[發明專利]一種輪胎胎面膠組合物及制備方法

在審

• 申請號: 201711064541.0
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107602963A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 李為農;李知白;周曉帆
• 申請（專利權）人: 廈門博大東方新材料有限公司
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08L9/00;C08L91/00;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/04;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/34;B60C1/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司35203
• 代理人: 李寧

技術領域

本發明屬于汽車輪胎的技術領域，具體涉及汽車輪胎胎面膠料及制備方法。

背景技術

輪胎實現車輛與路面的接觸并保證車輛的行駛性能。輪胎常在復雜和苛刻的條件下使用，它在行駛時承受著各種變形、負荷、力以及高低溫作用，因此必須具有較高的承載性能、牽引性能、緩沖性能。同時，還要求具備高耐磨性和耐屈撓性，以及低的滾動阻力與生熱性。輪胎的耐磨性是輪胎能夠持久使用的一個重要指標，膠料高的耐磨性能可以延長輪胎的使用壽命；抗濕滑性能用來表征輪胎在路面的剎車制動性能，抗濕滑性能好的輪胎剎車制動距離短；滾動阻力是表征輪胎燃油經濟性能的指標，滾動阻力低的膠料生產的輪胎，能夠有效的降低汽車的燃油性。輪胎的耐磨性、抗濕滑性和滾動阻力三個性能之間相互制約很難同時滿足，被稱為輪胎的魔鬼三角。很多人和研究機構都致力于如何打破“魔鬼三角”的制約。

由于白炭黑能夠明顯降低橡膠的滾動阻力，在1990年開始應用于輪胎胎面，并迅速成為國內外研究的焦點。但是在白炭黑在使用過程中存在必須與硅烷偶聯劑配合使用，膠料混煉能耗大，在混煉膠中分散不均勻，膠料彈性降低等弊端。本發明旨在不影響膠料的混煉加工性能和彈性的基礎上使用一種新型的填料來提高輪胎的耐磨性能和抗濕滑性能，并降低滾動阻力。

發明內容

本發明的目的在于打破“魔鬼三角”的制約和胎面膠對白炭黑的依賴，提供一種提高輪胎的耐磨性和抗濕滑性，并降低其滾動阻力的輪胎胎面膠組合物及制備方法。

本發明的技術方案是：

一種輪胎胎面用膠組合物，包括有按重量份計的如下組分：溶聚丁苯96-130份；順式丁二烯橡膠5-30份；白炭黑30-65份；炭黑25-75份；增塑劑5-15份；防老劑 6-10份；活性劑5-10份；納米硅土GW-80 20-50份；硫黃1-4份；促進劑1.5-4份；硅烷偶聯劑 1.5-3份。

優選的，所述的溶聚丁苯充37.5份芳烴油。

優選的，所述的炭黑為炭黑N234和炭黑N375的混合物，按照重量份數比1.5:1混合而成。

優選的，所述的增塑劑為環保型芳烴油，閃點不小于200℃，100℃運動粘度為16.0-18.0mm³/s。

優選的，所述的防老劑為防老劑RD和防老劑4020的混合物，按照重量份數比1:1.5混合而成。

優選的，所述的活性劑為氧化鋅和硬脂酸的混合物，按照重量份數比5:2混合而成。

優選的，所述的促進劑為促進劑TBBS和促進劑DPG的混合物，按照重量份數比2:1.5混合而成。

優選的，所述的輪胎胎面用膠組合物如下組分按重量份計組成：溶聚丁苯103份；順式丁二烯橡膠25份；白炭黑45份；炭黑N234 15份；炭黑375 10份；環保芳烴油10份；防老劑RD 3份；防老劑4020 4.5份；氧化鋅5份；硬脂酸 2份；納米硅土GW-80 35份；硫黃1.8份；促進劑TBBS 2.0份；促進劑DPG 1.5份；硅烷偶聯劑 6.7份。

本發明的一種輪胎胎面用膠組合物的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：將密煉機溫度升至60-70℃；

步驟2：將溶聚丁苯和順式丁二烯橡膠投入密煉機中，混煉0.5-1分鐘；

步驟3：將活性劑、防老劑投入密煉機中，混煉1分鐘；

步驟4：將炭黑、白炭黑、硅烷偶聯劑和環保芳烴油投入密煉機中，混煉2分鐘；

步驟5：納米硅土GW-80投入密煉機中，混煉1-2分鐘；

步驟6：當膠料溫度升至145℃排膠；

步驟7：在開煉機上加入硫化劑，薄通、下片，輥溫50-60℃。

納米硅土GW-80是由福建長泰萬泰礦物制品有限公司利用天然大徑厚比天然礦石，經再聚集、組合形成的一種高長厚比的薄片狀結構，通過插層法生產工藝，將其剝離成一種徑厚比大的層片，在對礦物質粉體濕法研磨、氣流篩分、高溫處理、機械打撒形成的一種納米材料，其主要成分為Al₂O₃?K₂O?SiO₂?2H₂O。

其各項性能指標如表1所示。