CN114921001A - 一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物及其制备方法，包括如下重量份数的组分：天然橡胶60‑90份、丁苯橡胶10‑40份、炭黑30‑80份、高熔点树脂5‑20份、抗湿滑树脂1‑20份、分散剂0.5‑3份、抗撕裂树脂1‑3份、防老剂3‑5份、活性剂4‑7份、硫化剂1‑3份、促进剂1‑3份和防焦剂0.1‑3份。本发明采用天然橡胶NR和丁苯橡胶SBR并用的高分子橡胶组合体系，在保证高分子基体组合物高强度性能的基础上，提升干湿地性能和操控性能，采用高熔点树脂、抗湿滑树脂、抗撕裂树脂多种功能树脂并用提高高分子基体组合物的干湿地性能，尤其是高温下的高黏附抓着力，达到了舰载机轮胎起降过程所需要的干湿状况下操控稳定性和短滑翔距离下的高驱动力、制动力需求。

Description

一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，尤其是涉及一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物及其制备方法。

背景技术

对于航空母舰舰载机而言，由于起降滑行距离及起降过程舰体的自身稳定性等原因，对起降过程的操控稳定性和驱动、制动能力提出了较陆地飞机更高的要求，而轮胎是舰载机唯一与母舰接触并传递驱动、制动、转向并承载着舰载荷与冲击力的部件，因此舰载机轮胎的干湿地性能及驱动、制动性能的提升将极大提升其机动性和安全性。

目前关于舰载机轮胎抓地力方面的设计多基于轮胎结构方面，例如增加胎面宽度等等，但往往又增加了轮胎重量，从而增加了舰载机总体负荷。而针对通过开发胎面用高分子基体组合物黏附抓着力来提升轮胎总体性能的研发设计多集中于乘用车胎和跑车胎。因此，结合舰载机负载高、速度快、起降过程中的生热高等特点，有必要在胎面高分子基体组合物配方方面提出改进。在传统航空轮胎胎面配方基础上，通过抗湿滑树脂、高熔点树脂、抗撕裂树脂组份并用，改善高分子基体组合物在不同温度下的高分子热力学状态，以提高轮胎抗湿滑性能和黏附抓着力，从而缩短制动或驱动距离，提高舰载机的机动性和安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物及其制备方法，能够在保证舰载机轮胎强度及重量的基础上，大幅提升舰载机起降过程的操控稳定性及驱动力和制动力，提升舰载机起降的安全性和灵活性。

根据本发明的目的，本发明提供的一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，包括如下重量份数的组分：

天然橡胶NR 60-90份、丁苯橡胶SBR 10-40份、炭黑CB 30-80份、高熔点树脂(High-melting resin)5-20份、抗湿滑树脂(Wet-skid resistance additive)1-20份、分散剂(Dispersant)0.5-3份、抗撕裂树脂(Anti-tear additive)1-3份、防老剂(Antiager)3-5份、活性剂(Active agent)4-7份、硫化剂(Vulcanizator)1-3份、促进剂(Accelerator)1-3份和防焦剂(Anti-scorcher)0.1-3份。

进一步地，包括如下重量份数的组分：

天然橡胶(NR)80份、溶聚丁苯橡胶(SSBR)20份、高补强炭黑47份、高熔点树脂(High-melting resin)9.5份、抗湿滑树脂(Wet-skid resistance additive)8份、分散剂(Dispersant)1份、抗撕裂树脂(Anti-tear additive)2.5份、防老剂(Antiager)4份、活性剂(Active agent)5份、硫化剂(Vulcanizator)1.7份、促进剂(Accelerator)1份和防焦剂(Anti-scorcher)0.3份。

进一步地，所述天然橡胶为烟片胶，所述丁苯橡胶为高苯乙烯含量的溶聚丁苯橡胶。

进一步地，所述炭黑为N234炭黑或N115炭黑。

进一步地，所述高熔点树脂为高熔点树脂TP7042；所述抗湿滑树脂为抗湿滑树脂4401；所述分散剂为FS-97，所述抗撕裂树脂为抗撕裂树脂DCPD。

进一步地，所述防老剂为对苯二胺类抗臭氧剂、喹啉类防老剂和单峰微晶防护蜡的混合物。

进一步地，所述活性剂为间接法氧化锌和硬脂酸的混合物。

进一步地，所述硫化剂为不溶性硫磺。

进一步地，所述促进剂为促进剂NS，所述防焦剂为防焦剂CTP。

根据本发明的另一个目的，本发明提供一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物的制备方法，包括如下步骤：

S1，第一次混炼

采用密炼机设备进行混炼，将天然橡胶、丁苯橡胶、分散剂、活性剂、树脂和炭黑分段加入，密炼机控制转子速度55rpm，上顶栓压力采用0.6MPa，混炼时间210秒，实测排胶温度155℃，获得混炼母胶M1；

S2，第二次混炼

采用密炼机将混炼母胶M1和防老剂再次进行混炼，密炼机混炼转子速度使用35rpm，上顶栓压力采用0.5MPa，混炼时间130秒，实测排胶温度140℃，获得混炼母胶M2；

S3，

第三次混炼

采用密炼机混炼，将混炼母胶M2、促进剂和硫化剂一起混炼，混炼转子速度20rpm，上顶栓压力采用0.5MPa，混炼时间110秒，最终排胶温度100℃，获得最终高分子基体组合物。

本发明采用天然橡胶NR和丁苯橡胶SBR并用的高分子橡胶组合体系，在保证高分子基体组合物高强度性能的基础上，提升干湿地性能和操控性能，采用高熔点树脂、抗湿滑树脂、抗撕裂树脂多种功能树脂并用提高高分子基体组合物的干湿地性能，尤其是高温下的高黏附抓着力，达到了舰载机轮胎起降过程所需要的干湿状况下操控稳定性和短滑翔距离下的高驱动力、制动力需求。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，包括如下重量份数的组分：

天然橡胶NR 60份、丁苯橡胶SBR 10份、炭黑CB 30份、高熔点树脂(High-meltingresin)5份、抗湿滑树脂(Wet-skid resistance additive)1份、分散剂(Dispersant)0.5份、抗撕裂树脂(Anti-tear additive)1份、防老剂(Antiager)3份、活性剂(Active agent)4份、硫化剂(Vulcanizator)1份、促进剂(Accelerator)1份和防焦剂(Anti-scorcher)0.1份。

本实施例中，天然橡胶为烟片胶，丁苯橡胶为高苯乙烯含量的溶聚丁苯橡胶。炭黑为N234炭黑或N115炭黑。

高熔点树脂为高熔点树脂TP7042；抗湿滑树脂为抗湿滑树脂4401；所述分散剂为FS-97，抗撕裂树脂为抗撕裂树脂DCPD。

防老剂为对苯二胺类抗臭氧剂、喹啉类防老剂和单峰微晶防护蜡的混合物。

活性剂为间接法氧化锌和硬脂酸的混合物。

硫化剂为不溶性硫磺，促进剂为促进剂NS，防焦剂为防焦剂CTP。

实施例2

一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，包括如下重量份数的组分：

天然橡胶(NR)80份、溶聚丁苯橡胶(SSBR)20份、高补强炭黑47份、高熔点树脂(High-melting resin)9.5份、抗湿滑树脂(Wet-skid resistance additive)8份、分散剂(Dispersant)1份、抗撕裂树脂(Anti-tear additive)2.5份、防老剂(Antiager)4份、活性剂(Active agent)5份、硫化剂(Vulcanizator)1.7份、促进剂(Accelerator)1份和防焦剂(Anti-scorcher)0.3份。

本实施例中，天然橡胶为烟片胶，丁苯橡胶为高苯乙烯含量的溶聚丁苯橡胶。炭黑为N234炭黑或N115炭黑。

高熔点树脂为高熔点树脂TP7042；抗湿滑树脂为抗湿滑树脂4401；所述分散剂为FS-97，抗撕裂树脂为抗撕裂树脂DCPD。

防老剂为对苯二胺类抗臭氧剂、喹啉类防老剂和单峰微晶防护蜡的混合物。

活性剂为间接法氧化锌和硬脂酸的混合物。硫化剂为不溶性硫磺，促进剂为促进剂NS，防焦剂为防焦剂CTP。

实施例3

一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，包括如下重量份数的组分：

天然橡胶NR90份、丁苯橡胶SBR 40份、炭黑CB 80份、高熔点树脂(High-meltingresin)20份、抗湿滑树脂(Wet-skid resistance additive)20份、分散剂(Dispersant)3份、抗撕裂树脂(Anti-tear additive)3份、防老剂(Antiager)5份、活性剂(Active agent)7份、硫化剂(Vulcanizator)3份、促进剂(Accelerator)3份和防焦剂(Anti-scorcher)3份。

本实施例中，天然橡胶为烟片胶，丁苯橡胶为高苯乙烯含量的溶聚丁苯橡胶。炭黑为N234炭黑或N115炭黑。

高熔点树脂为高熔点树脂TP7042；抗湿滑树脂为抗湿滑树脂4401；所述分散剂为FS-97，抗撕裂树脂为抗撕裂树脂DCPD。

防老剂为对苯二胺类抗臭氧剂、喹啉类防老剂和单峰微晶防护蜡的混合物。

活性剂为间接法氧化锌和硬脂酸的混合物。

硫化剂为不溶性硫磺，促进剂为促进剂NS，防焦剂为防焦剂CTP。

实施例4

一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物的制备方法，包括如下步骤：

1.第一次混炼，采用GK400密炼机设备进行混炼，将天然橡胶、丁苯橡胶、分散剂、活性剂、树脂、炭黑分段加入，密炼机控制转子速度55rpm，上顶栓压力采用0.6MPa，混炼时间210秒，实测排胶温度155℃，获得混炼母胶M1；

2.第二次混炼，采用GK400密炼机将混炼母胶M1和防老剂再次进行混炼，密炼机混炼转子速度使用35rpm，上顶栓压力采用0.5MPa，混炼时间130秒，实测排胶温度140℃，获得混炼母胶M2；

3.第三次混炼，采用XM-270密炼机混炼，将混炼母胶M2、促进剂、硫化剂、其他配合剂一起混炼，混炼转子速度20rpm，上顶栓压力采用0.5MPa，混炼时间110秒，最终排胶温度100℃，获得最终高分子基体组合物。

采用本实施例方法，进行了实施例和对比例的对比试验，对比结果参见表1和表2：

表1.为对比例和实施例对照表

表2.硫化橡胶动态力学性能测试损耗因子数据

在实验室条件下通常以10Hz-100Hz振频范围内，0-30℃的损耗因子来表征抓着性能。一般来讲，该范围内测试的tanδ越高，抓着力越大。通过配方硫化橡胶的动态力学性能测试的损耗因子数据(表2)可以看出，本发明的配方在抓着性能方面表现优异。

本实施例中，基体橡胶中天然胶为烟片胶RSS1#，该类生胶模量高、弹性好、生热低；溶聚丁苯胶为SSBRNS616，具有良好的耐磨性及低生热性能。

炭黑为N134炭黑，耐磨性最优；高熔点树脂为石油类改性树脂，提高轮胎的抗高温性能；抗湿滑树脂为苯乙烯树脂及烷基改性树脂，保证轮胎具有显著的低温抗湿滑性能；抗撕裂树脂为萜烯及天然改性树脂，能明显改善轮胎胶料的抗撕裂、耐刺扎性能。活性剂中，间接法氧化锌为3份，其余为硬脂酸；促进剂为次磺酰胺类促进剂TBBS；硫化剂为普通硫黄；防老剂为对苯二胺类抗臭氧剂、喹啉类防老剂及双峰微晶防护蜡三者并用，三者的配比可以是(1.0-2.0)：(1.0-2.0)：(1.0-3.0)，本实施例采用比例为对苯二胺类抗臭氧剂：喹啉类防老剂：双峰微晶防护蜡为1.5：1.0：2.2。

本发明采用天然橡胶NR和丁苯橡胶SBR并用的高分子橡胶组合体系，在保证高分子基体组合物高强度性能的基础上，提升干湿地性能和操控性能，采用高熔点树脂、抗湿滑树脂、抗撕裂树脂多种功能树脂并用提高高分子基体组合物的干湿地性能，尤其是高温下的高黏附抓着力，达到了舰载机轮胎起降过程所需要的干湿状况下操控稳定性和短滑翔距离下的高驱动力、制动力需求。

本发明可改善舰载机轮胎的在干湿状态下的黏附力，从而有效提高舰载机起降过程中操控稳定性，缩短舰载机起飞和降落时候的驱动和制动距离，提高舰载机的机动性和安全性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

天然橡胶60-90份、丁苯橡胶10-40份、炭黑30-80份、高熔点树脂5-20份、抗湿滑树脂1-20份、分散剂0.5-3份、抗撕裂树脂1-3份、防老剂3-5份、活性剂4-7份、硫化剂1-3份、促进剂1-3份和防焦剂0.1-3份。

2.根据权利要求1所述的舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

天然橡胶80份、溶聚丁苯橡胶20份、高补强炭黑47份、高熔点树脂9.5份、抗湿滑树脂8份、分散剂1份、抗撕裂树脂2.5份、防老剂4份、活性剂5份、硫化剂1.7份、促进剂1份和防焦剂0.3份。

3.根据权利要求1所述的舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，其特征在于，所述天然橡胶为烟片胶，所述丁苯橡胶为高苯乙烯含量的溶聚丁苯橡胶。

4.根据权利要求1所述的舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，其特征在于，所述炭黑为N234炭黑或N115炭黑。

5.根据权利要求1所述的舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，其特征在于，所述高熔点树脂为高熔点树脂TP7042；所述抗湿滑树脂为抗湿滑树脂4401；所述分散剂为FS-97，所述抗撕裂树脂为抗撕裂树脂DCPD。

6.根据权利要求1所述的舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，其特征在于，所述防老剂为对苯二胺类抗臭氧剂、喹啉类防老剂和单峰微晶防护蜡的混合物。

7.根据权利要求1所述的舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，其特征在于，所述活性剂为间接法氧化锌和硬脂酸的混合物。

8.根据权利要求1所述的舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，其特征在于，所述硫化剂为不溶性硫磺。

9.根据权利要求1所述的舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物，其特征在于，所述促进剂为促进剂NS，所述防焦剂为防焦剂CTP。

10.一种舰载机高黏附抓着力高分子基体组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，第一次混炼

采用密炼机设备进行混炼，将天然橡胶、丁苯橡胶、分散剂、活性剂、树脂和炭黑分段加入，密炼机控制转子速度55rpm，上顶栓压力采用0.6MPa，混炼时间210秒，实测排胶温度155℃，获得混炼母胶M1；

S2，第二次混炼

采用密炼机将混炼母胶M1和防老剂再次进行混炼，密炼机混炼转子速度使用35rpm，上顶栓压力采用0.5MPa，混炼时间130秒，实测排胶温度140℃，获得混炼母胶M2；

S3，

第三次混炼

采用密炼机混炼，将混炼母胶M2、促进剂和硫化剂一起混炼，混炼转子速度20rpm，上顶栓压力采用0.5MPa，混炼时间110秒，最终排胶温度100℃，获得最终高分子基体组合物。