一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物。以质量份计，所述橡胶组合物包含：1,4‑顺聚异戊二烯聚合物1‑60份，改性溶聚丁苯橡胶50‑80份，白炭黑20‑80份，炭黑10‑50份，硅烷偶联剂1‑5份；所述改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量5％‑40％，末端改性剂含量2％‑20％。有益效果：次发明专利技术对通用溶聚丁苯橡胶进行末端端基改性，引进特殊末端基团，增加橡胶分子链之间与填料粒子之间的相互有作用，提供一种低滚动阻力的胎面胶配方。

A tread rubber composition for low tire rolling resistance

The invention relates to a tread rubber composition with low tire rolling resistance. To the quality of a meter, the rubber composition comprising: 1,4 CIS polyisoprene polymer 1 60, modified SSBR 50 silica 20 80 copies, 80 copies, 50 copies of 10 carbon black, silane coupling agent 1 5; the change of soluble poly styrene rubber the content of 5% 40%, at the end of the modifier content 2% 20%. Beneficial effects: the second invention modifier the terminal end group of general solution polymerized styrene butadiene rubber, introduce special end groups, increase the interaction between rubber molecular chains and filler particles, and provide a formula for tread compound with low rolling resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物
本专利技术涉及一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物。
技术介绍
近年来，随着汽车行业的迅猛发展，石油资源的消耗越来越大，汽车的油耗主要是由汽车本身的重力以及轮胎与地面接触所产生的滚动阻力产生，为了建设资源节约型社会，汽车行业也面临的巨大的机遇与挑战，随着绿色轮胎概念的提出，为了使轮胎具有较低的滚动阻力、较好的抗湿滑性能和较高的耐磨性，相关科研人员在这方面不断努力，并取得了一定的成绩。影响轮胎滚动阻力的主要有两方面的因素，一是胎面胶的配方，二是轮胎结构设计，其中主要的因素就是胎面胶配方对轮胎滚动阻力的影响。自溶聚丁苯橡胶问世以来，被应用于胎面胶中时发现，相对于乳聚丁苯橡胶，溶聚丁苯橡胶具有较好的抗湿滑性能、较低的滚动阻力的综合平衡性，但是研究表明，溶聚丁苯橡胶中苯乙烯基的含量和末端基与滚动阻力之间有一定的关系，目前在降低滚动阻力方面的研究主要集中在改变聚合物和填料种类上，缺乏对增强聚合物上特殊基团与填料表面活性之间关系的研究。为了增加橡胶分子链与填料之间的相互作用，使填料粒子在橡胶基体中具有更好的分散，最终使得轮胎具有较低的滚动阻力，相关科研人员进行了大量的实验研究。例如中国专利(CN103374154A)提供一种耐磨性能得到改善的低滚动阻力轮胎，包括由具有分体结构的胎冠、胎肩和胎侧组成的胎面，所述胎肩由包含以下组分的橡胶组合物组成：0～30的顺式二烯烃弹性体；15～50的共聚二烯烃聚合物；8～10的碳黑；10～40的白炭黑和3.5～35的橡胶添加剂。中国专利(CN103073754A)主要涉及一种低滚动阻力的轮胎胎面橡胶组合物，以重量份计包含：天然橡胶60～100、顺丁橡胶0～40、炭黑15～35、白炭黑0～20、硅烷偶联剂0～4、氧化锌2～5、硬脂酸1～3，防老剂4020，1～3、防老剂RD0.5～2、防护蜡1～2、多功能加工助剂1～15、硫磺1～2、橡胶促进剂0.8～1.6、防焦剂0.2；其中所述的多功能加工助剂是一种由氨基酸类物质合成的具有1～20个重复单元的带有巯基的低聚物。中国专利(CN104853935A)公开了一种具有低滚动阻力的轮胎，其中胎面部分包含第一橡胶混合物、第二橡胶混合物和第三橡胶混合物；其中所述至少一个第二和第三橡胶配混物具有tanδ<0.25的值(在23℃的温度下、10Hz的频率下以及10％伸长量)，其中所述至少一个第一橡胶配混物的复合模量G*(T)大于所述至少一个第二和第三橡胶配混物在0℃≤T≤60℃的所有温度时的复合模量G*(T)。中国专利(CN104228464A)所涉及是一种滚动速度高的低热塑性轮胎，本专利技术所采用的技术解决方案是一种低滚动阻力轮胎，包括丁苯橡胶和异戊橡胶，其特征在于：还加入了乙烯丙烯二烯单体5-10份、抗UV剂1-5份，聚氨酯5-10份、过氧化物交联剂14-18份。然而对于溶聚丁苯橡胶改善轮胎的滚动阻力方面缺少进一步的研究。因此，有必要提出有效的技术方案，解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提供一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物。改橡胶组合物滚动阻力低的同时并保持较好的抗湿滑性和耐磨性。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物，以质量份计，所述橡胶组合物包含：1,4-顺聚异戊二烯聚合物1-60份，改性溶聚丁苯橡胶50-80份，白炭黑20-80份，炭黑10-50份，硅烷偶联剂1-5份；所述改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量5％-40％，末端改性剂含量2％-20％。优选地，所述橡胶组合物包含：芳烃油10-20份，防老剂4021-3份，防老剂RD0.5-2份，莱茵蜡1-3份，硬脂酸1-3份，白炭黑分散剂ST1-3份，促进剂D1-2份，促进剂NS1-3份，硫磺粉1-3份，氧化锌2-5份。有益效果：次专利技术对通用溶聚丁苯橡胶进行末端端基改性，引进特殊末端基团，增加橡胶分子链之间与填料粒子之间的相互有作用，提供一种低滚动阻力的胎面胶配方。具体实施方式因此本专利技术是针对含有改性溶聚丁苯橡胶的橡胶组合物进行研究，以进一步降低轮胎的滚动阻力。为了克服现有技术的不足，更大限度的降低轮胎的滚动阻力，并使其他性能不下降的条件下，本次专利技术对通用溶聚丁苯橡胶进行末端端基改性，引进特殊末端基团，增加橡胶分子链之间与填料粒子之间的相互有作用，提供一种低滚动阻力的胎面胶配方。实施例1本专利技术具体涉及一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物，其特征在于，以质量份计，所述橡胶组合物包含：1,4-顺聚异戊二烯聚合物50份，改性溶聚丁苯橡胶50份，白炭黑40份，炭黑200份，硅烷偶联剂5份；所述改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量5％-40％，末端改性剂含量2％-20％。所述改性溶聚丁苯橡胶、白炭黑和硅烷偶联剂之间能够形成较强的物理作用或者化学作用，所述补强填料包括所有类型炭黑和不同比表面积白炭黑，能够直接或间接的与橡胶分子发生物理和化学结合。橡胶组合物的混炼可采用橡胶混炼领域技术人员已知的方法完成。例如在通常情况下，将各组分在至少两个阶段中进行混炼，即至少一个非生产性混炼阶段，随后一个生产性混炼阶段。橡胶与聚合物树脂在一个或多个非生产性混炼阶段进行混炼。实例：在一次法混炼设备中制备如表1中所规定成分的橡胶组合物，制备过程采取三段混炼，即，两个非生产性混炼阶段和一个生产性混炼阶段。两个非生产性阶段分别进行约2-4min的混炼，按照混炼时间控制排胶，紧急排胶温度165℃，生产性阶段的混炼是在两台开炼机中进行，开炼机的温度控制在30-60℃，混炼时间800-2000s。具体步骤如下：第一段混炼：将天然胶和溶聚丁苯橡胶加入到F370密炼机中，压上顶栓30s，然后依次加入防老剂4020、防老剂RD、莱茵蜡、硬脂酸、炭黑和白炭黑、白炭黑分散剂、硅烷偶联剂压上顶栓25s，其中分三步加入全部炭黑，油料分两步加入，达到混炼时间后，排胶，开炼机薄通两次，下片。第二段混炼：取第一段混炼好的母炼胶，在密炼机F370中混炼，温度控制在140-160℃，混炼时间70-100s，紧急排胶温度165℃。第三段混炼：加入第二段混炼胶，在1#开炼机上压片，并使胶料冷却到50-90℃之间，进入2#开炼机，依次加入促进剂D、促进剂NS、硫磺、氧化锌，混炼时间800-1200s，开炼机辊温控制在40-60℃。为了证明本专利技术效果的可靠性，将专利技术配方各项性能指标列于下述各表：表1：DMA动态性能有DMA动态分析可以看出，表征湿地抓地性能的参数0℃Tanδ，本专利技术湿地性能提升，滚动阻力参数60℃Tanδ降低。表2：综合物理性能由表2数据可知，老本专利技术胶料的扯断伸长率和300％定伸应力提高。老化后的硬度、扯断伸长率、扯断强度、100％定伸应力、300％定伸应力、直角撕裂强度、100℃回弹与老化前一致。表3滚动阻力性能配方RollResistance改进率/％级别本专利技术6.8-7.2110.3B(6.6-7.7)注：滚动阻力检测方法：ISO28580在215/60R1695HGreenMaxHp010轮胎上进行试制试验胎，滚动阻力测试结果显示，使用实施例1胎面配方的轮胎的滚动阻力为7.0，达到B级水平，滚动阻力性能提升。表4磨耗性能单位：万公里实施例1前轮预测8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物，其特征在于，以质量份计，所述橡胶组合物包含：1,4‑顺聚异戊二烯聚合物1‑60份，改性溶聚丁苯橡胶50‑80份，白炭黑20‑80份，炭黑10‑50份，硅烷偶联剂1‑5份；所述改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量5％‑40％，末端改性剂含量2％‑20％。

【技术特征摘要】
1.一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物，其特征在于，以质量份计，所述橡胶组合物包含：1,4-顺聚异戊二烯聚合物1-60份，改性溶聚丁苯橡胶50-80份，白炭黑20-80份，炭黑10-50份，硅烷偶联剂1-5份；所述改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量5％-40％，末端改性剂含量2％-20...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，李彦果，孙冰冰，邢涛，王永军，
申请(专利权)人：山东玲珑轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37