【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轮胎胎面用橡胶组合物，具体涉及一种轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法。
技术介绍
1、轮胎胎面是指胎冠部位缓冲层或带束层以上的外胎胶层，或外胎与地面接触的轮胎行驶面；轮胎胎面的作用是防止胎体受机械损伤、传递车辆牵引力和制动力，缓冲轮胎在行驶过程中所承受的冲击，要求具有良好的耐磨性、弹性以及对地面的抓着性能。
2、天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，因其具有优良的回弹性、绝缘性、可塑性等性能被广泛应用于轮胎工业和橡胶工业；
3、目前，在制备轮胎胎面用橡胶组合物时，通常要对橡胶进行塑炼，在这一过程中橡胶的大分子严重受损，导致强力和耐磨损性能下降；为了弥补强力和耐磨损性能，通常是加入炭黑作为补强体系，炭黑的加入会在一定程度上提高强力和耐磨性能，但是橡胶组合物的生热量大大提高，进而导致轮胎在滚动时的机械性能损失严重；为了降低生热，往往会加入生热低的白炭黑，但是白炭黑的表面存在大量的硅羟基，与亲油性的橡胶相容性极差，最终会影响橡胶组合物的机械性能。
4、因此，提供一种轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法，提高强力和耐磨损性能，增强强力稳定性能是现有技术亟待解决的技术难题。
5、cn113845702a公开了一种煤矿运输用全钢巨型工程子午线轮胎低生热胎面胶及其制备方法，原料成分包括天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂rd、防老剂4020、硅烷偶联剂si-69、防护蜡、炭黑n220、gc-21碳纳米管、超轻多孔硅、硫磺、促进剂、功能改性剂dc-01、防焦剂；其采用超轻多孔
6、但是该专利制得的胎面胶，虽然是降低了生热性能，但是强力仍然较低，尤其是在冬季寒冷雪天撒盐之后的路面，盐分会腐蚀轮胎胎面的橡胶组合物，结合低温环境，橡胶组合物的强力大大下降。
7、cn114874518a公开了一种含有预处理白炭黑的胎面橡胶组合物及其制备方法、应用和轮胎，原料配方包括顺丁橡胶、溶聚丁苯橡胶、预处理白炭黑、硅烷偶联剂c；氧化锌、硬脂酸、微晶蜡、防老剂4020、防老剂rd、硫磺、促进剂cz；具体公开了先是将硅烷偶联剂a中的乙氧基转化为羟基，对沉淀法白炭黑进行预处理，然后在混炼过程中补加硅烷偶联剂c；
8、该专利制得的胎面橡胶组合物，提高了白炭黑与橡胶的相容性，但是仍旧存在强力较低，低温盐环境中的强力性能降低明显的缺陷。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法，耐磨性能好，强力高，生热低，并且在低温盐环境中仍旧具备较高的强力。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：
3、一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，具体包括以下步骤：
4、1.制备环氧天然橡胶接枝石墨烯
5、（1）天然橡胶环氧化
6、将天然橡胶加入到9-11倍体积的甲苯中，然后加入助剂，搅拌均匀后，加入甲酸和过氧化氢，进行球磨处理，球磨温度为32-36℃，球磨时间为28-32min，球磨转速为98-110rpm，球磨结束后，以0.1-0.3℃/min速率升温至40-44℃，保温反应3.4-3.6h，反应结束后降低至室温，加入氨水调节ph至8.8-9.2，加入乙醇凝固，洗涤，干燥，制得环氧天然橡胶；
7、所述助剂为吐温80与十二烷基甜菜碱的混合物，所述吐温80与十二烷基甜菜碱的质量比为1.3-1.5:1.0-1.2；
8、所述天然橡胶、助剂、乙醇的质量比为97-103:1.2-1.4:254-264；
9、所述天然橡胶、过氧化氢和甲酸的质量比为35.4-36.3:4.8-5.1:30.4-30.9；
10、（2）改性石墨烯
11、将石墨烯与去离子水混合,进行球磨处理，球磨时间为30-35min，球磨转速为165-176rpm，球料比为4-8:1，球磨结束后加入海藻酸钠和丙三醇，然后升温至66-70℃进行搅拌，搅拌均匀后干燥，制得改性石墨烯；
12、所述石墨烯、去离子水、海藻酸钠和丙三醇的质量比为10-14:86-92:1.2-1.5:1.0-1.2；
13、（3）接枝
14、将改性石墨烯、环氧天然橡胶与二甲亚砜混合，然后进行搅拌3.0-3.4h，搅拌完成后加入四氯化锡，以0.1-0.3℃/min的速率升温至48-52℃，在48-52℃下继续搅拌反应1.3-1.5h，反应结束后投入至冰水中进行沉淀，经过滤、洗涤、干燥，制得环氧天然橡胶接枝石墨烯；
15、所述改性石墨烯、环氧天然橡胶、二甲亚砜、四氯化锡的质量比为22-24:65-70:243-252:0.02-0.04。
16、2.制备弹性体
17、将聚四氢呋喃二醇、端羟基聚丁二烯投入至反应容器中，以1.8-2.2℃/min速率升温至113-118℃，抽真空至压力为314-325pa，保温保压1.6-1.8h，保温保压结束后，以1.1-1.3℃/min的速率降温至66-70℃，加入异氟尔酮二异氰酸酯，超声处理23-30min，控制超声频率为24-28khz，超声功率为137-144w，超声处理结束后，以0.3-0.5℃/min速率升温至85-87℃，在85-87℃下反应1.9-2.1h，反应结束后加入乙二胺，继续超声处理15-19min，控制超声频率为13-15khz，超声功率为78-82w，超声结束后静置反应1.8-2.2h，反应结束后，干燥，制得弹性体；
18、所述聚四氢呋喃二醇的分子量为1900-2100；
19、所述端羟基聚丁二烯的羟基含量为0.50-0.54mmol/g，数均分子量为3100-3200；
20、所述聚四氢呋喃二醇、端羟基聚丁二烯、异氟尔酮二异氰酸酯、乙二胺的质量比为81-85:20-22:38.2-39.2:4.4-4.6。
21、3.混炼
22、将环氧天然橡胶接枝石墨烯、弹性体、1/2质量的炭黑、氧化锌、硬脂酸和石蜡加入到密炼机进行一段混炼，制得一段混炼胶；将一段混炼胶、1/2质量的炭黑、防老剂rd进行二段混炼，制得二段混炼胶；将二段混炼胶与促进剂ns、防焦剂ctp进行终炼，制得橡胶组合物；
23、所述一段混炼中，密炼机转速为53-57rpm，密炼时间为98-102s，排胶温度为168-172℃；
24、所述二段混炼中，密炼机转速为45-50rpm，密炼时间为86-90s，排胶温度为147-153℃；
25、所述终炼中，密炼机转速为44-46rpm，密炼时间为65-69s，排胶温度为104-108℃。
26、所述混炼过程中，以重量份计，包括以下组分，环氧化天然橡胶接枝石墨烯74-78份、弹本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括制备环氧天然橡胶接枝石墨烯、制备弹性体、混炼步骤；
2.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的轮胎胎面用橡胶组合物。
【技术特征摘要】
1.一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括制备环氧天然橡胶接枝石墨烯、制备弹性体、混炼步骤；
2.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆伟，郭清华，沈建乐，周龙，
申请(专利权)人：寿光福麦斯轮胎有限公司，
类型：发明
国别省市：
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