一种轮胎胎面橡胶组合物及其应用制造技术

本申请属于橡胶技术领域，具体涉及一种轮胎胎面橡胶组合物及其应用。本申请公开了一种轮胎胎面橡胶组合物，按重量份计，其原料包括天然橡胶50‑80份，顺丁橡胶20‑40份，硬脂酸2‑8份，改性填料15‑25份，炭黑40‑60份，芳香烃油2‑8份，硫化剂0.5‑3份，促进剂1‑6份。本发明专利技术各组分在一定配比的共同作用下，具有高抗老化性和力学性能，可提升轮胎在路面的驾控安全性及降低滚动阻力，提升耐磨性。

A tire tread rubber composition and its application

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎胎面橡胶组合物及其应用
本申请属于橡胶
，具体涉及一种轮胎胎面橡胶组合物及其应用。
技术介绍
我国轮胎行业目前使用的胶种主要是天然橡胶、顺式聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、氯化或溴化丁基橡胶、三元乙丙橡胶，以及少量异戊橡胶、低顺式聚丁二烯橡胶，合成橡胶的总量约占轮胎总耗胶量的40％，其中天然橡胶、顺式聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶是国内外生产轮胎胎面胶的主要胶种。天然橡胶价格高，耐老化性能差，轮胎在使用过程的中后期，会出现轮胎异常磨损情况，不利于轮胎的长期使用。CN104086836提供了一种耐磨轮胎橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶45-47份，顺丁橡胶10-15份，天然橡胶10-15份，异戊橡胶20-25份，硫磺粉0.5-0.8份，促进剂NOBS2-3份，促进剂DM1.3-1.7份，促进剂TMTM0.5-0.9份，纳米纤维素晶须10-15份，重晶石粉10-15份，方解石粉20-23份，水镁石粉7-9份，氮化铝5-8份，炭黑N23430-35份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1-1.2份，增塑剂DCHP1-1.2份，环氧硬脂酸辛酯3-7份，防老剂2640.3-1.2份，防老剂MB1-2份。通过防老剂的相互配合，提高了橡胶的耐老化性能，但是由于防老剂264和防老剂MB是小分子物质，在橡胶中会出现迁移现象，影响功能的发挥。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种轮胎胎面橡胶组合物，按重量份计，其原料包括天然橡胶50-80份，顺丁橡胶20-40份，硬脂酸2-8份，改性填料15-25份，炭黑40-60份，芳香烃油2-8份，硫化剂0.5-3份，促进剂1-6份。作为一种优选的技术方案，所述天然橡胶包括20-40wt％预处理的天然橡胶和60-80wt％未处理的天然橡胶。作为一种优选的技术方案，所述预处理的天然橡胶，制备原料包括：天然橡胶，醇，引发剂。作为一种优选的技术方案，所述改性填料的制备原料包括碳酸钙、贝壳粉、氨基二苯胺、环氧己基三乙氧基硅烷。作为一种优选的技术方案，所述改性填料的制备包括以下步骤：S1.在氮气氛围下，将二氨基二苯胺、环氧己基三乙氧基硅烷以1：(1-3)的摩尔比在140℃下反应4小时，得含二苯胺的三乙氧基硅烷；S2.将1g碳酸钙、2g贝壳粉在70wt％异丙醇的水溶液中超声30min，加入3g步骤S1得到的含二苯胺的三乙氧基硅烷继续超声30min，然后在氮气氛围下回流反应3h，过滤，即得。作为一种优选的技术方案，所述硫化剂选自硫磺、马来酰亚胺衍生物、过氧化物类硫化剂、金属氧化物类硫化剂、胺类硫化剂中的至少一种。作为一种优选的技术方案，所述促进剂选自促进剂DM、促进剂TMTD、促进剂NOBS、促进剂M、促进剂Z中的至少一种。作为一种优选的技术方案，所述促进剂DM和促进剂TMTD的重量比为(0.5-2)：1。本专利技术的第二个方面提供了所述橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：将天然橡胶、顺丁橡胶放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为50-70℃，转速为40-60rpm，待温度升高到80-90℃时，加入改性填料、硬脂酸混炼2-6min，继续加入炭黑混炼均匀，继续加入芳香烃油混炼均匀，温度至110-125℃时排胶；然后加入硫化剂、促进剂混合1-3min，反应温度为130-160℃，压力为10-15MPa，反应15-30min，即得。本专利技术的第三个方面提供了一种轮胎，其制备原料包括所述的橡胶组合物。有益效果：本专利技术各组分在一定配比的共同作用下，具有高抗老化性和力学性能，可提升轮胎在路面的驾控安全性及降低滚动阻力，提升耐磨性。具体实施方式为了下面的详细描述的目的，应当理解，本专利技术可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本专利技术所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。尽管阐述本专利技术的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种轮胎胎面橡胶组合物，按重量份计，其原料包括天然橡胶50-80份，顺丁橡胶20-40份，硬脂酸2-8份，改性填料15-25份，炭黑40-60份，芳香烃油2-8份，硫化剂0.5-3份，促进剂1-6份。优选的，所述轮胎胎面橡胶组合物，按重量份计，其原料包括天然橡胶70份，顺丁橡胶30份，硬脂酸5份，改性填料20份，炭黑48份，芳香烃油5份，硫化剂2份，促进剂2份。所述天然橡胶为非极性大分子，具有优良的介电性能，耐油耐溶剂性差。因天然橡胶分子结构中含有不饱和双键，易进行氧化、加成等反应，耐老化性能较差。本申请人发现，天然橡胶在应力作用下发生变形时形成部分结晶，使之具有自补强作用，机械强度较高。天然橡胶具有优良的弹性，扯断伸长率最大可达1000％，在0-100℃范围内，回弹率也达70％-80％。天然橡胶滞后损失小，多次变形后生热低，具有很好的耐屈挠性。作为一种优选的实施方式，所述天然橡胶包括20-40wt％预处理的天然橡胶和60-80wt％未处理的天然橡胶。所述预处理的天然橡胶，制备原料包括：天然橡胶，醇，引发剂。所述醇为3-巯基-1,2-丙烷二醇或3-巯基-1-丙醇。优选的，所述预处理的天然橡胶，制备原料包括：天然橡胶，3-巯基-1,2-丙烷二醇，偶氮二异丁酸二甲酯。所述预处理的天然橡胶，制备方法包括以下步骤：(1)在反应釜中加入15g天然橡胶和10mL四氢呋喃，磁力搅拌30min；(2)在65℃下，将含有1g3-巯基-1,2-丙烷二醇和0.4g偶氮二异丁酸二甲酯的20mL四氢呋喃溶液滴加到步骤(1)的反应釜中，反应100min；(3)将3mL含有0.1g的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的四氢呋喃溶液加入到步骤(2)的反应混合物中，停止加热及搅拌；旋蒸除去四氢呋喃，然后用甲醇进行分液，即得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，其原料包括天然橡胶50-80份，顺丁橡胶20-40份，硬脂酸2-8份，改性填料15-25份，炭黑40-60份，芳香烃油2-8份，硫化剂0.5-3份，促进剂1-6份。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，其原料包括天然橡胶50-80份，顺丁橡胶20-40份，硬脂酸2-8份，改性填料15-25份，炭黑40-60份，芳香烃油2-8份，硫化剂0.5-3份，促进剂1-6份。


2.如权利要求1所述的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述天然橡胶包括20-40wt％预处理的天然橡胶和60-80wt％未处理的天然橡胶。


3.如权利要求2所述的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述预处理的天然橡胶，制备原料包括：天然橡胶，醇，引发剂。


4.如权利要求1所述的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述改性填料的制备原料包括碳酸钙、贝壳粉、氨基二苯胺、环氧己基三乙氧基硅烷。


5.如权利要求4所述的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述改性填料的制备包括以下步骤：
S1.在氮气氛围下，将二氨基二苯胺、环氧己基三乙氧基硅烷以1：(1-3)的摩尔比在140℃下反应4小时，得含二苯胺的三乙氧基硅烷；
S2.将1g碳酸钙、2g贝壳粉在70wt％异丙醇的水溶液中超声30min，加入3g步骤S1得到的含二苯胺的三乙氧基硅烷继续超声30min，然后在氮气氛围下回...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宗强，王兵兵，龙华倩，孙中锐，李高荣，张福全，廖禄生，彭政，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44