≥3個月。

9、優(yōu)選的，步驟2)中所述碳化的溫度為600～950℃，時間為10～60min，升溫至碳化的溫度的速率為5～15℃/min。

10、優(yōu)選的，所述填料包括炭黑和/或白炭黑。

11、優(yōu)選的，所述活化劑包括硬脂酸、氧化鋅、硬脂酸鋅和木質(zhì)素鋅鹽中的一種或幾種。

12、優(yōu)選的，所述增粘樹脂包括增粘樹脂203、增粘樹脂204或石油增粘樹脂c5中的一種或幾種。

13、優(yōu)選的，所述硫化劑包括不溶性硫磺和/或含硫促進(jìn)劑。

14、優(yōu)選的，所述防老劑包括防老劑4020和/或聚三甲基二氫喹啉。

15、優(yōu)選的，所述上三角膠的制備方法如下：

16、將天然橡膠、填料、sio2/c復(fù)合材料、活化劑、增粘樹脂和防老劑進(jìn)行第一混煉，得到母膠；然后將母膠和硫化劑進(jìn)行第二混煉，得到上三角膠。

17、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

18、本發(fā)明創(chuàng)造性的將生物基的sio2/c復(fù)合材料應(yīng)用于輪胎上三角膠的制備，可以有效的替代上三角膠中的白炭黑或炭黑，利用該方法制備的上三角膠具有低生熱特性，同時兼具耐疲勞性能。

19、本發(fā)明所述sio2/c復(fù)合材料優(yōu)選為利用食用菌的碳化與sio2有機結(jié)合，形成的sio2/c聚集體，其具有高分散性，能夠起到降低填料的payne效應(yīng)的作用，從而降低生熱；本發(fā)明制備sio2/c復(fù)合材料優(yōu)選采用多孔二氧化硅材料制備，其能夠與c形成緊密結(jié)合，通過sio2/c復(fù)合材料的多孔性提升橡膠鏈段與填料的緊密結(jié)合，降低疲勞過程中橡膠鏈段從填料表面脫落，使得制備的上三角膠組合物低滯后的同時具備優(yōu)異的耐疲勞性能。

20、本發(fā)明創(chuàng)造性的將生物基的sio2/c復(fù)合材料應(yīng)用于輪胎上三角膠的制備，可以有效的替代上三角膠中的白炭黑或炭黑，利用該方法制備的上三角膠具有低生熱特性，同時兼具耐疲勞性能。

21、本發(fā)明所述sio2/c復(fù)合材料優(yōu)選為利用食用菌的碳化與sio2有機結(jié)合，形成的sio2/c聚集體，其具有高分散性，能夠起到降低填料的payne效應(yīng)的作用，從而降低生熱；本發(fā)明解決了白炭黑在上三角配方中的應(yīng)用問題，通常白炭黑與橡膠結(jié)合通過硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)結(jié)合，化學(xué)結(jié)合在疲勞過程中化學(xué)鍵的斷裂形成大量初始裂口，導(dǎo)致胎圈耐久性能變差，從而限制了通過白炭黑降生熱在上三膠膠配方中的應(yīng)用。

22、本發(fā)明制備sio2/c復(fù)合材料優(yōu)選采用多孔二氧化硅材料制備，其能夠與c形成緊密結(jié)合，通過sio2/c復(fù)合材料的多孔性提升橡膠鏈段與填料的緊密結(jié)合，降低疲勞過程中橡膠鏈段從填料表面脫落，使得制備的上三角膠組合物低滯后的同時具備優(yōu)異的耐疲勞性能。

技術(shù)特征：

1.一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，其特征在于，所述上三角膠包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：天然橡膠100份；填料0～40份；sio2/c復(fù)合材料10～60份；活化劑5～10份；增粘樹脂0.5～4份；硫化劑3～6份；防老劑2～5份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，其特征在于，所述sio2/c復(fù)合材料的制備方法如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，其特征在于，步驟1)中所述多孔二氧化硅與食用菌栽培體的質(zhì)量比為1：1～10；食用菌培養(yǎng)的時間≥3個月。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，其特征在于，步驟2)中所述碳化的溫度為600～950℃，時間為10～60min，升溫至碳化的溫度的速率為5～15℃/min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項所述的一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，其特征在于，所述填料包括炭黑和/或白炭黑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，其特征在于，所述活化劑包括硬脂酸、氧化鋅、硬脂酸鋅和木質(zhì)素鋅鹽中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，其特征在于，所述增粘樹脂包括增粘樹脂203、增粘樹脂204或石油增粘樹脂c5中的一種或幾種。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，其特征在于，所述硫化劑包括不溶性硫磺和/或含硫促進(jìn)劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，其特征在于，所述防老劑包括防老劑4020和/或聚三甲基二氫喹啉。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種sio2/c復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用，其特征在于，所述上三角膠的制備方法如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于輪胎制造技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種SiO2/C復(fù)合材料在制備上三角膠中的應(yīng)用。具體的，本發(fā)明公開的上三角膠包括天然橡膠100份；填料0～40份；SiO2/C復(fù)合材料10～60份；活化劑5～10份；增粘樹脂0.5～4份；硫化劑3～6份；防老劑2～5份。SiO2/C復(fù)合材料用于輪胎上三角膠制備過程中，可以有效的替代白炭黑或炭黑，本發(fā)明基于SiO2/C復(fù)合材料制備的輪胎具有低生熱性的同時，還具備優(yōu)異的耐疲勞性能。

技術(shù)研發(fā)人員：彭俊彪,林國昌,王義銘,粟本龍,吳健,王友善
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6