[發明專利]白炭黑補強半鋼輪胎胎面用橡膠組合物

在審

• 申請號: 201410247977.3
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN105273250A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 華靜;李迎;耿潔婷;趙吉紅;吳明生;艾學芹;徐玲;孫艷玲;綦建芝;龐先明;徐帥;郭麗云
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L9/00
• 分類號: C08L9/00;C08L7/00;C08K3/36;B60C1/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明涉及一種白炭黑補強半鋼輪胎胎面用橡膠組合物，屬于輪胎和橡膠加工技術領域。

背景技術

隨著輪胎工業的發展，在輪胎的各種性能中，人們追求低的滾動阻力(節約能源)、高的抗濕滑性(行駛安全)和好的回彈性(乘坐舒適性)。因此，對車用輪胎就提出了高性能化，即具有安全、節能、耐用、環保功能型輪胎的強烈要求。為了尋求開發能夠滿足這種性能要求的輪胎用橡膠，國內外做了大量的科研工作，并取得了長足進步，其中高乙烯基聚丁二烯橡膠(HVPBR)就是其中一例。HVPBR由于分子鏈含有大量乙烯基側基(乙烯基結構含量≥70％)，主鏈飽和度較高，因此具有優異的抗濕滑性能和較好的耐老化性、耐磨性，生熱性也較低。因此，與其它膠種相比，HVPBR可以在具有高的抗濕滑性的同時具有低的滾動阻力和動態生熱，是一種新型的高性能輪胎材料。而鉬系催化制備的含支化結構的結構改性高乙烯基聚丁二烯橡膠在以上性能特點的基礎上，具有好的加工性，是現代綠色輪胎的優異橡膠材料之一。

已有研究資料表明，對一輛行駛速度為100km/h的汽車而言，消耗于克服輪胎滾動阻力(主要是橡膠的滯后損失造成的)所需的燃油要占汽車總油耗的20％左右，其中胎面膠的滾動阻力又占到了整個輪胎滾動阻力的一半之多。因此，改善胎面膠料性能是制造高性能輪胎的重要環節之一。胎面膠的性能最重要的就是所謂的三大行駛性能，即滾動阻力(生熱性)、牽引性能(特別是濕路面牽引力或抗濕滑性能)和耐磨性能。眾所周知，降低膠料的滾動阻力與提高抗濕滑性能是一對難以雙全的矛盾。但是作為高性能輪胎，不僅要求輪胎的滾動阻力要低，還要求在干濕路面及冰雪路面上均有良好的抓著力和牽引力，而且輪胎的磨耗性能、高速行駛性能、轉彎穩定性等都不能因此而受到影響，這在以前被認為是不可能做到的。近年來，國外科學家借助數理統計方法分析輪胎及其膠料的室內外試驗結果發現，輪胎各種行駛性能與彈性體材料在不同變形頻率下鏈段的運動性，即不同溫度下動態粘彈譜上的損耗角正切tanδ值有關。例如，好的耐磨性要求在低于-60℃以下有高的tanδ值，高的抗冰雪滑性能要求在-60-0℃間有高的tanδ值，高的抗濕滑性能要求在0-30℃間有高的tanδ值，而低的滾動阻力則要求在30-70℃之間有低的tanδ值，低的生熱表現在70℃以上有低的tanδ值。由此構成一條高性能輪胎胎面膠使用彈性體的理想tanδ-T曲線，即在低于30℃以下具有高而寬的tanδ值，而30℃以上具有盡可能低的tanδ值。然而，就目前輪胎業所使用的橡膠材料看，還沒有一種橡膠，包括綜合性能最好的天然橡膠NR在內，能同時滿足這些要求。目前橡膠輪胎界的通常做法是從以下兩方面著手：一是從合成的角度，通過分子設計的手段，合成出特殊或集成結構的新型橡膠，如SIBR集成橡膠，星形SSBR等；另一方面，就是從共混的角度，通過適當選取不同Tg、不同結構與性能的橡膠共混、共硫化，控制交聯鍵結構和密度，形成接近理想tanδ-T的疊加譜，制備出所謂的“集團化橡膠”。就目前而言，后一方面可能更具現實性。

高乙烯基聚丁二烯橡膠具有優異的低滾動阻力、低生熱、高抗濕滑性能等優點，這在目前輪胎常用橡膠中是很少見的，進一步將HVPBR與天然橡膠NR、溶聚丁苯SSBR、順丁橡膠BR以及NR/SSBR/BR共混、共硫化，膠料的滾動阻力和生熱均隨著HVPBR用量增加獲得不同程度的下降(見中國發明專利：201110187323.2)，這對于制造節能環保型輪胎(綠色輪胎)，確實是一個很好的信息。因此，HVPBR與BR或SBR并用，甚至代替部分的BR和SBR，應用于橡膠制品生產中，既可以在保持原有制品基本性能的基礎上，增加其優異性能，又可以降低成本，在橡膠行業中備受關注。