[發明專利]綠色輪胎胎面膠及其制備方法

在審

• 申請號: 201710620820.4
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107236157A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 高冬蘭
• 申請（專利權）人: 江蘇通用科技股份有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L9/00;C08L9/06;C08L91/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/36;C08K5/09;C08K3/06;B60C1/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良,張仕婷

技術領域

本發明涉及一種綠色輪胎胎面膠及其制備方法，尤其是一種含有釹系順丁橡膠和溶聚丁苯橡膠的胎面膠及其制備方法，屬于輪胎制備技術領域。

背景技術

歐盟輪胎標簽法規，有關輪胎燃油效率、濕滑性能和噪聲的強制性標準2012年11月頒布實施。輪胎胎面約占整個輪胎滾動阻力的49％，降低胎面膠滾動阻力、提高磨耗性能成為高性能綠色輪胎設計的首要任務。歐盟數據表明，輪胎滾動阻力降低10％，汽車燃油下降0.1L/100Km，CO₂排放量降低0.2g/Km，燃油消耗降低約1.6％。

釹系順丁橡膠(NdBR)，是以稀土金屬釹為主體催化體系聚合的高順式1,4-結構含量的聚丁二烯橡膠。釹系順丁橡膠具有高順式含量、高分子量，有利于加快拉伸結晶現象，從而具有如下優點：較高的拉伸性能和回彈性能，較低的壓縮生熱性能，加工性能好，硫化速度快。能減少輪胎滯后損失和內生熱、降低滾動阻力，提高輪胎耐磨性。分子結構式如下：

溶聚丁苯橡膠(SSBR)，是丁二烯和苯乙烯在烴類溶劑中采用有機鋰引發陰離子聚合而制得的共聚物。具有相對分子質量分布窄、支化少，順式-1,4-結構含量高等特點，成品膠耐磨、耐寒、生熱低、回彈性高。分子結構式如下：

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種綠色輪胎胎面膠及其制備方法，提高了輪胎胎面膠磨耗性能、降低輪胎滾動阻力。

本發明的技術方案，一種綠色輪胎胎面膠，配方比例按重量份計如下：天然橡膠50～100份、釹系順丁橡膠0～20份、溶聚丁苯橡膠0～34.5份、炭黑45～48份、白炭黑10～15份、硅烷偶聯劑2～3份、氧化鋅3.5～4.0份、硬脂酸2～3份、防老劑3～3.5份、微晶蠟1～2份、硫磺1.5～1.7份、促進劑0.8～1.0份和防焦劑0.1～0.3份；其中釹系順丁橡膠和溶聚丁苯橡膠的添加量不同時為0；

依次經過塑煉、一段混煉、第一次靜置、二段混煉、第二次靜置和終煉后得到綠色輪胎胎面膠成品。

所述釹系順丁橡膠為釹系順丁橡膠CB22。

所述溶聚丁苯橡膠為溶聚丁苯橡膠4089。

所述炭黑為BL201炭黑。

所述硅烷偶聯劑為Si69。

所述防老劑為防老劑4020或防老劑RD。

所述促進劑為促進劑NS。

所述綠色輪胎胎面膠，所述防焦劑為防焦劑CTP。

所述綠色輪胎胎面膠的制備方法，按重量份計步驟如下：

(1)塑煉：將50～100份天然橡膠在開煉機上過輥，開煉機輥距為1.15～1.45mm，輥溫保持在65～75℃，過輥3～5分鐘，再加入0～20份釹系順丁橡膠、0～34.5份溶聚丁苯橡膠一起混煉，持續過輥3～5分鐘后下片；

(2)一段混煉：將步驟(1)所得混煉均勻的橡膠加入密煉機中，混煉28～32s，混煉溫度為95～105℃，轉子轉速為55～65r/min；再加入3.5～4.0份氧化鋅、2～3份硬脂酸混煉18～22s，接著加入30～32份炭黑、10～15份白炭黑、2～3份硅烷偶聯劑，混煉至150～155℃排膠，得到一段母膠；

(3)第一次靜置：將一段混煉得到的一段母膠置于空氣中冷卻12小時；

(4)二段混煉：將一段母膠與3～3.5份防老劑、1～2份微晶蠟一起投入密煉機，混煉28～32s，混煉溫度為95～105℃；再加入15～16份炭黑，混煉至145～150℃排膠，得到二段母膠；

(5)第二次靜置：將二段混煉得到的二段母膠置于空氣中冷卻12小時；

(6)終煉：終煉在開煉機上進行，終煉溫度為90～100℃，開煉機輥距為3.8-4.2mm，將二段母膠在開煉機上過輥，過輥1～1.5分鐘，加入1.5～1.7份硫磺、0.8～1.0份促進劑與0.1～0.3份防焦劑，過輥1.5～2分鐘，左右各割刀3次，調節輥距至最小，打三角包6次，之后打卷4次，下片，即得到綠色輪胎胎面膠成品。

所述步驟(1)和(6)中，開煉機輥筒的直徑為160mm，輥筒寬度為320mm，前后輥筒速比為1:1.4。

本發明的有益效果：本發明所述的胎面膠及其制備方法，方法簡單，步驟易于操作，制備得到的綠色輪胎胎面膠磨耗性能有顯著提高，輪胎滾動阻力降低，成品輪胎的使用壽命更長。

附圖說明

圖1是試驗膠料RPA的tanδ-應變掃描曲線示意圖。

圖2是DMA的溫度掃描曲線示意圖。

具體實施方式