本申请提供一种用于制备胎面的组合物、胶料及其制备方法、轮胎，属于轮胎技术领域。组合物包括100重量份橡胶、10～62重量份炭黑、0～55重量份白炭黑、2～10重量份碳纳米管、0～1重量份炭黑偶联剂、1～3重量份加工助剂、1.5～5.5重量份氧化锌、1～3重量份硬脂酸、0～6重量份硅烷偶联剂、0～1.5重量份抗硫化反应剂、1～5重量份防护蜡和1.2～4重量份防老剂。组合物以碳纳米管替代10～15重量份炭黑，并调整炭黑和白炭黑的用量，能够提高组合物制得的胶料的导热性和导电性。组合物制得的胶料具有较高的低应变下的定伸应力，较高的拉断强度和拉断伸长率，较低的压缩生热以及较好的耐磨性能和动态性能。态性能。
【技术实现步骤摘要】
一种用于制备胎面的组合物、胶料及其制备方法、轮胎
[0001]本申请涉及轮胎
，具体而言，涉及一种用于制备胎面的组合物、胶料及其制备方法、轮胎。
技术介绍
[0002]随着执行的新标准，重型卡车的承载限额下降了10％～15％，未来轮胎的失效模式将更多由爆胎转为胎面磨耗。
[0003]耐磨耗性表征硫化胶抵抗摩擦力作用因表面破坏而使材料损耗的能力，橡胶磨耗包括三种形式：(1)磨损磨耗：由于粗糙表面上突出的尖锐粗糙物体不断切割、刮擦，致使橡胶表面接触部位被切割、拉断成微小的颗粒脱落下来；(2)疲劳磨耗：与摩擦面接触的硫化胶表面在反复摩擦过程中受周期性压缩、剪切、拉伸等力学作用，使橡胶表面产生疲劳，并形成裂纹而产生的微观脱落；(3)卷曲磨耗：与光滑表面接触，由于摩擦力作用，使硫化胶表面产生撕裂破坏，陈娟的脱落现象。
[0004]现有的改善卡车子午线轮胎耐磨性的方法包括：(1)使用烟片胶替代标准胶；(2)使用普通顺丁橡胶替代部分天然橡胶；(3)使用稀土顺丁橡胶替代普通顺丁橡胶；(4)采用超高结构炭黑替代高结构炭黑；(5)加宽行驶面。但是，以上改善方法存在成本高、胶料滞后损失增加、胶料的混炼难度增大等问题。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种用于制备胎面的组合物、胶料及其制备方法、轮胎，其具有较低的压缩生热、较好的动态性能和耐磨性。
[0006]本申请的实施例是这样实现的：
[0007]在第一方面，本申请示例提供了一种用于制备胎面的组合物包括：100重量份橡胶、10～62重量份炭黑、0～55重量份白炭黑、2～10重量份碳纳米管、0～1重量份炭黑偶联剂、1～3重量份加工助剂、1.5～5.5重量份氧化锌、1～3重量份硬脂酸、0～6重量份硅烷偶联剂、0～1.5重量份抗硫化反应剂、1～5重量份防护蜡和1.2～4重量份防老剂。
[0008]橡胶包括60～100重量份天然橡胶、0～40重量份顺丁橡胶和0～40重量份丁苯橡胶。
[0009]炭黑偶联剂包括IDH。
[0010]抗硫化反应剂包括SL9088和/或HVA
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N20。
[0011]在上述技术方案中，本申请的用于制备胎面的组合物以碳纳米管替代10～15重量份炭黑，并调整炭黑和白炭黑的用量，使组合物制得的胶料具有较高的低应变下的定伸应力，较高的拉断强度和拉断伸长率，较低的压缩生热以及较好的动态性能和耐磨性。
[0012]结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，碳纳米管平均管径为2～25nm，碳纳米管的平均长度为40～65μm，碳纳米管的比表面积为100～360m2/g。
[0013]结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述碳纳米管的平
均管径为7～13nm，碳纳米管的比表面积为230～280m2/g。
[0014]结合第一方面，在本申请的第一方面的第三种可能的示例中，上述碳纳米管包括阵列型碳纳米管和/或缠绕型碳纳米管。
[0015]可选地，碳纳米管为阵列型碳纳米管。
[0016]结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的示例中，上述碳纳米管包括多壁碳纳米管和/或单壁碳纳米管。
[0017]可选地，碳纳米管为多壁碳纳米管。
[0018]结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的示例中，上述用于制备胎面的组合物还包括0.5～2重量份硫黄和0.5～3重量份硫化促进剂。
[0019]在第二方面，本申请示例提供了一种胶料的制备方法，其包括：将100重量份橡胶、13.3～41.3重量份炭黑、0～55重量份白炭黑、2～10重量份碳纳米管、0～1重量份炭黑偶联剂、1～3重量份加工助剂、1.5～5.5重量份氧化锌、1～3重量份硬脂酸、0～6重量份硅烷偶联剂和0～1.5重量份抗硫化反应剂混合经第一次炼胶制得第一胶料，再将第一胶料、6.7～20.7重量份炭黑、1～5重量份防护蜡和1.2～4重量份防老剂混合经第二次炼胶制得第二胶料，最后将第二胶料、0.5～2重量份硫黄和0.5～3重量份硫化促进剂混合经终炼胶制得胶料。
[0020]在上述技术方案中，本申请的胶料的制备方法简便，制得的胶料具有较低的压缩生热和较好的动态性能。
[0021]结合第二方面，在本申请的第二方面的第一种可能的示例中，上述第一次炼胶的排胶温度为155～170℃，第二次炼胶的排胶温度为150～160℃。
[0022]在第三方面，本申请示例提供了一种胶料，其根据上述的胶料的制备方法制得。
[0023]在上述技术方案中，本申请制得的胶料具有较低的压缩生热和较好的动态性能。
[0024]在第四方面，本申请示例提供了一种轮胎，其胎面采用上述的胶料硫化并成型。
[0025]可选地，轮胎为卡车和/或巴士子午线轮胎。
[0026]在上述技术方案中，本申请的轮胎具有较低的生热，且整体力学性能提高。
具体实施方式
[0027]下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0028]以下针对本申请实施例的一种用于制备胎面的组合物、胶料及其制备方法、轮胎进行具体说明：
[0029]本申请提供一种用于制备胎面的组合物，其包括：100重量份橡胶、10～62重量份炭黑、0～55重量份白炭黑、2～10重量份碳纳米管、0～1重量份炭黑偶联剂、1～3重量份加工助剂、1.5～5.5重量份氧化锌、1～3重量份硬脂酸、0～6重量份硅烷偶联剂、0～1.5重量份抗硫化反应剂、1～5重量份防护蜡和1.2～4重量份防老剂。
[0030]其中，橡胶包括60～100重量份天然橡胶(NR)、0～40重量份顺丁橡胶(BR)和0～40重量份丁苯橡胶(SBR)。
[0031]可选地，顺丁橡胶为钕系顺丁橡胶、镍系顺丁橡胶和钴系顺丁橡胶中的任意一种或多种。
[0032]可选地，丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶(ESBR)和/或溶聚丁苯橡胶(SSBR)。
[0033]需要说明的是，当丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶和/或溶聚丁苯橡胶时，丁苯橡胶的重量份是指其除去油的重量。
[0034]炭黑的CTAB比表面积为105～141m2/g。
[0035]可选地，炭黑包括N110、N115、N134、N121、N234和N220中的任意一种或多种。
[0036]白炭黑的比表面积为125～255m2/g。
[0037]可选地，白炭黑包括VN3、7000GR和9000GR中的任意一种或多种。
[0038]碳纳米管的平均管径为2～25nm，碳纳米管的平均长度为40～65μm，碳纳米管的比表面积为100～360m2/g。
[0039]可选地，碳纳米管的平均管径为7～13nm，碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于制备胎面的组合物，其特征在于，所述用于制备胎面的组合物包括：100重量份橡胶、10～62重量份炭黑、0～55重量份白炭黑、2～10重量份碳纳米管、0～1重量份炭黑偶联剂、1～3重量份加工助剂、1.5～5.5重量份氧化锌、1～3重量份硬脂酸、0～6重量份硅烷偶联剂、0～1.5重量份抗硫化反应剂、1～5重量份防护蜡和1.2～4重量份防老剂；所述橡胶包括60～100重量份天然橡胶、0～40重量份顺丁橡胶和0～40重量份丁苯橡胶；所述炭黑偶联剂包括IDH；所述抗硫化反应剂包括SL9088和/或HVA
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N20。2.根据权利要求1所述用于制备胎面的组合物，其特征在于，所述碳纳米管平均管径为2～25nm，所述碳纳米管的平均长度为40～65μm，所述碳纳米管的比表面积为100～360m2/g。3.根据权利要求2所述用于制备胎面的组合物，其特征在于，所述碳纳米管的平均管径为7～13nm，所述碳纳米管的比表面积为230～280m2/g。4.根据权利要求1所述用于制备胎面的组合物，其特征在于，所述碳纳米管包括阵列型碳纳米管和/或缠绕型碳纳米管；可选地，所述碳纳米管为阵列型碳纳米管。5.根据权利要求1所述用于制备胎面的组合物，其特征在于，所述碳纳米管包括多壁碳纳米管...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵志翔，李红伟，赵红梅，林向阳，范汝良，董栋，张宁，
申请(专利权)人：北京彤程创展科技有限公司彤程新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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