[發明專利]一種高性能輪胎胎面膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201811042187.6
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109181027B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 賀愛華;馬韻升;邵華鋒;欒波;王日國
• 申請（專利權）人: 山東華聚高分子材料有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L9/00;C08K3/36;C08K3/04;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/06;B60C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明涉及一種高性能輪胎胎面膠及其制備方法。該輪胎胎面膠的配方質量份數組成為：天然橡膠60～90份，順丁橡膠0～20份，低分子量反式丁二烯?異戊二烯共聚橡膠9～20份，炭黑40～60份，白炭黑0～20份，硅烷偶聯劑0～2份，氧化鋅1～5份，硬脂酸1～5份，硫黃0.3～3份，促進劑0.5～5份，防老劑1～3份，其他助劑1～10份。本發明采用低分子量反式丁二烯?異戊二烯共聚橡膠改性輪胎胎面膠，其硫化膠拉伸強度提高15～20％，撕裂強度提高1％～20％，60℃損耗因子降低4％～20％，磨耗降低10％～25％。本發明的輪胎胎面膠膠料的各項性能滿足輪胎胎面膠性能。

技術領域

本發明涉及一種高性能輪胎胎面膠，尤其涉及低分子量反式丁二烯-異戊二烯共聚橡膠在輪胎胎面膠中的應用及高性能輪胎胎面膠的制備方法。

背景技術

中國是輪胎生產大國，也是輪胎出口大國。歐盟標簽法的實施對我國輪胎工業造成了重大的沖擊，迫使我國輪胎行業不斷提高輪胎等級，開發新材料、研制新配方。輪胎中的“魔鬼三角”：滾動阻力、磨耗和抗濕滑性是影響輪胎性能的重要指標。在橡膠工業中，通常會使用軟化劑，這類物質通常含有環芳烴化合物，人體與其接觸會有毒，且多數具有污染性。隨著國家對環保的重視，芳烴油的使用受到限制。低分子橡膠的使用可以替代芳烴油，既能夠降低有毒化合物，減少材料污染，又能夠增加橡膠的加工操作性。同時，低分子橡膠由于含有雙鍵，硫化時能夠參與交聯，成為硫化網絡中的組成部分，與芳烴油比具有優良的物理、化學穩定性。

自1943年液體聚硫橡膠問世以來，目前不同的橡膠種類幾乎都其對應的低分子量橡膠牌號，包括液體聚丁二烯橡膠(LBR)、液體丁腈橡膠、液體聚異戊二烯橡膠(LIR)、液體丁苯橡膠(LSBR)、液體硅橡膠、液體乙丙橡膠、液體聚硫橡膠和液體聚氨酯橡膠等(《橡膠科技市場》)。日本可樂麗公司生產的多種牌號低分子量液體聚二烯烴橡膠，如LIR、LBR、LSBR被廣泛應用在橡膠制品領域(www.kuraray.com)。低分子量橡膠目前多用與膠黏劑和密封材料，在輪胎中的胎面膠和胎圈中也得到應用。低分子橡膠應用在輪胎中可以改善橡膠的填料分散，在輪胎的胎圈中可以減少窩氣現象。低分子量橡膠的應用能夠改善橡膠的加工性能、便于實現生產的連續化和自動化，但也存在生產成本高的缺點。《特種橡膠制品》中報道了液體橡膠的制備及其在天然橡膠中的應用。《橡膠工業》中也報道了液體橡膠在天然橡膠(NR)和順丁橡膠(BR)并用體系中的研究，并對液體橡膠在NR/BR體系中對其微觀結構和硫化膠的性能做了表征(《合成橡膠工業》)。《材料導報》對液體丁二烯-異戊二烯共聚物在NR/BR并用體系中的應用也做了報道。

本發明涉及的低分子量反式丁二烯-異戊二烯共聚橡膠，不同于已報道的以高順式-1,4-結構或混合結構為主的LIR或LBR等液體橡膠，而是一種反式結構含量大于92％的丁二烯和異戊二烯多嵌段共聚物，既含有可結晶的反式-1，4-聚丁二烯(TPB)嵌段，又含有可結晶的反式-1，4-聚異戊二烯(TPI)嵌段，不僅可改善混煉膠的加工性，而且可作為相容劑改善天然橡膠和順丁橡膠的相容性，同時可結晶性也賦予混煉膠更好的綜合力學性能。

發明內容

本發明的目的之一是解決芳烴油在輪胎使用中的遷移及污染問題，提供一種可參與硫化交聯的低分子量反式丁二烯-異戊二烯共聚橡膠并用到輪胎胎面膠中，起到改善膠料的加工混煉性能，同時參與硫化交聯的作用。

本發明的另一個目的是改善天然橡膠與順丁橡膠的相容性，提供一種低分子量反式丁二烯-異戊二烯共聚橡膠作為相容劑并用到輪胎胎面膠中的配方體系。

本發明的另一個目的是提供一種高性能輪胎胎面膠，其硫化膠的拉伸強度可提高15～20％，撕裂強度提高1％～20％，60℃的損耗因子降低4％～20％，磨耗降低10％～25％。

本發明的再一個目的是提供一種高性能輪胎胎面膠的制備工藝。

為此，本發明提供了一種高性能輪胎胎面膠，采用低分子量反式丁二烯-異戊二烯共聚橡膠改性天然橡膠或天然橡膠/順丁橡膠并用體系，混煉膠配方以重量份計，由以下組份組成：