[發明專利]一種節能低碳全鋼載重子午線輪胎及制備方法

在審

• 申請號: 201510832868.2
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105348574A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 劉新剛;劉林寶;張凱凱
• 申請（專利權）人: 濰坊市躍龍橡膠有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L9/06;C08L91/06;C08L9/00;C08L91/00;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/36;C08K3/06;C08K3/22;C08K5/54;B60C1/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李江

技術領域

本發明涉及橡膠輪胎技術領域，尤其涉及一種全鋼重子午線輪胎設備，具體是指一種節能低碳全鋼載重子午線輪胎及制備方法。

背景技術

汽車業在國民經濟中占有舉足輕重的地位，近幾年得到了迅猛的發展，2014年中國汽車產銷量分別是2372萬輛和2349萬輛，2015年我國汽車工業仍將呈現較好的發展態勢，因我國宏觀經濟仍將快速發展，城鄉居民生活水平穩步提高，城鎮化、工業化進程加快，出口逐步恢復。據協會預測，汽車銷量為2513萬輛，增速為7％，節能環保汽車將成為我國汽車工業發展的主基調。

隨著經濟的快速發展和人類文明的提高，人們對能源節約和環境保護越來越重視，眾所周知，石油是目前經濟發展及人們生活的主要能源，而石油資源是有限的，因卡車運輸要消耗大量能源同時又排放大量的碳，降低汽車行駛滾動阻力是節油的有效手段，輪胎作為汽車的重要配件，有數據顯示輪胎的油耗占整車的8~20%（轎車）、25~35%（卡車、客車）。輪胎滾動阻力每減低10%，通常可以使燃料消耗降低1~3%，因而研究和開發降低輪胎的滾動阻力、幫助用戶降低運營成本、降低碳排放，長期以來一直是輪胎制造商所致力的目標，近幾年來，燃油價格居高不下，燃油經濟性已成為運輸業者最為關切的問題之一。

隨著人類環保意識的增強，低碳經濟這個名詞也被越來越多的人所關注，汽車工業的燃油經濟和汽車尾氣排放量則受到了前所未有的重視。作為汽車重要的安全配件——輪胎，因具有彈性好、滾動阻力小、耗油低、生熱低、耐磨、耐穿刺、承載能力大等優點，不可避免地駛上了這條低碳環保的大道。“綠色節能輪胎”的理念就此應運而生，其設計思路是降低輪胎的滾動阻力，提高每升汽油的汽車行駛里程數，以大幅度節省燃油，減少廢氣排放量。

能源資源的緊缺，環保要求的提高，使輪胎滾動阻力研究成為輪胎技術發展的重要方向；全球能源消耗的26%來自交通，其中輪胎的能耗占4%左右。歐美國家的相關企業在這一領域已經取得了很大進步，美國和歐盟都開始立法限制輪胎的滾動阻力；我國輪胎行業在這方面的研究相對落后，尤其是在輪胎企業中的應用研究和形成系列的產品方面還有較大差距。

輪胎滾動阻力主要來源于以下主要方面：

一是風阻損失（由于空氣與車輪組件表面的摩擦）；

二是輪胎/地面摩擦（輪胎接地面的微滑移）；

三是橡膠的滯后損失（輪胎內部材料摩擦產生的阻力）；

四是輪胎花紋型式設計對滾動阻力也有明顯的影響（如縱向的條狀花紋明顯要比塊狀花紋）。

從配方專業角度分析，鑒于輪胎滾動阻力主要源于橡膠材料的滯后損失，合理改進橡膠材料配方（如加人硅元素）能夠顯著改善降低滯后損失狀況。因NR和SiO₂之間以氫鍵形式相互作用，可減小滯后效應，降低輪胎的滾動阻力。

20世紀末，人們已經認識到，硫化橡膠三維交聯網絡中未被束縛的自由末端對橡膠滯后損失貢獻很大。這些自由末端相當于整個大分子網絡的大側基，其無規則熱運動產生大量的摩擦熱會極大地增加滾動阻力。

根據輪胎變形分析，它的受力部件主要在胎冠和胎圈部分。胎冠部通常包括胎面、帶束層、胎肩及帶束層肩墊膠，而胎圈部位是由胎圈鋼絲、填充膠、及子口耐磨膠條組成，胎側膠通常為鋼絲胎體的保護膠，而內襯層除保護胎體外還必須預防在使用中濕空氣進入輪胎的胎體和帶束層影響輪胎的使用壽命。此外，由于輪胎在使用過程中各界之間要產生相對剪切變形，若各部件之間在性能上配合不妥，也會產生早期破壞，影響使用壽命。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術所存在的不足之處，提供一種節能低碳全鋼載重子午線輪胎及制備方法，該輪胎采用低碳、環保、節能膠料配方，選用新型原材料，采用優化密煉的制備方法、技術手段，所制備的輪胎自身具有低滾動阻力、節省燃料、環保、安全，制造成本低，具備良好的經濟效益和社會效益，推動我國節能、低碳、環保載重子午線輪胎的發展。

本發明的技術解決方案是，提供如下一種節能低碳全鋼載重子午線輪胎，包括胎冠膠、胎肩墊膠和胎側膠。

按重量比計算，胎冠膠包括：泰國20#標準橡膠85份、1502丁苯橡膠15份、炭黑33份、白炭黑25份、硅烷偶聯劑6份、硫磺粉1.7份、促進劑DPG0.3份、微晶蠟1份，防老劑RD1份，防老劑40202份，氧化鋅3.5份。

按重量比計算，胎肩墊膠包括：泰國20#標準橡膠100份、炭黑39份、白炭黑5份、硅烷偶聯劑1.5份、分散架橋劑1.5份、防老劑RD1份、促進劑1.5份、硫磺1.69份、防焦劑0.25份，氧化鋅3份。