本發明涉及實心輪胎技術領域，具體涉及一種抗靜電耐磨實心輪胎胎心及制備方法。
背景技術：
輪胎作為汽車的主要配件，在使用過程中磨損、扎破后漏氣是不可避免的，特別是在高速行駛的汽車發生輪胎爆胎情況，極易造成車毀人亡的嚴重事故。因此各生產家對輪胎的安全性、環保性、節能性要求在不斷提高。為了防止輪胎發生爆炸，現有汽車都普遍使用無內胎車輛輪，載重車輛國家要求逐步推廣使用無內胎車輛輪。實心輪胎一般都在高負荷下使用，要求膠料有足夠的耐壓性和耐磨性，具有足夠高的定伸應力、較高的硬度、低的永久變形和良好的耐磨性，而隨著社會的不斷發展，人們對輪胎的多功能、高安全性要求越來越高，其中輪胎的抗靜電性成為人們關注的重點之一，有效提高輪胎的抗靜電性和電磁屏蔽作用對于汽車的安全使用具有重要意義。
因此，研究開發一種具有較好的耐磨性能，又具有較好的抗靜電作用的實心輪胎具有重要意義，也符合目前市場的需求，具有較好的應用前景。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種抗靜電耐磨實心輪胎胎心及制備方法，所述輪胎胎心不僅具有較好的耐磨性能，大大提高了輪胎的使用壽命，還具有較好的抗靜電效果，為汽車的安全使用提供了保障。
本發明解決技術問題采用如下技術方案：
本發明涉及一種抗靜電耐磨實心輪胎胎心，包括如下重量份的各原料：丁腈橡膠30~50份、丁苯橡膠20~40份、天然橡膠25~50份、丙烯酸樹脂30~45份、硅烷偶聯劑10~20份、石墨烯3~10份、白炭黑33~46份、炭黑5~12份、玻璃纖維8~16份、竹炭纖維11~15份、納米二氧化硅14~22份、活性氧化鋅10~15份、防老劑6~9份、促進劑5~10份、硫化劑8~13份、填充劑15~25份。
優選地，所述丁腈橡膠45份、丁苯橡膠36份、天然橡膠44份、丙烯酸樹脂35份、硅烷偶聯劑16份、石墨烯8份、白炭黑40份、炭黑6份、玻璃纖維12份、竹炭纖維14份、納米二氧化硅20份、活性氧化鋅13份、防老劑8份、促進劑7份、硫化劑10份、填充劑20份。
優選地，所述填充劑為納米碳酸鈣、高粘凹凸棒石粘土，其中兩者的重量比為1：0.5~1.5。
優選地，所述高粘凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進行提純、熱活化之后得到的產物。
本發明還涉及一種制備抗靜電耐磨實心輪胎胎心的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取丁腈橡膠、丁苯橡膠、天然橡膠，并將其置于密煉機中混煉2分鐘以上，然后將竹炭纖維、白炭黑、炭黑加入到密煉機中繼續混煉30~40秒后，再加入石墨烯、丙烯酸酯、硅烷偶聯劑繼續混煉80~90秒，然后再加入氧化鋅、納米二氧化硅、玻璃纖維、防老劑和填充劑進行混煉80~90秒，空氣中冷卻至室溫；
（2）將步驟（1）中的混煉膠加入到密煉機中，再加入促進劑、硫化劑，混煉50~55秒，提砣5~10秒，壓砣混煉35~45秒，完成混煉后進行排膠，再倒入成型模具進行成型，得到成型輪胎；（3）將步驟（2）的成型輪胎在常溫下進行打磨，清除異物，即得所述實心輪胎胎心。
優選地，所述步驟（1）中混煉溫度為120~130℃。
優選地，所述步驟（2）中提砣前的混煉膠溫度為125~135℃，壓砣后的混煉溫度為150~160℃。
優選地，所述步驟（2）中填充劑中高粘凹凸棒石粘土的制備方法為：
取天然凹凸棒土進行粉碎并過200目篩，加入凹凸棒土質量10~20倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000~5000轉/min的離心機中離心處理5~10min，真空抽濾；將濾餅干燥并置于800℃~900℃的馬弗爐中焙燒3~4h，冷卻，即得所述高粘凹凸棒石粘土。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
（1）本發明所述的抗靜電耐磨實心輪胎胎心，不僅具有較好的耐磨性能，大大提高了輪胎的使用壽命，還具有較好的抗靜電效果及靜電屏蔽作用，為汽車的安全使用提供了保障。
（2）本發明所述的抗靜電耐磨實心輪胎胎心中添加有高粘凹凸棒石粘土，具有較好的粘性和可塑性，能夠有效提高各原料之間的粘結均勻性，提高了輪胎的牢固性。
（3）本發明所述抗靜電耐磨實心輪胎胎心中添加有石墨烯成分，由于石墨烯具有片層共軛結構，層層疊加形成致密的防腐層，能夠有效抑制水對涂層的浸潤與滲透；此外，由于石墨烯優異的力學性能及電磁學性能，使得改性后的橡膠聚合物不僅具有較好的防腐蝕、防透水作用，還具有較好的耐磨、耐刮擦性能及較好的電磁屏蔽效果，石墨烯的加入還有效解決了白炭黑填充材料靜電積累的問題，提高了輪胎的抗靜電效果。
（4）本發明所述抗靜電耐磨實心輪胎胎心的制備工藝簡單、條件溫和，適合工業化推廣生產。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，例如sambrook等分子克隆：實驗室手冊（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實施例1：
本發明優選實施例的一種抗靜電耐磨實心輪胎胎心及制備方法；
所述抗靜電耐磨實心輪胎胎心，由如下重量份數的各原料制備而成：
丁腈橡膠45份、丁苯橡膠36份、天然橡膠44份、丙烯酸樹脂35份、硅烷偶聯劑16份、石墨烯8份、白炭黑40份、炭黑6份、玻璃纖維12份、竹炭纖維14份、納米二氧化硅20份、活性氧化鋅13份、防老劑8份、促進劑7份、硫化劑10份、填充劑20份。
所述填充劑為納米碳酸鈣、高粘凹凸棒石粘土，其中兩者的重量比為1：1.2。
所述高粘凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進行提純、熱活化之后得到的產物。
本發明制備抗靜電耐磨實心輪胎胎心的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取丁腈橡膠、丁苯橡膠、天然橡膠，并將其置于密煉機中混煉2分鐘以上，然后將竹炭纖維、白炭黑、炭黑加入到密煉機中繼續混煉30秒后，再加入石墨烯、丙烯酸酯、硅烷偶聯劑繼續混煉80秒，然后再加入氧化鋅、納米二氧化硅、玻璃纖維、防老劑和填充劑進行混煉80秒，空氣中冷卻至室溫；
（2）將步驟（1）中的混煉膠加入到密煉機中，再加入促進劑、硫化劑，混煉50秒，提砣10秒，壓砣混煉40秒，完成混煉后進行排膠，再倒入成型模具進行成型，得到成型輪胎；（3）將步驟（2）的成型輪胎在常溫下進行打磨，清除異物，即得所述實心輪胎胎心。
步驟（1）中混煉溫度為125℃。
步驟（2）中提砣前的混煉膠溫度為130℃，壓砣后的混煉溫度為150℃。
步驟（2）中填充劑中高粘凹凸棒石粘土的制備方法為：
取天然凹凸棒土進行粉碎并過200目篩，加入凹凸棒土質量15倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于4000轉/min的離心機中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅干燥并置于800℃的馬弗爐中焙燒4h，冷卻，即得所述高粘凹凸棒石粘土。
實施例2：
本發明優選實施例的一種抗靜電耐磨實心輪胎胎心及制備方法；
所述抗靜電耐磨實心輪胎胎心，由如下重量份數的各原料制備而成：
丁腈橡膠30份、丁苯橡膠20份、天然橡膠25份、丙烯酸樹脂30份、硅烷偶聯劑10份、石墨烯3份、白炭黑33份、炭黑5份、玻璃纖維8份、竹炭纖維11份、納米二氧化硅14份、活性氧化鋅10份、防老劑6份、促進劑5份、硫化劑8份、填充劑15份。
所述填充劑為納米碳酸鈣、高粘凹凸棒石粘土，其中兩者的重量比為1：0.5。
所述高粘凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進行提純、熱活化之后得到的產物。
本發明制備抗靜電耐磨實心輪胎胎心的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取丁腈橡膠、丁苯橡膠、天然橡膠，并將其置于密煉機中混煉2分鐘以上，然后將竹炭纖維、白炭黑、炭黑加入到密煉機中繼續混煉30秒后，再加入石墨烯、丙烯酸酯、硅烷偶聯劑繼續混煉80秒，然后再加入氧化鋅、納米二氧化硅、玻璃纖維、防老劑和填充劑進行混煉80秒，空氣中冷卻至室溫；
（2）將步驟（1）中的混煉膠加入到密煉機中，再加入促進劑、硫化劑，混煉50秒，提砣5秒，壓砣混煉35秒，完成混煉后進行排膠，再倒入成型模具進行成型，得到成型輪胎；（3）將步驟（2）的成型輪胎在常溫下進行打磨，清除異物，即得所述實心輪胎胎心。
步驟（1）中混煉溫度為120℃。
步驟（2）中提砣前的混煉膠溫度為125℃，壓砣后的混煉溫度為150℃。
步驟（2）中填充劑中高粘凹凸棒石粘土的制備方法為：
取天然凹凸棒土進行粉碎并過200目篩，加入凹凸棒土質量10倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000轉/min的離心機中離心處理5min，真空抽濾；將濾餅干燥并置于800℃的馬弗爐中焙燒4h，冷卻，即得所述高粘凹凸棒石粘土。
實施例3：
本發明優選實施例的一種抗靜電耐磨實心輪胎胎心及制備方法；
所述抗靜電耐磨實心輪胎胎心，由如下重量份數的各原料制備而成：
丁腈橡膠50份、丁苯橡膠40份、天然橡膠50份、丙烯酸樹脂45份、硅烷偶聯劑20份、石墨烯10份、白炭黑46份、炭黑12份、玻璃纖維16份、竹炭纖維15份、納米二氧化硅22份、活性氧化鋅15份、防老劑9份、促進劑10份、硫化劑13份、填充劑25份。
所述填充劑為納米碳酸鈣、高粘凹凸棒石粘土，其中兩者的重量比為1：1.5。
所述高粘凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進行提純、熱活化之后得到的產物。
本發明制備抗靜電耐磨實心輪胎胎心的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取丁腈橡膠、丁苯橡膠、天然橡膠，并將其置于密煉機中混煉2分鐘以上，然后將竹炭纖維、白炭黑、炭黑加入到密煉機中繼續混煉40秒后，再加入石墨烯、丙烯酸酯、硅烷偶聯劑繼續混煉90秒，然后再加入氧化鋅、納米二氧化硅、玻璃纖維、防老劑和填充劑進行混煉90秒，空氣中冷卻至室溫；
（2）將步驟（1）中的混煉膠加入到密煉機中，再加入促進劑、硫化劑，混煉55秒，提砣10秒，壓砣混煉45秒，完成混煉后進行排膠，再倒入成型模具進行成型，得到成型輪胎；（3）將步驟（2）的成型輪胎在常溫下進行打磨，清除異物，即得所述實心輪胎胎心。
步驟（1）中混煉溫度為130℃。
步驟（2）中提砣前的混煉膠溫度為135℃，壓砣后的混煉溫度為160℃。
步驟（2）中填充劑中高粘凹凸棒石粘土的制備方法為：
取天然凹凸棒土進行粉碎并過200目篩，加入凹凸棒土質量20倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于5000轉/min的離心機中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅干燥并置于900℃的馬弗爐中焙燒3h，冷卻，即得所述高粘凹凸棒石粘土。
綜上所述，本發明所述的抗靜電耐磨實心輪胎胎心，不僅具有較好的耐磨性能，大大提高了輪胎的使用壽命，還具有較好的抗靜電效果及靜電屏蔽作用，為汽車的安全使用提供了保障。本發明所述抗靜電耐磨實心輪胎胎心的制備工藝簡單、條件溫和，適合工業化推廣生產。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。