防彈輪胎及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于輪胎領域，具體涉及一種防彈輪胎，還涉及防彈輪胎的制備方法。本發(fā)明的一種防彈輪胎由丁苯橡膠、天然橡膠、白炭黑、碳納米管纖維、超細彈簧鋼絲、納米二氧化硅、硫化劑，硫化促進劑，抗氧化劑，操作油，氧化鋅，硬脂酸所組成。利用上述的組合物配方生產(chǎn)的防彈輪胎具有優(yōu)良的耐磨性、耐擊穿、耐老化、易操控性和抗褪色能力強等優(yōu)點，即使被子彈或尖銳物體擊穿，輪胎也能照常運轉，車輛能照常行駛。
【專利說明】防彈輪胎及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于輪胎領域，具體涉及一種防彈輪胎，還涉及上述的防彈輪胎的制備方法。
[0002]【背景技術】
防彈輪胎由于其優(yōu)異的安全性能，無論是在軍用領域還是在民用領域，都具有非常廣泛的應用。在軍用領域，對軍用車輛來說，由于行駛地域錯綜復雜和戰(zhàn)時處于槍林彈雨的戰(zhàn)場環(huán)境，容易遭到自然的和人為的破壞，因此輪胎防破損及破損后的安全行駛性能對車輛的戰(zhàn)場生存能力有著至關重要的影響。在民用領域，車輛輪胎雖然幾乎不會遭遇子彈擊穿，但是鐵釘?shù)燃怃J物體仍然對輪胎安全有著重大威脅，而市場上的各種輪胎幾乎不耐劃傷和刺穿，這對駕駛者個人以及公共安全有著重大隱患。
[0003]現(xiàn)階段開發(fā)的防彈輪胎，由于添加了大量的鋼絲等高密度材料，所以輪胎總體質量較大，不僅影響車輛的靈活操縱而且浪費能源，因此，開發(fā)一種質輕、強度高的防彈輪胎有著十分重要的意義。
【發(fā)明內容】
[0004]為了解決上述的技術問題，本發(fā)明提供了一種一種防彈輪胎組合物，并且基于這種組合物制備的輪胎能夠防止被子彈或鐵釘?shù)燃怃J物體擊穿或刺透而導致的漏氣。
[0005]本發(fā)明還提供了上述的輪胎的制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過下述的技術方案來實現(xiàn)的:
一種防彈輪胎，輪胎包括下述重量份數(shù)的組分:
丁苯橡膠30~60天然橡膠20~40
白炭黑0.5~2碳納米管纖維2~12
超細彈簧鋼絲3~13納米二氧化硅I~10
硫化劑I~2硫化促進劑0.5~2
抗氧化劑0.5~2操作油2~15
氧化鋅I~6硬脂酸I~2 ;
超細彈簧鋼絲，為直徑0.05~0.5mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架。
[0007]優(yōu)選的，防彈輪胎包括下述的重量份數(shù)的組分:
丁苯橡膠35~50天然橡膠25~35
白炭黑0.8~1.8碳納米管纖維2~10
超細彈簧鋼絲4~12納米二氧化硅I~9
硫化劑I~2硫化促進劑0.5~1.8
抗氧化劑0.5~1.8操作油2~12
氧化鋅I~5硬脂酸I~1.8。
[0008]防彈輪胎，包括下述的重量份數(shù)的組分:
丁苯橡膠40天然橡膠30白炭黑I碳納米管纖維8
超細彈簧鋼絲6納米二氧化硅6
硫化劑1.5硫化促進劑1.2
抗氧化劑1.2操作油8
氧化鋅3硬脂酸1.5。
[0009] 上述的防彈輪胎，碳納米管纖維，采用多壁碳納米管纖維；
硫化劑包括硫磺，有機過氧化物，金屬氧化物中的至少一種；
硫化促進劑包括氨類，胺類，硫脲類，磺酸鹽類，醛類中的至少一種；
抗氧化劑包括胺類，咪唑類，胺酮類中的至少一種；
操作油包括，芳香族類，環(huán)烷類，石蠟類中的至少一種。
[0010]上述的防彈輪胎，硫化劑為:硫磺、雙-(Y-三乙氧基硅烷基丙基)-四硫化物、1，3-雙(檸糠酰亞胺甲基)苯、二烷基二硫代磷酸鋅、N ,N'-間亞苯基雙馬來酰亞胺、二水合六亞甲基-1，6- 二硫代硫酸二鈉鹽；
硫化促進劑為:硫化促進劑M、硫化促進劑TT、硫化促進劑H、硫化促進劑ZDMCjtKM進劑ZBX、硫化促進劑NA-22、硫化促進劑CZ中的任一種；
抗氧化劑為:對苯二酚類、亞磷酸酯、石蠟、二丁基二硫代氨基甲酸鹽、6、6 —乙氧基一
2,2,4- 3甲基一 1，2 —二氫喹啉、取代的對苯二酚、對苯二胺類、仲胺類、酚類、亞磷酸酯、銅鹽、三嗪類中的任一種；
操作油為:芳烴油、石蠟油、環(huán)烷基油中的任一種。
[0011]上述的防彈輪胎，硫化劑為:硫橫；
硫化促進劑為:硫化促進劑NA-22 ；
抗氧化劑為:二丁基二硫代氨基甲酸鹽；
操作油為:石臘油。
[0012]防彈輪胎其制備方法，包括下述的步驟:
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
制備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.05~0.5mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；將30~60份丁苯橡膠、20~40份天然橡膠、0.5~2份白炭黑、I~10份納米二氧化硅、I~2份硫化劑、0.5~2份硫化促進劑、0.5~2份抗氧化劑、2~15份操作油、I~6份氧化鋅、I~2份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合后的物料面煉5~lOmin，然后將5_20份環(huán)戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續(xù)面煉8min后備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維2~12份，將橡膠膠料壓制成厚度為I~4mm的含有碳纖維網(wǎng)的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環(huán)放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C~175°C，硫化時間為15~30min ；
將硫化成型后的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為150°C~160°C，定型時間為5~lOmin，經(jīng)定型處理后的防彈輪胎修剪后即為成品。
[0013]優(yōu)選的，上述的防彈輪胎其制備方法，包括下述的步驟:
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
制備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.1mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；
將40份丁苯橡膠、30份天然橡膠、1份白炭黑、5份納米二氧化娃、1.5份硫化劑、0.8份硫化促進劑、0.8份抗氧化劑、10份操作油、3份氧化鋅、1.5份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合后的物料面煉8min，然后將10份環(huán)戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續(xù)面煉8min后備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維8份，將橡膠膠料壓制成厚度為3mm的含有碳纖維網(wǎng)的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環(huán)放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ；
將硫化成型后的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為155°C，定型時間為7min，經(jīng)定型處理后的防彈輪胎修剪后即為成品。
`[0014]本發(fā)明的有益效果在于，利用上述的組合物配方生產(chǎn)的防彈輪胎具有優(yōu)良的耐磨性、耐擊穿、耐老化、易操控性和抗褪色能力強等優(yōu)點，即使被子彈或尖銳物體擊穿，輪胎也能照常運轉，車輛能照常行駛。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發(fā)明作更進一步的說明，以便本領域的技術人員更了解本發(fā)明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0016]實施例1
防彈輪胎，包括下述的重量份數(shù)的組分:
丁苯橡膠40天然橡膠30
白炭黑I碳納米管纖維8
超細彈簧鋼絲6納米二氧化硅6
硫化劑1.5硫化促進劑1.2
抗氧化劑1.2操作油8
氧化鋅3硬脂酸1.5;
超細彈簧鋼絲，為直徑0.1 mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架。
[0017]實施例2
防彈輪胎，包括下述的重量份數(shù)的組分:
丁苯橡膠30天然橡膠20
白炭黑0.5碳納米管纖維2
超細彈簧鋼絲3納米二氧化硅I
硫化劑I硫化促進劑0.5抗氧化劑0.5操作油2
氧化鋅I硬脂酸I ;
超細彈簧鋼絲，為直徑0.05mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架。
[0018]實施例3
防彈輪胎，包括下述的重量份數(shù)的組分:
丁苯橡膠60天然橡膠40
白炭黑2碳納米管纖維12
超細彈簧鋼絲13納米二氧化硅10
硫化劑2硫化促進劑2
抗氧化劑2操作油15
氧化鋅6硬脂酸2 ；
超細彈簧鋼絲，為直徑0.15mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架。
[0019]實施例4
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
制備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.1mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；
將40份丁苯橡膠、30份天然橡膠、1份白炭黑、5份納米二氧化娃、1.5份硫化劑雙-(Y -三乙氧基硅烷基丙基)-四硫化物、0.8份硫化促進劑ΤΤ、0.8份抗氧化劑二丁基二硫代氨基甲酸鹽、10份芳烴油、3份氧化鋅、1.5份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合后的物料面煉8min，然后將10份環(huán)戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續(xù)面煉8min后備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維8份，將橡膠膠料壓制成厚度為3mm的含有碳纖維網(wǎng)的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環(huán)放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ；
將硫化成型后的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為155°C，定型時間為7min，經(jīng)定型處理后的防彈輪胎修剪后即為成品。
實施例1
SOIWtanS0.162
P5[克隆磨耗量cm-:0.03
[0020] 實施例5
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
制備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.15mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；
將35份丁苯橡膠、35份天然橡膠、1.5份白炭黑、5份納米二氧化硅、1.5份硫化劑N，N'-間亞苯基雙馬來酰亞胺、0.8份硫化促進劑H、0.8份抗氧化劑二丁基二硫代氨基甲酸鹽、10份石蠟油、3份氧化鋅、1.5份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合后的物料面煉8min，然后將10份環(huán)戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續(xù)面煉8min后備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維7份，將橡膠膠料壓制成厚度為3mm的含有碳纖維網(wǎng)的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環(huán)放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ；
將硫化成型后的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為150°C，定型時間為6min，經(jīng)定型處理后的防彈輪胎修剪后即為成品。
[0021]實施例6
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
制備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.15mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；
將50份丁苯橡膠、40份天然橡膠、1.5份白炭黑、10份納米二氧化硅、2份硫化劑二烷基二硫代磷酸鋅、2份硫化促進劑ZDMC、2份抗氧化劑6、6 —乙氧基一 2，2，4 一 3甲基一 1，
2—二氫喹啉、15份石蠟油、6份氧化鋅、2份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合后的物料面煉8min，然后將10份環(huán)戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續(xù)面煉8min后備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維7份，將橡膠膠料壓制成厚度為3mm的含有碳纖維網(wǎng)的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環(huán)放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ；
將硫化成型后的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為150°C，定型時間為6min，經(jīng)定型處理后的防彈輪胎修剪后即為成品。
[0022]實施例7
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
制備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.15mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；
將30份丁苯橡膠、20份天然橡膠、0.5份白炭黑、2份納米二氧化硅、1份硫化劑二烷基二硫代磷酸鋅、0.5份硫化促進劑ZDMC、0.5份抗氧化劑6、6 —乙氧基一 2，2，4 一 3甲基一I，2 一二氫喹啉、2份石蠟油、1份氧化鋅、1份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合后的物料面煉8min，然后將10份環(huán)戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續(xù)面煉8min后備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維7份，將橡膠膠料壓制成厚度為3mm的含有碳纖維網(wǎng)的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環(huán)放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ；
將硫化成型后的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為150°C`，定型時間為6min，經(jīng)定型處理后的防彈輪胎修剪后即為成品。
【權利要求】
1.一種防彈輪胎，其特征在于，所述的輪胎包括下述重量份數(shù)的組分: 丁苯橡膠30~60天然橡膠20~40 白炭黑0.5~2碳納米管纖維2~12 超細彈簧鋼絲3~13納米二氧化硅I~10 硫化劑I~2硫化促進劑0.5~2 抗氧化劑0.5~2操作油2~15 氧化鋅I~6硬脂酸I~2 ; 所述的超細彈簧鋼絲，為直徑0.05~0.5mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架。
2.如權利要求1所述的防彈輪胎，包括下述的重量份數(shù)的組分: 丁苯橡膠35~50天然橡膠25~35 白炭黑0.8~1.8碳納米管纖維2~10 超細彈簧鋼絲4~12納米二氧化硅I~9 硫化劑I~2硫化促進劑0.5~1.8` 抗氧化劑0.5~1.8操作油2~12 氧化鋅I~5硬脂酸I~1.8。
3.如權利要求1所述的防彈輪胎，包括下述的重量份數(shù)的組分: 丁苯橡膠40天然橡膠30 白炭黑I碳納米管纖維8 超細彈簧鋼絲6納米二氧化硅6 硫化劑1.5硫化促進劑1.2 抗氧化劑1.2操作油8 氧化鋅3硬脂酸1.5。
4.如權利要求1所述的防彈輪胎，其特征在于， 所述的碳納米管纖維，采用多壁碳納米管纖維； 硫化劑包括硫磺，有機過氧化物，金屬氧化物中的至少一種； 硫化促進劑包括氨類，胺類，硫脲類，磺酸鹽類，醛類中的至少一種； 抗氧化劑包括胺類，咪唑類，胺酮類中的至少一種； 操作油包括，芳香族類，環(huán)烷類，石蠟類中的至少一種。
5.如權利要求1所述的防彈輪胎，其特征在于， 所述的硫化劑為:硫磺、雙-(Y-三乙氧基硅烷基丙基)-四硫化物、1，3_雙(檸糠酰亞胺甲基)苯、二烷基二硫代磷酸鋅、N，N'-間亞苯基雙馬來酰亞胺、二水合六亞甲基-1，6- 二硫代硫酸二鈉鹽； 硫化促進劑為:硫化促進劑M、硫化促進劑TT、硫化促進劑H、硫化促進劑ZDMCjtKM進劑ZBX、硫化促進劑NA-22、硫化促進劑CZ中的任一種； 抗氧化劑為:對苯二酚類、亞磷酸酯、石蠟、二丁基二硫代氨基甲酸鹽、6、6 —乙氧基一2,2,4- 3甲基一 1，2 —二氫喹啉、取代的對苯二酚、對苯二胺類、仲胺類、酚類、亞磷酸酯、銅鹽、三嗪類中的任一種； 操作油為:芳烴油、石蠟油、環(huán)烷基油中的任一種。
6.如權利要求1所述的防彈輪胎，其特征在于，所述的硫化劑為:硫磺； 硫化促進劑為:硫化促進劑NA-22 ； 抗氧化劑為:二丁基二硫代氨基甲酸鹽； 操作油為:石臘油。
7.如權利要求1所述的防彈輪胎其制備方法，包括下述的步驟: 開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副； 制備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.05~0.5mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；將30~60份丁苯橡膠、20~40份天然橡膠、0.5~2份白炭黑、I~10份納米二氧化硅、I~2份硫化劑、0.5~2份硫化促進劑、0.5~2份抗氧化劑、2~15份操作油、I~6份氧化鋅、I~2份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻； 將捏合后的物料面煉5~lOmin，然后將5_20份環(huán)戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續(xù)面煉8min后備用； 將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機 中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維2~12份，將橡膠膠料壓制成厚度為I~4mm的含有碳纖維網(wǎng)的薄片； 將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中； 將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中； 將橡膠圓環(huán)放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C~175°C，硫化時間為15~30min ； 將硫化成型后的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為150°C~160°C，定型時間為5~lOmin，經(jīng)定型處理后的防彈輪胎修剪后即為成品。
8.如權利要求1所述的防彈輪胎其制備方法，包括下述的步驟: 開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副； 制備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.1mm并且經(jīng)過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架； 將40份丁苯橡膠、30份天然橡膠、1份白炭黑、5份納米二氧化娃、1.5份硫化劑、0.8份硫化促進劑、0.8份抗氧化劑、10份操作油、3份氧化鋅、1.5份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻； 將捏合后的物料面煉8min，然后將10份環(huán)戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續(xù)面煉8min后備用； 將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維8份，將橡膠膠料壓制成厚度為3mm的含有碳纖維網(wǎng)的薄片； 將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中； 將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中； 將橡膠圓環(huán)放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ； 將硫化成型后的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為155°C，定型時間為7min，經(jīng)定型處理后的防彈輪胎修剪后即為成品。
【文檔編號】C08K3/22GK103483649SQ201310423465
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權日:2013年9月17日
【發(fā)明者】尤曉明, 張國棟, 王顯濤, 延云峰, 魏文祥 申請人:山東永泰化工有限公司