【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轮胎，具体为一种轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法。
技术介绍
1、优良的抗湿滑性能、较低的滚动阻力和高耐磨性是构成高性能轮胎三大关键指标。而轮胎的这三大性能存在一个魔鬼三角定律，也就是说很难在不影响其它两项性能的情况下，提升其中某一项性能指标。轮胎的这些性能在很大程度上依赖于制备轮胎橡胶材料的黏弹性能。从橡胶的黏弹性角度，轮胎橡胶的滚动阻力可由其动态粘弹谱图中60℃时的tanδ值来表征，该值越低表明轮胎的滚动阻力越低；损耗柔量j＂表征轮胎的干地牵引性能，该值越高表明轮胎的干地牵引性越好；轮胎的抗湿滑性能用0℃时的tanδ值表示，该值越高代表轮胎具有较高的抗湿滑性能。也就是说，为了改善轮胎的抗湿滑性能，需要使用具有高能量损失的橡胶材料；为了降低轮胎滚动阻力，提高其耐磨性，要选用具有较高回弹性的橡胶材料。为了平衡之一矛盾，在实际生产过程中，人们通常将不同黏弹性能的橡胶材料进行混合使用，从而获得综合性能优良的轮胎制品。
2、随着高等级公路的兴建和汽车时速的不断提高，人们对汽车的安全性提出了更高的要求，牵引性能和抗湿滑性能成为轮胎性能的重要指标。公告号为cn102863576a的专利技术专利公开了一种适用于制备3,4-异戊橡胶的复合结构调节剂及其用于制备3,4-异戊橡胶的方法，使用此方法制备的聚合物，3,4结构含量在70％以上，由于其分子链节上有较大的侧基，使得其制备的胎面胶虽然具有优异的抗湿滑性能。但其替换天然橡胶后出现了耐磨耗性能降低的问题，轮胎的耐久性能方面还需进一步提升，这可以通过补强剂白炭黑的用量进行改
技术实现思路
1、本申请的目的就是克服上述现有技术的不足，提供一种轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法。本专利技术利用乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和椰油酸单甘油酯硫酸酯钠相互配合对白炭黑进行改性，以此来提高白炭黑在橡胶中的分散性能及各项物理性能，从而达到牵引性能、抗湿滑性能及耐久性能均有明显改善的特性。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供了以下技术方案：
3、本专利技术提出了一种轮胎胎面橡胶组合物，由以下重量份的原料制成：聚异戊二烯橡胶10～50份、聚丁二烯橡胶10～50份、苯乙烯-丁二烯共聚物10～50份、3,4-异戊橡胶5～20份、炭黑10～30份、白炭黑40～100份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷4～9份、椰油酸单甘油酯硫酸酯钠3～7份、芳烃油5～15份、防老剂40200.5～1.5份、防老剂rd 0.5～1.5份、微晶蜡0.5～1.5份、硬脂酸1～3份、氧化锌3～4份、硫磺1.5～2.5份、促进剂tmtd 1～2份、促进剂zdc 1～2份。
4、优选地，所述聚异戊二烯橡胶为顺式1,4-聚异戊二烯橡胶，所述顺式1,4-聚异戊二烯橡胶中顺式含量＞96％。
5、优选地，所述3,4-异戊橡胶的数均分子量为900000～1400000，tg为-30～-10℃，3,4结构含量为50％。
6、优选地，所述所述苯乙烯-丁二烯共聚物的苯乙烯含量为10～40％。
7、优选地，所述炭黑的氮吸附比表面积在120m2/g以上，dbp吸油值在120cm3/100g以上。
8、优选地，所述白炭黑的bet比表面积在100m2/g以上，dbp吸油值在1.0cm3/g以上。
9、本专利技术还提出了一种轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
10、(1)、将白炭黑、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、椰油酸单甘油酯硫酸酯钠加入搅拌机中搅拌，即得改性白炭黑；
11、(2)、将聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、3,4-异戊橡胶、改性白炭黑、硬脂酸、氧化锌加入密炼机混炼；
12、(3)、继续向密炼机加入炭黑、芳烃油、防老剂4020、防老剂rd、微晶蜡、硫磺、促进剂tmtd、促进剂zdc混炼，混炼胶料冷却至合适温度，排料即可。
13、优选地，步骤(1)中所述搅拌机转速为200～300r/mim，搅拌时间为15～25min。
14、优选地，步骤(2)中所述密炼机转子转速为60～80r/min，混炼温度为125～135℃，混炼时间为4～7min。
15、优选地，步骤(3)中所述密炼机转子转速为50～70r/min，混炼温度为135～145℃，混炼时间为3～5min；所述混炼胶料冷却至85～95℃。
16、本专利技术的有益效果是：
17、本专利技术通过3,4-异戊橡胶的使用可以提高胶料干地牵引性能和抗湿滑性，胶料的力学性能和耐磨耗性能的改善是通过乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和椰油酸单甘油酯硫酸酯钠相互配合改善胶料中白炭黑的分散，从而进行优化和完善，最终设计出性能优越的轮胎胎面橡胶组合物，不仅具有优异的力学性能，还具有优异的牵引性能、抗湿滑性能、耐磨耗性能和耐久性能。
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1.一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚异戊二烯橡胶10～50份、聚丁二烯橡胶10～50份、苯乙烯-丁二烯共聚物10～50份、3,4-异戊橡胶5～20份、炭黑10～30份、白炭黑40～100份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷4～9份、椰油酸单甘油酯硫酸酯钠3～7份、芳烃油5～15份、防老剂40200.5～1.5份、防老剂RD 0.5～1.5份、微晶蜡0.5～1.5份、硬脂酸1～3份、氧化锌3～4份、硫磺1.5～2.5份、促进剂TMTD 1～2份、促进剂ZDC 1～2份。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述聚异戊二烯橡胶为顺式1,4-聚异戊二烯橡胶，所述顺式1,4-聚异戊二烯橡胶中顺式含量＞96％。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述3,4-异戊橡胶的数均分子量为900000～1400000，Tg为-30～-10℃，3,4结构含量为50％。
4.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述所述苯乙烯-丁二烯共聚物的苯乙烯含量为10～40％。p>
5.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述炭黑的氮吸附比表面积在120m2/g以上，DBP吸油值在120cm3/100g以上。
6.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述白炭黑的BET比表面积在100m2/g以上，DBP吸油值在1.0cm3/g以上。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述搅拌机转速为200～300r/mim，搅拌时间为15～25min。
9.根据权利要求7所述的一种轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述密炼机转子转速为60～80r/min，混炼温度为125～135℃，混炼时间为4～7min。
10.根据权利要求7所述的一种轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述密炼机转子转速为50～70r/min，混炼温度为135～145℃，混炼时间为3～5min；所述混炼胶料冷却至85～95℃。
...【技术特征摘要】
1.一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚异戊二烯橡胶10～50份、聚丁二烯橡胶10～50份、苯乙烯-丁二烯共聚物10～50份、3,4-异戊橡胶5～20份、炭黑10～30份、白炭黑40～100份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷4～9份、椰油酸单甘油酯硫酸酯钠3～7份、芳烃油5～15份、防老剂40200.5～1.5份、防老剂rd 0.5～1.5份、微晶蜡0.5～1.5份、硬脂酸1～3份、氧化锌3～4份、硫磺1.5～2.5份、促进剂tmtd 1～2份、促进剂zdc 1～2份。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述聚异戊二烯橡胶为顺式1,4-聚异戊二烯橡胶，所述顺式1,4-聚异戊二烯橡胶中顺式含量＞96％。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述3,4-异戊橡胶的数均分子量为900000～1400000，tg为-30～-10℃，3,4结构含量为50％。
4.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述所述苯乙烯-丁二烯共聚物的苯乙烯含量为10～40％。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，韩海光，马勇，吴晨静，何子锋，吕建强，陈雪梅，魏胜，聂秋海，李宇石，
申请(专利权)人：山东玲珑橡胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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