一种抗湿滑安全轮胎胎面胶及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种抗湿滑安全轮胎胎面胶及其制备方法，属于胎面胶技术领域，其通过在胎面胶配方中以石墨烯复合胶的形式引入石墨烯，能够显著改善胎面胶的抗湿滑性能以满足抗湿滑安全轮胎的开发要求。该抗湿滑安全轮胎胎面胶包括按重量份计的如下组分：基体橡胶100份，石墨烯复合胶1‑30份，白炭黑40‑55份，炭黑25‑45份，硅烷偶联剂3‑4.5份，活性剂1‑6份，防老剂3‑5份，增粘树脂1‑4份，增塑剂5‑15份，硫化促进剂2‑5份，硫磺1‑3份；所述石墨烯复合胶由石墨烯和橡胶组成，其中石墨烯的质量分数为5％‑20％。

Wet tire safety tread compound and preparation method thereof

The invention provides a wet and slippery safe tire tread gum and its preparation method, which belongs to the technical field of tread. By introducing graphene in the form of graphene compound in the formula of tread gum, it can significantly improve the slippery resistance of tread to meet the development requirements of anti wet and slippery safety tires. The anti wet and slippery safety tire tread gum includes the following components according to the weight ratio: 100 parts of matrix rubber, 30 copies of Shi Moxi compound glue 1, 55 copies of white carbon black 40, 45 carbon black 25, 4.5 silane coupling agent 3, 1 reactive agent, 6, 5, tackifier, plasticizer and vulcanizing promoter Sulfur is 1 to 3 parts, and the graphene compound adhesive is composed of graphene and rubber, of which the mass fraction of graphene is 5% 20%.

【技术实现步骤摘要】
一种抗湿滑安全轮胎胎面胶及其制备方法
本专利技术属于胎面胶
，尤其涉及一种抗湿滑安全轮胎胎面胶及其制备方法。
技术介绍
抗湿滑性能是衡量轮胎行驶安全性，尤其是雨天的行驶安全性的一项重要指标。对于乘用车，因其具有较高的行驶速度，轮胎的抗湿滑性能显得尤为重要，在2012年强制执行的新欧洲法规标签中，已将抗湿滑性能作为强制要求的性能之一。雨天时，当汽车在湿路面行驶时，由于水的存在，轮胎胎面和路面之间存在一层水膜间隔，会使轮胎的湿抓着力大幅度下降，影响行驶安全性，因而，改善轮胎抗湿滑性能对于保障车辆的行驶安全具有重要意义。目前，各大轮胎生产企业正在投入大量的研发力量进行抗湿滑安全轮胎的开发工作，以便获得更高的市场占有率。自1990年绿色轮胎概念提出以来，白炭黑开始替代炭黑应用于轮胎胎面胶中，以提高轮胎的抗湿滑性能，降低轮胎的滚动阻力。目前，轮胎抗湿滑性能的改善仍然主要依靠向胎面胶配方中添加大量的白炭黑来实现，然而，仅通过添加白炭黑获得的抗湿滑性能已越来越难以满足使用要求。石墨烯具有强度高、韧性好、重量轻、导电和导热性佳等优异性能，将其加入橡胶中，能有效改善橡胶复合材料的机械、电、热等性能，已成为橡胶行业的研究热点。然而，在橡胶复合材料领域，石墨烯的研究方向多集中于提高复合材料的力学性能、耐磨性、导电性或者导热性等性能，在改善橡胶材料抗湿滑性能方面的研究较少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种抗湿滑性能更好的抗湿滑安全轮胎胎面胶及其制备方法，通过在胎面胶配方中以石墨烯复合胶的形式引入石墨烯，显著改善了胎面胶的抗湿滑性能，能够满足抗湿滑安全轮胎的开发要求。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种抗湿滑安全轮胎胎面胶，包括按重量份计的如下组分：基体橡胶100份，石墨烯复合胶1-30份，白炭黑40-55份，炭黑25-45份，硅烷偶联剂3-4.5份，活性剂1-6份，防老剂3-5份，增粘树脂1-4份，增塑剂5-15份，硫化促进剂2-5份，硫磺1-3份；所述石墨烯复合胶由石墨烯和橡胶组成，其中石墨烯的质量分数为5％-20％。作为优选，所述基体橡胶选自天然橡胶、顺丁橡胶、溶聚丁苯橡胶和乳聚丁苯橡胶中的任意一种或多种。作为优选，所述石墨烯复合胶中，石墨烯的质量分数为10％。作为优选，所述石墨烯复合胶中，石墨烯的片层厚度为1-5nm、二维尺寸为100-500nm，橡胶为天然橡胶或丁苯橡胶。作为优选，所述白炭黑为白炭黑1165MP或白炭黑7000GR，所述炭黑选自炭黑N115、炭黑N234、炭黑N375、炭黑N326和炭黑N330中的任意一种。作为优选，所述硅烷偶联剂为Si-75或Si-69。作为优选，所述防老剂选自防老剂6PPD、防老剂RD、单峰微晶蜡和双峰微晶蜡中的任意一种或多种。作为优选，所述增粘树脂选自C5石油树脂、辛基酚醛增粘树脂和叔丁基酚醛增粘树脂中的任意一种；所述增塑剂选自芳烃油、环烷油和石蜡油中的任意一种。作为优选，所述活性剂为硬脂酸和氧化锌的混合物，其中硬脂酸与氧化锌的质量比为(1:1)～(1:3.5)；所述硫化促进剂选自硫化促进剂CZ、硫化促进剂NS、硫化促进剂DZ或硫化促进剂D中的任意一种或多种；所述硫磺为不溶性硫磺或普通硫磺粉。本专利技术还提供了一种上述任一项技术方案所述的抗湿滑安全轮胎胎面胶的制备方法，包括如下步骤：将基体橡胶置于密炼机中塑炼30-60s，再加入石墨烯复合胶、白炭黑、炭黑、硅烷偶联剂、活性剂、防老剂、增粘树脂、增塑剂混炼1.5-4min，混炼过程中密炼机的上顶栓提起3-5次，在140-150℃之间排胶，得到母炼胶；将得到的母炼胶停放2-6h后，向所述母炼胶中加入硫化促进剂和硫磺，混炼8-15min，得到终炼胶；将得到的终炼胶停放2-4h后，在150-165℃下硫化10-40min，得到所述抗湿滑安全轮胎胎面胶。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1、本专利技术提供的抗湿滑安全轮胎胎面胶，通过以石墨烯复合胶的形式加入石墨烯，能够有效提高胎面胶的抗湿滑性能，从而能够改善轮胎的行驶安全性；2、本专利技术提供的抗湿滑安全轮胎胎面胶中，石墨烯以石墨烯复合胶的形式加入，由于石墨烯在石墨烯复合胶中已进行了预分散，因而将其加入基体橡胶中不易出现局部团聚现象，可大幅提高石墨烯在胎面胶中的分散度。具体实施方式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。本专利技术实施例提供了一种抗湿滑安全轮胎胎面胶，包括按重量份计的如下组分：基体橡胶100份，石墨烯复合胶1-30份，白炭黑40-55份，炭黑25-45份，硅烷偶联剂3-4.5份，活性剂1-6份，防老剂3-5份，增粘树脂1-4份，增塑剂5-15份，硫化促进剂2-5份，硫磺1-3份；所述石墨烯复合胶由石墨烯和橡胶组成，其中石墨烯的质量分数为5％-20％。在上述抗湿滑安全轮胎胎面胶中，加入了石墨烯复合胶，由于石墨烯为非极性材料，其表面无极性基团，因而，石墨烯无法与橡胶直接反应并键接到橡胶分子链上，同时，石墨烯片层的表面积较大，橡胶无法包覆在其表面，在轮胎行驶过程中，胎面胶经轻微磨损后，未包覆橡胶的石墨烯粒子裸露在外面，硬的石墨烯粒子能够起到刺破水膜的作用，进而提高胎面胶的抗湿滑性能。在一优选实施例中，所述基体橡胶选自天然橡胶、顺丁橡胶、溶聚丁苯橡胶和乳聚丁苯橡胶中的任意一种或多种。本优选实施例列举了基体橡胶的具体种类，采用上述列举的这几种基体橡胶，相比于其他基体橡胶，更有利于获得抗湿滑性能良好的胎面胶。在一优选实施例中，所述石墨烯复合胶中，石墨烯的质量分数为10％。需要说明的是，石墨烯复合胶中石墨烯的质量分数可以在5％-20％范围内调整，当石墨烯的质量分数高于20％时，石墨烯不易分散均匀，而且由于石墨烯材料价格昂贵，石墨烯的质量分数高于20％的石墨烯复合胶的生产成本较高；当石墨烯的质量分数低于5％时，要获得抗湿滑性能良好的胎面胶，必然需要加入较多的石墨烯复合胶，也会导致其生产成本较高。在本优选实施例中，对石墨烯复合胶中石墨烯的质量分数进行了优选，选用石墨烯含量为10％的石墨烯复合胶，能够在保证生产成本较低的前提下，获得抗湿滑性能更好的胎面胶。在一优选实施例中，所述石墨烯复合胶中，石墨烯的片层厚度为1-5nm、二维尺寸为100-500nm，橡胶为天然橡胶或丁苯橡胶。本优选实施例具体限定了石墨烯复合胶中石墨烯的尺寸，并列举了橡胶的具体种类，采用天然橡胶或丁苯橡胶与上述尺寸的石墨烯进行复合，得到的石墨烯复合胶中，石墨烯的分散性较好，进而有利于保证石墨烯在胎面胶中的分散性。在一优选实施例中，所述白炭黑为白炭黑1165MP或白炭黑7000GR，所述炭黑选自炭黑N115、炭黑N234、炭黑N375、炭黑N326和炭黑N330中的任意一种。本优选实施例列举了白炭黑和炭黑的具体种类，当然，白炭黑和炭黑的所选种类并不局限于上述所列举的，但凡可实现等同效果的其它白炭黑和炭黑种类均可选用。但从配方整体性考虑，采用上述种类的白炭黑，更有利于协助石墨烯对胎面胶的抗湿滑性能进行改善；采用上述种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗湿滑安全轮胎胎面胶，其特征在于，包括按重量份计的如下组分：基体橡胶100份，石墨烯复合胶1‑30份，白炭黑40‑55份，炭黑25‑45份，硅烷偶联剂3‑4.5份，活性剂1‑6份，防老剂3‑5份，增粘树脂1‑4份，增塑剂5‑15份，硫化促进剂2‑5份，硫磺1‑3份；所述石墨烯复合胶由石墨烯和橡胶组成，其中石墨烯的质量分数为5％‑20％。

【技术特征摘要】
1.一种抗湿滑安全轮胎胎面胶，其特征在于，包括按重量份计的如下组分：基体橡胶100份，石墨烯复合胶1-30份，白炭黑40-55份，炭黑25-45份，硅烷偶联剂3-4.5份，活性剂1-6份，防老剂3-5份，增粘树脂1-4份，增塑剂5-15份，硫化促进剂2-5份，硫磺1-3份；所述石墨烯复合胶由石墨烯和橡胶组成，其中石墨烯的质量分数为5％-20％。2.根据权利要求1所述的抗湿滑安全轮胎胎面胶，其特征在于：所述基体橡胶选自天然橡胶、顺丁橡胶、溶聚丁苯橡胶和乳聚丁苯橡胶中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的抗湿滑安全轮胎胎面胶，其特征在于：所述石墨烯复合胶中，石墨烯的质量分数为10％。4.根据权利要求1或3所述的抗湿滑安全轮胎胎面胶，其特征在于：所述石墨烯复合胶中，石墨烯的片层厚度为1-5nm、二维尺寸为100-500nm，橡胶为天然橡胶或丁苯橡胶。5.根据权利要求1所述的抗湿滑安全轮胎胎面胶，其特征在于：所述白炭黑为白炭黑1165MP或白炭黑7000GR，所述炭黑选自炭黑N115、炭黑N234、炭黑N375、炭黑N326和炭黑N330中的任意一种。6.根据权利要求1所述的抗湿滑安全轮胎胎面胶，其特征在于：所述硅烷偶联剂为Si-75或Si-69。7.根据权利要求1所述的抗湿滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱健鹏，张静，张进生，王静，吴清昊，王越，
申请(专利权)人：青岛双星轮胎工业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37