【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于橡胶组合物，尤其涉及一种抗裂纹扩展的橡胶组合物、制备方法及新能源汽车轮胎。
技术介绍
1、随着各国对节能、环保重视程度的增加，新能源汽车保有量逐步上升。对新能源汽车来讲，续航能力是其最重要的性能指标之一，而轮胎滚动阻力对汽车能耗具有较大影响，轮胎的滚动阻力占车辆行驶阻力的20％左右，一般来说，轮胎滚动阻力降低7％，汽车能耗降低1％。而且，欧盟标签法也对轮胎提出了更低的滚动阻力指标要求。胎面作为直接与地面接触的轮胎部件，对轮胎滚动阻力影响非常大，一般情况下由胎面产生的滚动阻力占轮胎滚动阻力的49％，因此胎面配方的设计尤为重要。目前常用的降低滚动阻力的方法是降低胎面配方中白炭黑的填充量，这种方法虽然能够大幅度降低轮胎的滚动阻力系数，但是存在着崩花掉块的问题；另外，由于新能源汽车重量大、扭矩大、加速度快，进一步加剧了崩花掉块的风险。且由于轮胎的崩花掉块分为微裂纹萌生和裂纹扩展两个阶段，而降低裂纹扩展速率至关重要。
2、笼型倍半硅氧烷(以下简称poss)，是一种具有纳米尺度的新型有机-无机杂化结构的化合物，结构通式为(rsio1.5)n，如附图1所示。它由si-o-si短链形成的三维六面体无机框架和覆盖它的有机取代基组成，具有对称笼型结构。由于poss分子可设计性强，在液晶、多孔材料、离子液体、功能涂层材料、电子材料、发光二极管材料等领域具有广泛应用。当前，仅有少量的文献报道了poss在改性橡胶组合物中的应用。
3、中国专利技术专利cn116444872a通过添加碳环功能性树脂提供了一种抗掉块低滚阻
4、因此提供一种抗裂纹扩展同时兼顾其他性能的橡胶组合物成为本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的上述问题，提出一种具有优异的抗裂纹扩展性能，能够防止轮胎崩花掉块，还能实现超低滚阻，同时具有良好的抗湿滑性能的橡胶组合物、制备方法及新能源汽车轮胎。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种抗裂纹扩展的橡胶组合物，包括以下制备原料：高苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶，低苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶，poss改性剂；所述poss改性剂的有机官能团为环氧基、硅氧烷基中的至少一种。本专利技术通过具有高苯乙烯含量的溶聚丁苯橡胶和低高苯乙烯含量的溶聚丁苯橡胶搭配使用，能够平衡胶料的滚阻、制动等综合性能；溶聚丁苯橡胶采用双末端改性溶聚丁苯橡胶，可以加强橡胶分子链与填料相互作用，降低填料网络强度，减少或限制橡胶分子链自由末端的运动，降低滞后损失从而降低滚动阻力。本专利技术通过加入poss改性剂改善胶料的抗裂纹扩展性能，不仅可以降低裂纹扩展速率，防止轮胎崩花掉块，还可以促进白炭黑分散，实现超低滚阻的同时兼顾优异的抗湿滑性能。
3、在一可选实施例中，以重量份数计，所述高苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶40-80份，所述低苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶20-60份，所述poss改性剂1-10份。
4、在一可选实施例中，所述高苯乙烯含量的改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯基含量为30％-40％；所述低苯乙烯含量的改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯基含量为10％-20％。
5、在一可选实施例中，以重量份数计，所述抗裂纹扩展的橡胶组合物还包括白炭黑40-70份，炭黑2-5份，硅烷偶联剂5-13份，软化剂0-10份。
6、在一可选实施例中，所述白炭黑为高分散型白炭黑，氮吸附比表面积(bet)≥200m2/g；所述硅烷偶联剂为巯基硅烷偶联剂，优选为nxt；所述软化剂为重质环烷油。
7、在一可选实施例中，所述抗裂纹扩展的橡胶组合物还包括其他助剂，所述其他助剂选自促进剂、活性剂、硫化剂和防老剂中的至少一种，且以重量份数计，所述促进剂为3-6份，所述活性剂为2-10份，所述硫化剂为1-4份，所述防老剂为4-8份。
8、在一可选实施例中，所述促进剂为胍类促进剂、次磺酰胺类促进剂中的至少一种；活性剂包括氧化锌和硬脂酸；所述硫化剂为硫磺；所述防老剂选自物理防护蜡、防老剂6ppd和防老剂rd中的至少一种。
9、本专利技术另一方面提供了上述抗裂纹扩展的橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
10、第一次混炼：按照重量份数配比，将高苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶、低苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶、poss改性剂、白炭黑、炭黑、硅烷偶联剂、软化剂、活性剂、防老剂等进行混炼，得到一段母胶；
11、第二次混炼：将所述一段母胶、硫化剂、促进剂混炼均匀后排胶，得到抗裂纹扩展的橡胶组合物。
12、在一可选实施例中，所述第一次混炼为先高温后恒温混炼，初始温度为60℃，当温度达到140-145℃时，进行恒温混炼，恒温温度为140-145℃，恒温时间为150-240s，混炼均匀后排胶，得到一段母胶；所述第二次混炼为低温混炼，混炼温度为90-120℃，混炼时间为70-120s，混炼均匀后排胶，回收并冷却，得到抗裂纹扩展的橡胶组合物。
13、本专利技术还提供了一种新能源汽车轮胎，包括轮胎胎面，所述轮胎胎面由上述抗裂纹扩展的橡胶组合物制备得到。
14、与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：本专利技术将poss改性剂加入全溶聚丁苯橡胶体系的低滚阻胎面橡胶组合物中，经过密炼机混炼制备得到一种橡胶组合物，具有优异的抗裂纹扩展性能，能够防止轮胎崩花掉块；poss改性剂的有机官能团改善了白炭黑的分散性，实现超低滚阻的同时兼顾良好的抗湿滑性能；将上述橡胶组合物应用于新能源汽车轮胎胎面，经特定市场实际使用和试验场强化路试确认，轮胎均未发现掉块问题。
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1.一种抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，包括以下制备原料：高苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶，低苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶，POSS改性剂；所述POSS改性剂的有机官能团为环氧基、硅氧烷基中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，以重量份数计，所述高苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶40-80份，所述低苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶20-60份，所述POSS改性剂1-10份。
3.根据权利要求1所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，所述高苯乙烯含量的改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯基含量为30％-40％；所述低苯乙烯含量的改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯基含量为10％-20％。
4.根据权利要求2所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，以重量份数计，所述抗裂纹扩展的橡胶组合物还包括白炭黑40-70份，炭黑2-5份，硅烷偶联剂5-13份，软化剂0-10份。
5.根据权利要求4所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，所述白炭黑为高分散型白炭黑，氮吸附比表面积(BET)≥200m2/g；所述硅烷
6.根据权利要求2所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，所述抗裂纹扩展的橡胶组合物还包括其他助剂，所述其他助剂选自促进剂、活性剂、硫化剂和防老剂中的至少一种，且以重量份数计，所述促进剂为3-6份，所述活性剂为2-10份，所述硫化剂为1-4份，所述防老剂为4-8份。
7.根据权利要求6所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，所述促进剂为胍类促进剂、次磺酰胺类促进剂中的至少一种；所述活性剂包括氧化锌和硬脂酸；硫化剂为硫磺；所述防老剂选自物理防护蜡、防老剂6PPD和防老剂RD中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述第一次混炼为先高温后恒温混炼，初始温度为60℃，当温度达到140-145℃时，进行恒温混炼，恒温温度为140-145℃，恒温时间为150-240s；所述第二次混炼为低温混炼，混炼温度为90-120℃，混炼时间为70-120s。
10.一种新能源汽车轮胎，其特征在于，包括轮胎胎面，所述轮胎胎面由权利要求1-7任一项所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，包括以下制备原料：高苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶，低苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶，poss改性剂；所述poss改性剂的有机官能团为环氧基、硅氧烷基中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，以重量份数计，所述高苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶40-80份，所述低苯乙烯含量的双末端改性溶聚丁苯橡胶20-60份，所述poss改性剂1-10份。
3.根据权利要求1所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，所述高苯乙烯含量的改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯基含量为30％-40％；所述低苯乙烯含量的改性溶聚丁苯橡胶中苯乙烯基含量为10％-20％。
4.根据权利要求2所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，以重量份数计，所述抗裂纹扩展的橡胶组合物还包括白炭黑40-70份，炭黑2-5份，硅烷偶联剂5-13份，软化剂0-10份。
5.根据权利要求4所述的抗裂纹扩展的橡胶组合物，其特征在于，所述白炭黑为高分散型白炭黑，氮吸附比表面积(bet)≥200m2/g；所述硅烷偶联剂为巯基硅烷偶联剂；所述软化剂为重质环烷油。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁雪，苏明，王君，董康，王鹭飞，陈亚婷，刘文国，赵晓东，张萌萌，许婧婧，焦冬冬，耿钊，
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：
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