本发明专利技术提供了一种高性能环保型轮胎胎面胶料，包括有如下原料组分：橡胶、填料、硅烷偶联剂Si‑69，环保软化油、氧化锌、硬脂酸、防护蜡、防老剂、硫化剂、促进剂；所述橡胶为天然橡胶和/或合成橡胶；所述的填料为白炭黑、凹凸棒土、玻璃纤维、碳酸钙中一种或几种组合，所述硫化剂为硫、含硫化合物中的一种或几种组合，所述促进剂选用二硫化四苄基秋兰姆替代二苯胍与N‑环已基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺混合；本发明专利技术中含有丁苯橡胶和顺丁橡胶的混合物或丁苯橡胶与天然橡胶的混合物，不仅能够降低轮胎滚阻，还能够提升胎面的耐磨与耐湿滑能力；且利用二硫化四苄基秋兰姆替代二苯胍作为促进剂，避免在轮胎使用过程中，有毒物质分解挥发。
A kind of high performance environmental friendly tire tread compound and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种高性能环保型轮胎胎面胶料及其制备方法
本专利技术涉及汽车轮胎领域，具体属于一种高性能环保型轮胎胎面胶料及其制备方法。
技术介绍
传统的轮胎材料由于使用了致癌毒性的加工助剂，这些有毒的加工助剂，会在轮胎使用过程中释放到环境中去，不仅对环境造成严重污染，还会威胁到人们的身体健康。随着人类环保意识的加强，轮胎行业在追求降低滚阻，提高轮胎抓地力的同时，以环境友好型加工助剂代替原有的有毒性加工助剂，也成为重要的研究方向。中国专利文献CN102408589B公开了一种轮胎胎面环保型胶料组合及制备方法，其原料组成包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁胶、炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂、C5树脂、不溶性硫磺、环保芳烃油、促进剂和均匀剂；上述原料经塑炼、混炼等步骤可制成环保胶料。其制备的材料使胶料具有较高的拉伸强度和硬度，但耐磨性、安全性待进一步提高。中国专利文献CN103408807B公开了一种低滚阻胎面胶的制备方法，其利用白炭黑部分替代炭黑并利用硅烷偶联剂进行改性，虽然改善了轮胎的滚动阻力，但其抓地力和耐磨性能待进一步提升。传统高性能轮胎胎面配方为高填充白炭黑胶料，促进剂采用二苯胍作为第二促进剂，其含有的胺类物质能活化N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，使之与氧化锌形成络合物，提高其与橡胶相溶性，提升胶料的硫化特性。但是促进剂二苯胍在使用中会产生苯胺类物质，该物质有较大毒性，在欧盟被认定为禁用化学药品，需要寻求环保型新材料进行替代，同时使轮胎得抓地力和耐磨性能进一步提升。
技术实现思路
本专利技术提供的一种高性能环保型轮胎胎面胶料，以达到使制备工艺绿色环保，并能提高轮胎性能的目的。同时，本专利技术还提供了上述高性能环保型轮胎胎面胶料的制备方法。一种高性能环保型轮胎胎面胶料，其特征在于，包括有如下原料组分：橡胶、填料、硅烷偶联剂Si-69，环保软化油、氧化锌、硬脂酸、防护蜡、防老剂、硫化剂、促进剂；所述的橡胶为天然橡胶和/或合成橡胶；总添加量为100phr；所述的填料为白炭黑、凹凸棒土、玻璃纤维、碳酸钙中一种或几种组合，填料总添加量为70phr～80phr；所述的硫化剂为硫、含硫化合物中的一种或几种组合，总添加量为2phr～5phr；所述的促进剂选用二硫化四苄基秋兰姆替代二苯胍与N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺混合，总添加量为0.2phr～3phr。优选地，所述的橡胶为丁苯橡胶与天然橡胶的共混物，或顺丁橡胶与丁苯橡胶的共混物。优选地，所述的高性能环保型轮胎胎面胶料，包括有如下重量份数原料：顺丁橡胶：30份，溶聚丁苯橡胶：70份；填料：70份，硅烷偶联剂Si-69：14份，环保软化油：30份，氧化锌：3.75份，硬脂酸：1.5份，防护蜡：1.5份，防老剂：4份，硫化剂：2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺：2份，促进剂二硫化四苄基秋兰姆：0.5份；优选地，所述的高性能环保型轮胎胎面胶料，包括有如下重量份数原料：顺丁橡胶：25份，溶聚丁苯橡胶：75份；填料：75份，硅烷偶联剂Si-69：16份，环保软化油：35份，氧化锌：3.75份，硬脂酸：1.5份，防护蜡：1.5份，防老剂：4份，硫化剂：4份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺：1.5份，环保型促进剂二硫化四苄基秋兰姆：0.5份。优选地，所述的防老剂为防老剂4020与防老剂RD按比例1：1混用。优选地，所述的硅烷偶联剂Si-69为固态，由炭黑与Si-69按比例1：1混合而成。本专利技术还提供了上述高性能环保型胎面胎胎面胶料的制备方法，其特征在于，在密炼机中分三段混炼，包括如下步骤：第一段混炼：密炼机转速设定为40r/min，温度提升到80℃，随后将称量好的顺丁橡胶和溶聚丁苯橡胶投入到密炼机中混炼60s后提顶栓10s，分别加入填料、固态硅烷偶联剂Si-69和环保软化油添加量的50％，混炼50s后提顶栓10s，加入剩余填料、固态Si-69以及环保软化油，同时加入硬脂酸、氧化锌、防老剂、防护蜡，混炼60s后提中位栓10s清扫，继续混炼50s提中位栓10s翻胶，最后混炼40s排出一段混炼胶，排胶温度控制在145℃-155℃，室温停放8h；第二段混炼：将密炼机转速设定为50r/min，温度恒温控制在140℃-145℃，将一段混炼胶投入密炼机中混炼，每间隔50s提中位栓10s进行翻胶，总混炼时间控制在5min，排出二段混炼胶，排胶温度不可超过160℃，室温停放8h；第三段混炼：将密炼机转速设定为40r/min，温度控制在100℃以下，加入二段混炼胶，混炼60s后提顶栓10s，加入促进剂及硫化剂，继续混炼40s后提中位栓10s清扫并翻胶，最后混炼60s排出第三段混炼胶，排胶温度不高于120℃，室温停放8h，以上得到本专利技术高性能环保型轮胎胎面胶料。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的高性能环保型轮胎胎面胶料所用原料中，含有丁苯橡胶和顺丁橡胶的混合物或丁苯橡胶与天然橡胶的混合物，不仅能够降低轮胎滚阻，还能够提升胎面的耐磨与耐湿滑能力；同时使用大量的高分散性白炭黑代替全部的炭黑，并且利用二硫化四苄基秋兰姆替代二苯胍作为促进剂，其胺类分解物能活化N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺，使之与氧化锌形成络合物，提高其与橡胶相溶性，提升胶料的硫化特性，改善胎面胶料加工性能，提高胎面胶料的耐湿滑和耐磨性能，从而提升轮胎使用性能；以及避免在轮胎使用过程中，有毒物质分解挥发。本项专利技术采用三段式混炼工艺，一段混炼分批次加入填料与助剂，实现填料的初步分散，将胶料停放后进行二段硅烷化反应阶段，由于填料填充量大，反应时间过短或者温度过低都会导致硅烷化反应程度太低，导致白炭黑在后期停放过程中有出现二次纳米级絮凝的趋势，从而使胶料加工性能急剧下降，硅烷偶联剂选用固态颗粒状的Si-69，有利于其在胶料中更好的分散，在进行硅烷化反应时有利于白炭黑填料与橡胶形成更加均匀的填料-橡胶网络结构，从而提高胎面胶料的性能。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术技术方案做进一步解释说明。实施例1一种高性能环保型轮胎胎面胶料，包括有如下重量份数原料：顺丁橡胶：30份，溶聚丁苯橡胶：70份；高分散白炭黑：70份，硅烷偶联剂Si-69：14份，环保软化油：30份，氧化锌：3.75份，硬脂酸：1.5份，防护蜡：1.5份，防老剂：4份，硫磺：2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺：2份，促进剂二硫化四苄基秋兰姆：0.5份。实施例2本专利技术还提供了上述高性能环保型轮胎胎面胶料的制备方法，其特征在于，在密炼机中分三段混炼，包括如下步骤：第一段混炼：密炼机转速设定为40r/min，温度提升到80℃，随后将称量好的顺丁橡胶和溶聚丁苯橡胶投入到密炼机中混炼60s后提顶栓10s，分别加入高分散白炭黑、固态硅烷偶联剂Si-69和环保软化油添加量的50％，混炼50s后提顶栓10s，加入剩余高分散白炭黑、固态Si-69本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高性能环保型轮胎胎面胶料，其特征在于，包括有如下原料组分：橡胶、填料、硅烷偶联剂Si-69，环保软化油、氧化锌、硬脂酸、防护蜡、防老剂、硫化剂、促进剂；/n所述的橡胶为天然橡胶和/或合成橡胶；总添加量为100phr；/n所述的填料为白炭黑、凹凸棒土、玻璃纤维、碳酸钙中一种或几种组合，填料总添加量为70phr～80phr；/n所述的硫化剂为硫、含硫化合物中的一种或几种组合，总添加量为2phr～5phr；/n所述的促进剂选用二硫化四苄基秋兰姆替代二苯胍与N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺混合，总添加量为0.2phr～3phr。/n
【技术特征摘要】
1.一种高性能环保型轮胎胎面胶料，其特征在于，包括有如下原料组分：橡胶、填料、硅烷偶联剂Si-69，环保软化油、氧化锌、硬脂酸、防护蜡、防老剂、硫化剂、促进剂；
所述的橡胶为天然橡胶和/或合成橡胶；总添加量为100phr；
所述的填料为白炭黑、凹凸棒土、玻璃纤维、碳酸钙中一种或几种组合，填料总添加量为70phr～80phr；
所述的硫化剂为硫、含硫化合物中的一种或几种组合，总添加量为2phr～5phr；
所述的促进剂选用二硫化四苄基秋兰姆替代二苯胍与N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺混合，总添加量为0.2phr～3phr。
2.根据权利要求1所述的高性能环保型轮胎胎面胶料，其特征在于，所述的橡胶为丁苯橡胶与天然橡胶的共混物，或顺丁橡胶与丁苯橡胶的共混物。
3.根据权利要求1所述的高性能环保型轮胎胎面胶料，其特征在于，包括有如下重量份数原料：
顺丁橡胶：30份，溶聚丁苯橡胶：70份；填料：70份，硅烷偶联剂Si-69：14份，环保软化油：30份，氧化锌：3.75份，硬脂酸：1.5份，防护蜡：1.5份，防老剂：4份，硫化剂：2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺：2份，促进剂二硫化四苄基秋兰姆：0.5份。
4.根据权利要求1所述的高性能环保型轮胎胎面胶料，其特征在于，，包括有如下重量份数原料：
顺丁橡胶：25份，溶聚丁苯橡胶：75份；填料：75份，硅烷偶联剂Si-69：16份，环保软化油：35份，氧化锌：3.75份，硬脂酸：1.5份，防护蜡：1.5份，防老剂：4份，硫化剂：4份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺：1.5份，环保型促进剂二硫化四苄基秋兰姆...
【专利技术属性】
技术研发人员：马德龙，赵振伟，杜孟成，李云峰，
申请(专利权)人：山东阳谷华泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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