一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料及其制備方法技術

本發明專利技術公開一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料及其制備方法，涉及橡膠材料制備技術領域

【技術實現步驟摘要】
一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料及其制備方法


[0001]本專利技術涉及橡膠材料制備
，具體涉及一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料及其制備方法
。

技術介紹

[0002]伴隨著汽車產業技術的不斷升級，消費者對汽車的行駛安全性，燃油消耗效率，耐久性能和乘坐舒適性都提出了更高的要求，同時也對車輛上重要的零部件
—
輪胎提出了更高的要求
。
[0003]輪胎不僅承載著整車的重量，也是汽車的配件中與路面直接接觸的唯一部件，它不僅承受荷重，同時需要具備提供驅動和制動及緩沖吸震等多方面功能，是關系到整個汽車駕駛安全性的最重要部件之一
。
高速行駛的汽車，通常空氣阻力是最主要的行駛阻力，除此之外，和地面摩擦提供動力的輪胎所提供的阻力約占汽車行駛阻力的
1/3
，因此研究表明輪胎的滾動阻力每當降低
10
％，汽車的燃油效率可以提高約1％
?2％，作為輪胎最大的部位胎冠部，其中的胎面橡膠對滾動阻力的影響度約占
50
％左右，因此在研究和開發超低滾動阻輪胎時，胎面膠使用的材料特性顯得尤為重要
。
[0004]現有技術汽車產業的發展推動著輪胎行業的不斷創新與進步
。
輪胎滾動阻力產生的能耗占油耗量的
15
％，這意味著滾動阻力降低
30
％，可節油
4.5
％左右
。
其中，在所有組成輪胎膠料的配方中，僅由胎面配方產生的滾動阻力占到<br/>50
％左右
。
現有技術中的輪胎的臺面滯后生熱高，阻力較大，所以會大大增加汽車出行的油耗
。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的在于克服上述技術不足，提供一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料及其制備方法，解決現有技術中輪胎的胎面滯后生熱高，阻力較大的技術問題
。
[0006]為達到上述技術目的，本專利技術的技術方案提供一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料及其制備方法
。
[0007]一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料，按重量份計包括以下組分：溶聚丁苯橡膠
50
?
90
份
、
天然橡膠
20
?
50
份
、
順丁橡膠
10
?
30
份
、
高分散白炭黑
40
?
100
份
、
芳烴油5?
30
份
、
硅烷偶聯劑2?8份
、
促進劑
TOT
?
N 0.2
?
1.6
份
。
也可以添加白炭黑分散劑，包括
HT207
和
SPA
：
HT207
為
2.5
?
5.0
份，
SPA
為
0.5
?
3.0
份，提高高分散白炭黑在體系中的分散性
。
[0008]作為優選的，所述溶聚丁苯橡膠中結合苯乙烯占聚合物總重的
30
?
40
％，乙烯基占丁二烯總重的
35
?
45
％
。
[0009]當丁苯橡膠中苯乙烯占比量一定時，玻璃化轉變溫度
(Tg)
會受到乙烯基含量的影響，
Tg
隨著乙烯基含量的升高而增大
。
與苯乙烯結構單元相比，玻璃化轉變溫度
(Tg)
相對于1，2?
丁二烯結構單元的影響度較小，當材料的玻璃化轉變溫度
(Tg)
相同時，乙烯基含量較高的溶聚丁苯橡膠通常會比苯乙烯含量高的溶聚丁苯橡膠滯后生熱低，能夠降低成品輪胎的滾動阻力
。
而伴隨溶聚丁苯橡膠中乙烯基含量的增加會影響硫化過程中的返原特性，研
究發現隨著溶聚丁苯橡膠中乙烯基含量的增加可以降低橡膠材料的硫化返原，但同時也會降低硫化膠料的交聯密度，因此溶聚丁苯橡膠中乙烯基含量需要控制在合適的范圍之內
。
這里嚴格限定苯乙烯占聚合物總重的比率，乙烯基占丁二烯總重的比率，能夠很好的降低輪胎的滾動阻力
。
[0010]作為優選的，所述的高分散白炭黑吸附比表面積為
145
?
200m2/g。
[0011]作為優選的，所述硅烷偶聯劑為正辛基三乙氧基硅烷
。
硅烷偶聯劑起到連接白炭黑粒子和橡膠大分子的橋鍵作用
。
[0012]白炭黑的加入提高了輪胎的使用性能，但是白炭黑由于其表面含有大量的極性羥基基團，白炭黑也有其使用的弊端：加工時易出現團聚現象
。
出現的機理是白炭黑表面的官能團含有大量極性羥基，由于羥基之間的氫鍵作用，導致白炭黑在橡膠基體中分散困難或分散不均勻，造成膠料性能下降，所以要添加硅烷偶聯劑增加其在橡膠體系中的分散均勻性，更好的提高白炭黑對降低輪胎的滾動阻力的貢獻力
。
[0013]作為優選的，按重量份計所述輪胎胎面膠料還包括防老劑
3.0
?6份
、
微晶蠟2份
、
氧化鋅3份
、
硬脂酸
1.5
份
、
硫磺
2.5
?
3.5
份
、
促進劑
CZ 1.9
?
2.3
份
。
[0014]一種基于前文所述的輪胎胎面膠料的制備方法，包括以下步驟：
[0015]S1
：將溶聚丁苯橡膠
、
天然橡膠
、
順丁橡膠
、60
％
?
80
％的高分散白炭黑
、
硅烷偶聯劑或將溶聚丁苯橡膠
、
天然橡膠
、
順丁橡膠
、60
％
?
80
％的高分散白炭黑
、
硅烷偶聯劑2?8份
、
防老劑
、
微晶蠟
、
氧化鋅
、
硬脂酸放入設備中，壓上頂栓保持
20
～
40
秒；
[0016]S2
：升上頂栓加入剩余的高分散白炭黑，保持5～
15
秒；
[0017]S3
：壓上頂栓使膠料升溫至
90
～
110℃
；
[0018]S4
：升上頂栓加入芳烴油，保持5～
10
秒；
[0019]S5
：壓上頂栓使膠料升溫至
135
～
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料，其特征在于，按重量份計包括以下組分：溶聚丁苯橡膠
50
?
90
份
、
天然橡膠
20
?
50
份
、
順丁橡膠
10
?
30
份
、
高分散白炭黑
40
?
100
份
、
芳烴油5?
30
份
、
硅烷偶聯劑2?8份
、
促進劑
TOT
?
N 0.2
?
1.6
份
。2.
根據權利要求1所述的一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料，其特征在于，所述溶聚丁苯橡膠中結合苯乙烯占聚合物總重的
30
?
40
％，乙烯基占丁二烯總重的
35
?
45
％
。3.
根據權利要求1所述的一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料，其特征在于，所述的高分散白炭黑吸附比表面積為
145
?
200m2/g。4.
根據權利要求1或2中所述的一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料，其特征在于，所述硅烷偶聯劑為正辛基三乙氧基硅烷
。5.
根據權利要求1中所述的一種降低滾動阻力的輪胎胎面膠料，其特征在于，按重量份計所述輪胎胎面膠料還包括防老劑
3.0
?6份
、
微晶蠟2份
、
氧化鋅3份
、
硬脂酸
1.5
份
、
硫磺
2.5
?
3.5
份
、
促進劑
CZ 1.9
?
2.3
份
。6.
一種基于權利要求1?5中任意一項所述的輪胎胎面膠料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1
：將溶聚丁苯橡膠
、
天然橡膠
、
順丁橡膠
、60
％
?
80
％的高分散白炭黑
、
硅烷偶聯劑或將溶聚丁苯橡膠
、

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴百雄，張建廣，黃繼文，石盼盼，王碩，張紹陽，馬道凱，徐玲，
申請(專利權)人：湖北犇星新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：