一种高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物、混炼方法及轿车轮胎技术

本发明专利技术提出一种高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物、混炼方法及轿车轮胎，属于橡胶轮胎制造领域。该高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物，按质量份数计，包括下列组分：溶聚丁苯橡胶Ⅰ20～40份，溶聚丁苯橡胶Ⅱ60～80份，炭黑3～5份，高分散性白炭黑80～100份，高活性硅烷偶联剂6～10份，白炭黑分散剂2～5份，抗湿滑树脂15～25份，操作油15～30份，活性剂3～5份，防老剂5～7份，硫化剂和促进剂3～6份；其中，溶聚丁苯橡胶Ⅰ为高苯乙烯高分子量的苯乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物、混炼方法及轿车轮胎


[0001]本专利技术属于橡胶轮胎制造
，尤其涉及一种高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物、混炼方法及轿车轮胎。

技术介绍

[0002]超高性能轮胎(Ultra High performance,缩写为UHP)，是指轮胎扁平比低于55、轮辋直径15Inch以上、速度在V级(240km/h)以上的轮胎，一般用于高性能运动型轿车或者跑车上，超高性能轮胎的特点主要表现为优秀的高速操控性能、出色的干湿地制动及安全驾驶特性。然而，超高性能轮胎的低扁平比、大内径赋予车辆超强侧向抵抗力和操控性的同时，由于轮胎与路面的接触面积较大，势必会使滚动阻力上升，增加车辆油耗；当车辆在湿滑路面行驶时，轮胎与路面接触面积的增加使积水无法快速排出，导致轮胎的抓地力急剧下降，危险系数直线上升。
[0003]众所周知，抗湿滑性能、滚动阻力性能作为轮胎的主要使用性能，两者相互影响和制约。据已知文献，由轮胎滚动阻力所产生的能耗占车辆总油耗量的15％左右，轮胎滚动阻力每下降10％约可节省车辆燃油消耗1.5％。在轮胎的所有组成部件中，胎面对轮胎滚动阻力贡献占比达到50％，是影响轮胎滚动阻力性能的最主要部件；此外，胎面作为轮胎与地面直接接触的唯一部件，对于轮胎的干湿地制动性能的影响更是起到了举足轻重的作用。为了降低轮胎滚动阻力，要求胎面胶料具有较低的滞后损失和较低的玻璃化转变温度；而为了提高轮胎的湿地抓着，要求则相反。因此，如何最优化平衡轮胎抗湿滑性能和滚动阻力性能是行业内一个最大的技术难题。
[0004]中国专利技术专利CN110818974公开了一种低滚阻、低生热超高性能轮胎胎面胶配方及轮胎胎面胶的制备方法，通过选用官能化SSBR与官能化BR组合并与白炭黑等复合制成轮胎的胎面胶，其滚动阻力能达到A级标准，但其它性能如抓地力的表现差强人意，不能满足UHP轮胎的开发要求；中国专利技术专利CN105001475公开了一种高湿抓乘用型轮胎胎面胶料及其制备方法，采用该专利技术的原料组合所产生轮胎的抓地性能达到A级及以上，虽然具有超高湿地抓着性能，但是忽略了轮胎的低滚动阻力。
[0005]因此，为满足超高性能轮胎消费者日趋严格的性能需求，亟待开发出一种应用于轮胎的具有超高的湿地抓着性能与超低的滚动阻力性能的最优化平衡的橡胶组合物。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对上述技术问题，提出一种高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物，具有超高的湿地抓着、优异的材料力学性能、良好的加工工艺性能，同时兼顾轮胎较低的滚动阻力性能，用于超高性能轿车轮胎胎面可以有效提高轮胎的湿地抓着性能。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物，按质量份数计，包括下列组分：溶聚丁苯橡胶Ⅰ20～40份，溶聚丁苯橡胶Ⅱ60～80
份，炭黑3～5份，高分散性白炭黑80～100份，高活性硅烷偶联剂6～10份，白炭黑分散剂2～5份，抗湿滑树脂15～25份，操作油15～30份，活性剂3～5份，防老剂5～7份，硫化剂和促进剂3～6份；
[0008]其中，所述溶聚丁苯橡胶Ⅰ为高苯乙烯高分子量的苯乙烯
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丁二烯无规共聚物，所述溶聚丁苯橡胶Ⅰ微观结构为苯乙烯基在聚合物中的含量≥30％、乙烯基在聚合物中的含量≥35％，重均分子量≥180万；
[0009]所述溶聚丁苯橡胶Ⅱ为超高苯乙烯高分子量苯乙烯
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丁二烯无规共聚物，所述溶聚丁苯橡胶Ⅱ微观结构为苯乙烯基在聚合物中的含量≥35％、乙烯基在聚合物中的含量≥25％，重均分子量≥110万。
[0010]作为优选，所述溶聚丁苯橡胶Ⅰ和溶聚丁苯橡胶Ⅱ的分子链均为单末端功能化改性溶聚丁苯橡胶、双末端功能化改性溶聚丁苯橡胶中至少一种。
[0011]作为优选，所述溶聚丁苯橡胶Ⅰ和溶聚丁苯橡胶Ⅱ均为乙氧基和/或胺基等极性官能团改性的溶液聚合苯乙烯
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丁二烯无规共聚物。
[0012]作为优选，所述炭黑为CTAB吸附比表面积＞90m2/g，DBP吸油值＞110cm3/100g的高耐磨补强炭黑。
[0013]作为优选，所述高分散性白炭黑为BET吸附比表面积＞190m2/g的沉淀法水合二氧化硅。
[0014]作为优选，所述高活性硅烷偶联剂为含有至少一个巯基基团的缩合硅烷低聚物，重均分子量＞400。
[0015]作为优选，所述抗湿滑树脂为DCPD和脂环类混合物经热裂解后改性而成，所述抗湿滑树脂的软化点＞100℃。
[0016]作为优选，所述操作油含量为所述溶聚丁苯橡胶Ⅰ、溶聚丁苯橡胶Ⅱ中填充油和外加操作油的总和。
[0017]本专利技术另一方面提供了上述高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0018]一段母炼胶：将溶聚丁苯橡胶Ⅰ、溶聚丁苯橡胶Ⅱ、4/5高活性硅烷偶联剂、白炭黑分散剂、抗湿滑树脂、1/3活性剂、防老剂加入密炼机，在转速40rpm下混炼20s；提栓，加入4/5高分散性白炭黑、炭黑、操作油，在转速40rpm下混炼40s或达105℃；提栓，在转速30rpm下混炼30s或达110℃；提栓，在转速30rpm下混炼20s或达115℃；提栓，在温度115℃下恒温混炼60s，排胶下片冷却得到一段母炼胶；
[0019]二段母炼胶：将一段母炼胶、1/5高分散性白炭黑、1/5高活性硅烷偶联剂加入密炼机，在转速30rpm下混炼30s；提栓，在转速20rpm下混炼20s或达110℃；提栓，在转速20rpm下混炼20s或达115℃；提栓，在温度115℃下恒温混炼40s，排胶下片冷却得到二段母炼胶；
[0020]终炼胶：将二段母炼胶、2/3活性剂、硫化剂、促进剂加入密炼机，在转速20～30rpm下混炼30s；提栓，压栓混炼40s；提栓，压栓混炼40s或达90～110℃，排胶下片冷却得到终炼胶。
[0021]本专利技术还提供了一种轿车轮胎，采用上述任一高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物制备得到。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0023](1)本专利技术高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物通过采用两种高苯乙烯高分子量改性溶聚丁苯橡胶并用的生胶体系，配合高比表面积、高硬度的填充材料以及能够提高抓地力的功能树脂，使用该配方制备得到的胎面橡胶组合物具有超高的湿地抓着性能、优异的材料力学性能、良好的加工工艺性能的优点，同时兼顾较低的滚动阻力性能，并且胶料及成品胎的性能可满足正常使用要求。
[0024](2)本专利技术原料组分中生胶体系由两种高苯乙烯高分子量的末端改性溶聚丁苯橡胶并用组成，一是使用高苯乙烯含量的溶聚丁苯橡胶有利于提高胶料的湿地抓着性能，原因是随着分子侧链中苯基含量的增加，苯环的内旋转使分子的内耗增大，从而影响聚合物的玻璃化转变温度升高，同时高含量的苯环在分子链缠结过程中构建出大量的分子孔道，为吸附填料提供更多的活性位点，进一步增强橡胶与白炭黑之间的相互作用力；二是使用高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物，其特征在于，按质量份数计，包括下列组分：溶聚丁苯橡胶Ⅰ20～40份，溶聚丁苯橡胶Ⅱ60～80份，炭黑3～5份，高分散性白炭黑80～100份，高活性硅烷偶联剂6～10份，白炭黑分散剂2～5份，抗湿滑树脂15～25份，操作油15～30份，活性剂3～5份，防老剂5～7份，硫化剂和促进剂3～6份；其中，所述溶聚丁苯橡胶Ⅰ为高苯乙烯高分子量的苯乙烯
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丁二烯无规共聚物，所述溶聚丁苯橡胶Ⅰ微观结构为苯乙烯基在聚合物中的含量≥30％、乙烯基在聚合物中的含量≥35％，重均分子量≥180万；所述溶聚丁苯橡胶Ⅱ为超高苯乙烯高分子量苯乙烯
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丁二烯无规共聚物，所述溶聚丁苯橡胶Ⅱ微观结构为苯乙烯基在聚合物中的含量≥35％、乙烯基在聚合物中的含量≥25％，重均分子量≥110万。2.根据权利要求1所述的高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物，其特征在于，所述溶聚丁苯橡胶Ⅰ和溶聚丁苯橡胶Ⅱ的分子链均为单末端功能化改性溶聚丁苯橡胶、双末端功能化改性溶聚丁苯橡胶中至少一种。3.根据权利要求1所述的高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物，其特征在于，所述溶聚丁苯橡胶Ⅰ和溶聚丁苯橡胶Ⅱ均为乙氧基和/或胺基等极性官能团改性的溶液聚合苯乙烯
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丁二烯无规共聚物。4.根据权利要求1所述的高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物，其特征在于，所述炭黑为CTAB吸附比表面积＞90m2/g，DBP吸油值＞110cm3/100g的高耐磨补强炭黑。5.根据权利要求1所述的高湿地抓着、抗湿滑的胎面橡胶组合物，其特征在于，所述高分散性白炭黑为BET吸附比表面积＞190m2/g的沉淀法水合二氧化硅。6.根据权利要求1所述的高湿地抓着、抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王巧平，黄义钢，王君，孙淑梅，李治韬，苏明，孙钲，韩丹，张静，韩奉进，董康，王玉坚，王子琪，
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：