一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物及其混炼方法和应用技术

本发明专利技术涉及轮胎的制造领域，尤其涉及一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物及其混炼方法和应用。一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物，该组合物包括：二烯类橡胶100份；白炭黑10

【技术实现步骤摘要】
一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物及其混炼方法和应用


[0001]本专利技术涉及轮胎的制造领域，尤其涉及一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物及其混炼方法和应用。

技术介绍

[0002]轮胎的安全性能要求越来越高，特别是抓地性能和操控性能，提升白炭黑的用量，可以有效提升轮胎的安全性能，但胎面配方中的白炭黑的填充份数增加至100PHR以上，白炭黑胶料的压出工艺(特别白炭黑胎面半制品的气孔率)吸引了轮胎工程师的关注。
[0003]有专利CN 101792545 B介绍低滚动阻力轮胎的胎面胶胶料以及采用该胎面胶的轮胎，该专利中的胎面胶胶料采用了Nanopren材料，它可以降低胎面橡胶组合物的滞后损失，并能够保证湿地性能不下降。但是对于气孔率问题，还是没有考虑。
[0004]中国专利技术专利申请(公开号：CN110105644A，公开日：20190809)公开了一种降低轮胎胎面胶气孔率的制备方法，该方法利用聚异戊二烯橡胶侧链上反式偶氮苯基团在紫外灯照射下，发生顺反构型转变，使分子链发生运动，排列更为紧密，从而降低胎面胶的气孔率，气孔率的降低，有利于提升胶料的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、磨耗等机械性能，从而有效提高胎面胶的使用寿命。
[0005]中国专利技术专利申请(公开号：CN108312466A，公开日：20180724)公开了一种降低胎面气孔含量的生产方法及装置，适用于采用热喂料工艺挤压成型的多种胶料，解决了现有技术中胎面生产气孔率高的问题，具有降低胎面气孔率，提高产能的效果。该方法是增加了胶料在传送装置上的停放时间，时间约为80
‑
100秒。

技术实现思路

[0006]为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物，该组合物添加球状有机弹性体，降低胎面半制品的气孔率。
[0007]为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：
[0008]一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物，该组合物包括：
[0009][0010]球状有机弹性体为交联的二烯类橡胶，表面改性连接有
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OH，球直径1
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200nm。本专利技术的球状有机弹性体交联的二烯类橡胶可以与组合物橡胶体系相同，也可以不同。
[0011]作为优选，该组合物包括：
[0012][0013]作为优选，该组合物还包括片状无机填料0.1
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20份；所述的片状无机填料长度在100
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1000nm，厚度在10
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100nm，长/径比在10
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100；片状无机填料为硅酸盐类，其中包含Si、Al、Mg、Ca、Na、K、Ti、Mn的氧化物或氢氧化物或碳酸盐或硫酸盐；优选，片状无机填料1.0
‑
10份。片状无机填料具有大的长径比，延长气体的渗透通道，减少气泡的形成，可以进一步降低气孔率；并且片状无机填料与球状有机弹性体合理复配，可以启动增效的作用。
[0014]作为优选，二烯类橡胶选用顺丁橡胶、丁苯橡胶A、丁苯橡胶B中的一种；进一步优选地，所述的二烯类橡胶中的二种；进一步优选地，所述的二烯类橡胶中的三种，再优选地，所述的顺丁橡胶用量在5
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30份，丁苯橡胶A用量在10
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40份，丁苯橡胶B用量在30
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85份；所述的丁苯橡胶A，苯乙烯的质量占聚合物总重的10
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40％，乙烯基的质量占丁二烯聚合物总重的20
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60％；丁苯橡胶B，苯乙烯的质量占聚合物总重的20
‑
50％，乙烯基占丁二烯总重的10
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55％。采用丁苯橡胶A和丁苯橡胶B可以提升轮胎的湿地性能。
[0015]作为优选，白炭黑的氮吸附比表面积(BET)为120m2/g
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300m2/g；优选，该组合物还包括炭黑1.0
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30份，炭黑的粒径在20
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30nm。
[0016]为了追求胎面半制品更低的气孔率，作为优选，该组合物还包括树脂1
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30份，树脂为C5、C5/C9、DCPD、萜烯酚类(萜烯、萜烯苯酚类)、芳香烃(苯乙烯、α
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甲基苯乙烯类)中的一种或者二种及其以上的混合物。提升轮胎的湿地性能，降低气孔率。
[0017]作为优选，该组合物还包括氧化锌2
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5份；硬脂酸1
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5份；防老剂6PPD 1
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5份；防老剂TMQ 0.3
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3份；分散剂1
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6份；微晶蜡1
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5份；促进剂CZ 1
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5份；硫磺0.1
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3份。
[0018]进一步，本专利技术还提供了所述的胎面橡胶组合物的混炼方法，该方法包括以下的步骤：
[0019]1)胎面橡胶组合物中的顺丁橡胶、丁苯橡胶A、丁苯橡胶B、白炭黑、硅烷偶联剂、炭黑、树脂进行混炼，在150℃
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160℃区间恒温10秒
‑
200秒，在恒温过程中排气10秒
‑
100秒，获得混合物M；
[0020]2)将混合物M与片状无机填料和/或球形有机弹性体进行混炼，在150℃
‑
160℃区间恒温10秒
‑
200秒，在恒温过程中排气10秒
‑
100秒，获得混合物N；
[0021]3)将混合物N、促进剂CZ、硫磺加入密炼机共同混炼，获得最终胎面橡胶组合物。
[0022]本混炼方法通过在150℃
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160℃区间恒温保证白炭黑与硅烷偶联剂的化学反应更彻底，并且在恒温过程增加排气，将恒温过程中产生的小分子物质排出，降低混合物中小分子物质，降低胎面半制品的气孔率。
[0023]进一步，本专利技术还提供了一种轿车轮胎，该轮胎胎面采用所述的胎面橡胶组合物硫化制得。
[0024]进一步，本专利技术还提供了片状无机填料和/或球形有机弹性体在制备低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物中的应用，球状有机弹性体为交联的二烯类橡胶，表面改性连接有
‑
OH，球直径1
‑
200nm；所述的片状无机填料长度在100
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1000nm，厚度在10
‑
100nm，长/
径比在10
‑
100；片状无机填料为硅酸盐类，其中包含Si、Al、Mg、Ca、Na、K、Ti、Mn的氧化物或氢氧化物或碳酸盐或硫酸盐。
[0025]本专利技术由于采用了上述的技术方案，为了追求胎面半制品更低的气孔率，胎面橡胶组合物中用树脂代替橡胶加工油，并添加片状无机填料和/或球状有机弹性体补强橡胶组合物，采用本专利技术中的混炼工艺，降低胎面半制品的气孔率。片状无机填料具有大的长径比，延长气体的渗透通道，减少气泡的形成，降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物，其特征在于，该组合物包括：二烯类橡胶
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100份；白炭黑
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10
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120份；硅烷偶联剂
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0.1
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20份；球状有机弹性体
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1.0
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30份；球状有机弹性体为交联的二烯类橡胶，表面改性连接有
‑
OH，球直径1
‑
200nm。2.根据权利要求1所述的一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物，其特征在于，该组合物包括：二烯类橡胶
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100份；白炭黑
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50
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80份；硅烷偶联剂
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2.0
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8.0份；球状有机弹性体
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2.0
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15份。3.根据权利要求1或2所述的一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物，其特征在于，该组合物还包括片状无机填料0.1
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20份；所述的片状无机填料长度在100
‑
1000nm，厚度在10
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100nm，长/径比在10
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100；片状无机填料为硅酸盐类，其中包含Si、Al、Mg、Ca、Na、K、Ti、Mn的氧化物或氢氧化物或碳酸盐或硫酸盐；优选，片状无机填料1.0
‑
10份。4.根据权利要求1或2所述的一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物，其特征在于，二烯类橡胶选用顺丁橡胶、丁苯橡胶A、丁苯橡胶B中的一种；进一步优选地，所述的二烯类橡胶中的二种；进一步优选地，所述的二烯类橡胶中的三种，再优选地，所述的顺丁橡胶用量在5
‑
30份，丁苯橡胶A用量在10
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40份，丁苯橡胶B用量在30
‑
85份；所述的丁苯橡胶A，苯乙烯的质量占聚合物总重的10
‑
40％，乙烯基的质量占丁二烯聚合物总重的20
‑
60％；丁苯橡胶B，苯乙烯的质量占聚合物总重的20
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50％，乙烯基占丁二烯总重的10
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55％。5.根据权利要求1或2所述的一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物，其特征在于，白炭黑的氮吸附比表面积(BET)为120m2/g
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【专利技术属性】
技术研发人员：董兴旺，宁研彤，刘辉，王丹灵，
申请(专利权)人：中策橡胶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：