一种轮胎用原位改性橡胶组合物和轮胎及其制备方法技术

本发明专利技术属于轮胎制造技术领域，尤其涉及一种轮胎用原位改性橡胶组合物和轮胎及其制备方法。本发明专利技术提供了一种轮胎用原位改性橡胶组合物，包括：改性溶聚丁苯橡胶聚合物、第二份炭黑、硅烷偶联剂、二氧化硅、活化剂、防老剂、促进剂、硫磺和助剂；其中，改性溶聚丁苯橡胶聚合物为溶聚丁苯橡胶、橡胶改性剂和第一份炭黑混炼得到。本发明专利技术提供的轮胎用原位改性橡胶组合物制备的轮胎具有滚动阻力低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎用原位改性橡胶组合物和轮胎及其制备方法
本专利技术属于轮胎制造
，尤其涉及一种轮胎用原位改性橡胶组合物和轮胎及其制备方法。
技术介绍
汽车工业的发展得益于各个组件自身技术的实质性进步。轮胎作为汽车的重要组成部分，其发展状况直接影响了汽车工业的进步。随着绿色轮胎理念的普及，设计环境友好型轮胎的呼声越来越高，欧盟标签法规的推出，推动着各轮胎企业提升轮胎安全性，降低滚阻力，从而降低汽车的燃油消耗，目前降低轮胎滚动阻力的最有效方式莫过于在配方中使用白炭黑，然而随着白炭黑用量的越来越大，在胎面中分散就变得越来越困难，白炭黑分散不好带来的就是橡胶动态滞后较高，从而应用到轮胎中会造成滚动阻力较高，不符合绿色轮胎的设计理念。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种滚动阻力低的轮胎用橡胶组合物。本专利技术提供了一种轮胎用原位改性橡胶组合物，包括：改性溶聚丁苯橡胶聚合物、第二份炭黑、硅烷偶联剂、二氧化硅、活化剂、防老剂、促进剂、硫磺和助剂；其中，改性溶聚丁苯橡胶聚合物为溶聚丁苯橡胶、橡胶改性剂和一部分炭黑混炼得到。其中，溶聚丁苯橡胶为充油胶或者干胶。优选的，所述二氧化硅的比表面积为：100～200m2/g。优选的，所述炭黑为补强炭黑。需要说明的是，溶聚丁苯橡胶在改性时，第一次加入部分炭黑主要起到增加体系强度从而保证改性更充分以及保证改性后的胶料能够正常收取保存的作用，第二次加入的部分炭黑在混炼时起到填充补强的作用。作为优选，按照重量份计，包括以下原料混炼：其中，炭黑为第一份炭黑和第二份炭黑的重量之和。优选的，对溶聚丁苯橡胶的改性中，橡胶改性剂的添加量越大，滚阻越好，但是带来的加工难度越大，橡胶改性剂的最优范围为0.2～1重量份。其中，溶聚丁苯橡胶、橡胶改性剂和第一份炭黑的重量比的范围为137.5：(0～3)：(10～30)。作为优选，所述活化剂包括硬脂酸和氧化锌；所述硬脂酸的重量份为1～3，所述氧化锌的重量份为2～5。作为优选，所述防老剂为对苯二胺防老剂或/和喹啉防老剂；所述对苯二胺防老剂的重量份为0～3；所述喹啉防老剂的重量份为0～3。作为优选，所述促进剂包括次磺酰胺类促进剂或/和秋兰姆类促进剂；所述次磺酰胺类促进剂的重量份为0～2；所述秋兰姆类促进剂的重量份为0～2。作为优选，所述助剂包括石蜡或/和油；所述油的重量份为0～40；所述石蜡的重量份为0～3。作为优选，所述轮胎用原位改性橡胶组合物还包括天然橡胶；所述天然橡胶的重量份为0～30。作为优选，所述轮胎用原位改性橡胶组合物还包括顺丁橡胶；所述顺丁橡胶的重量份为0～30。本专利技术还提供轮胎用原位改性橡胶组合物在制备轮胎中的应用。本专利技术还提供了一种轮胎，其具备由所述的轮胎用原位改性橡胶组合物构成的胎面。本专利技术还公开了一种轮胎的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将溶聚丁苯橡胶、橡胶改性剂和第一份炭黑混炼得到改性溶聚丁苯橡胶聚合物；步骤2：将所述改性溶聚丁苯橡胶聚合物、第二份炭黑、硅烷偶联剂、二氧化硅、活化剂、防老剂和助剂进行第一段母炼后排出第一段母炼胶；步骤3：将所述第一段母炼胶进行第二段母炼后排出第二段母炼胶；步骤4：将所述第二段母炼胶、促进剂和硫磺进行第三段终炼后排出终炼胶，将所述终炼胶压出成胎面，然后经过成型和硫化得到轮胎。本专利技术的轮胎胎面胶使用原位改性溶聚丁苯橡胶共混制备，首先利用橡胶改性剂对溶聚丁苯橡胶进行改性，通过共混橡胶改性剂、炭黑和溶聚丁苯橡胶，在一定温度下对溶聚丁苯橡胶进行原位改性得到改性溶聚丁苯橡胶预混物，足够的混炼温度和时间以及炭黑的存在保证了改性过程充分进行，然后将改性溶聚丁苯橡胶预混物与第二部分炭黑、硅烷偶联剂、二氧化硅、活化剂、防老剂、促进剂、硫磺和助剂一起混炼得到终炼胶，然后用终炼胶压出成胎面，再与其他部件一起成型、硫化成轮胎，由于改性溶聚丁苯橡胶聚合物与白炭黑相互作用增加，改善了白炭黑在溶聚丁苯橡胶中的分散，降低胎面胶料在50～70℃附近的损耗因子和压缩生热，以及提升胶料的回弹性能，将改性后的胎面胶料应用到轮胎中能有效降低轮胎的滚动阻力。具体实施方式本专利技术提供了一种轮胎用原位改性橡胶组合物和轮胎及其制备方法，用于解决现有橡胶组合物由于白炭黑用量大导致其得到的滚动阻力低的轮胎的技术缺陷。下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。其中，以下实施例的原料为市售或自制；天然橡胶(NR)：20#标准胶，灰分<1.0％；杂质<0.16％；挥发分<0.8％；为本专利技术组合物基本橡胶；溶聚丁苯橡胶(SSBR)：灰分<0.2％；挥发分<0.8％；为本专利技术组合物基本橡胶，为独山子石化产品，对应牌号为SOLRC2557-A；顺丁橡胶(BR)：高顺式顺丁橡胶，灰分<0.2％；挥发分<0.8％；为本专利技术组合物基本橡胶，为朗盛化学产品，对应牌号为CB24；橡胶改性剂：大塚化学公司的产品，名称OCST，熔点225℃，紫红色固体粉末，大塚化学公司的改性剂，其最大的特点是，可以使得改性后的溶聚丁苯橡胶具有更多的主链活性官能团，与炭黑有更强的亲和性，提供更好的炭黑分散；炭黑：颗粒状；105℃加热减量<1.5％；325目筛余物<0.05％；用作橡胶补强剂，并与本专利技术其他助剂协同作用，具体作用此处不做限定；二氧化硅：105℃加热减量<8％；325目筛余物<0.5％；用作橡胶补强剂，并与本专利技术其他助剂协同作用，具体作用此处不做限定；氧化锌：粉末状；氧化锌含量>99.5％；325目筛余物<0.15％；醋酸不溶物<0.008％；用作胶料硫化活化剂，并与本专利技术其他助剂协同作用，具体作用此处不做限定；硬脂酸：颗粒状；碘值<8gI2/100g；冻凝点57.0±5.0℃；酸值200.0±12.0mgKOH/g；用作胶料硫化活化剂，并与本专利技术其他助剂协同作用，具体作用此处不做限定；对苯二胺防老剂：颗粒状；结晶点>45℃；加热减量<0.5％；为胶料提供耐老化性能，并与本专利技术其他助剂协同作用，具体作用此处不做限定；喹啉防老剂：颗粒状；软化点90.0±5.0℃；加热减量<0.5％；为胶料提供耐老化性能，并与本专利技术其他助剂协同作用，具体作用此处不做限定；石蜡：属于一种助剂，颗粒状；冻凝点63～67℃；折光率(80℃)1.4300～1.4400；为胶料提供耐老化性能，并与本专利技术其他助剂协同作用，具体作用此处不做限定；硫磺：粉末状；总硫量>98％；200目筛筛余物<0.5％；80℃，3小时加热减量<0.5％；用作胶料硫化交联剂，并与本专利技术其他助剂协同作用，具体作用此处不做限定；次磺酰胺类促进剂：粉末状；初熔点104±3℃；70℃，3小时加热减量<0.5％，用作胶料硫化促进剂，并与本专利技术其他助剂协同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎用原位改性橡胶组合物，其特征在于，包括：改性溶聚丁苯橡胶聚合物、第二份炭黑、硅烷偶联剂、二氧化硅、活化剂、防老剂、促进剂、硫磺和助剂；其中，改性溶聚丁苯橡胶聚合物为溶聚丁苯橡胶、橡胶改性剂和第一份炭黑混炼得到。

【技术特征摘要】
1.一种轮胎用原位改性橡胶组合物，其特征在于，包括：改性溶聚丁苯橡胶聚合物、第二份炭黑、硅烷偶联剂、二氧化硅、活化剂、防老剂、促进剂、硫磺和助剂；其中，改性溶聚丁苯橡胶聚合物为溶聚丁苯橡胶、橡胶改性剂和第一份炭黑混炼得到。2.根据权利要求1所述的带束层橡胶组合物，其特征在于，按照重量份计，包括以下原料混炼：其中，炭黑为第一份炭黑和第二份炭黑的重量之和。3.根据权利要求1所述的轮胎用原位改性橡胶组合物，其特征在于，所述活化剂包括硬脂酸和氧化锌；所述硬脂酸的重量份为1～3，所述氧化锌的重量份为2～5。4.根据权利要求1所述的轮胎用原位改性橡胶组合物，其特征在于，所述防老剂为对苯二胺防老剂或/和喹啉防老剂；所述对苯二胺防老剂的重量份为0～3；所述喹啉防老剂的重量份为0～3。5.根据权利要求1所述的轮胎用原位改性橡胶组合物，其特征在于，所述促进剂包括次磺酰胺类促进剂或/和秋兰姆类促进剂；所述次磺酰胺类促进剂的重量份为0～2；所述秋兰姆类促进剂的重量份为0～2。6.根据权利要求1所述的轮胎用原位改性橡胶组合物，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李键，王志远，李群，周荣杰，何顺雄，曹晖，邱艳舞，
申请(专利权)人：万力轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44