【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及橡胶轮胎制造，具体为一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法。
技术介绍
1、目前轮胎行业在大力开发生物基、可持续材料，寻求可以替代轮胎中传统的石油化工材料。目前为止，轮胎制造过程中最常用的橡胶主要是天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶；常用的补强材料主要有炭黑、白炭黑和碳酸钙等；常用的操作油主要是芳烃油等；常用的防老剂则主要为rd与6ppd。因此目前轮胎行业所用的原材料除了天然橡胶以外，基本都来源于石油化工产品，开发一款生物基可持续的轮胎胶料是必不可少的。
2、木质素是植物界中储量仅次于纤维素的第二大生物质资源，是一种典型的天然有机高分子化合物，木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，主要位于纤维素纤维之间，起到抗压作用。而且木质素分子中含有共轭双键、芳香基、酚羟基、纯羟基、羰基和羧基等不同的活性官能团，同时还具有可再生、可降解、无毒、储量大等优点，因此得以在橡胶行业应用。
3、现有技术中所制备的可持续轮胎，大多应用少量的木质素作为填充材料，或者大量的应用天然橡胶以提高轮胎胎面胶料中生物基材料的占比，此方法制备的生物基轮胎，其配方具有局限性，轮胎的耐磨性能和疲劳性能不佳。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，用以解决上述提出的目前方法制备的生物基轮胎，其配方具有局限性，轮胎的耐磨性能和疲劳性能不佳的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利
3、优选的，在上述一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法中，所述的溶聚丁苯橡胶为双末端改性溶聚丁苯橡胶，溶聚丁苯橡胶中苯乙烯含量低于6%，玻璃化转变温度低于-45℃。
4、优选的，在上述一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法中，所述杜仲橡胶为反式-聚1,4-异戊二烯，杜仲橡胶由杜仲籽壳经水洗、粉碎、溶剂溶解、静置等步骤提取制备得到。
5、优选的，在上述一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法中，所述木质素基防老剂为木质素负载于丁苯橡胶中，制备的母胶粒产品，木质素防老剂有效含量为75%。
6、优选的，在上述一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法中，所述木质素防老剂中的木质素来源于桉树树木，包含以下基团：
7、
8、所述基团中基团s的含量大于等于40%。
9、优选的，在上述一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法中，所述炭黑为中超耐磨炭黑，粒径在20-25nm。
10、优选的，在上述一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法中，所述木质素补强填料为木质素磺酸盐，其粒径在10μm以内。
11、优选的，在上述一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法中，所述常规防老剂为防老剂rd和6ppd两种混合。
12、优选的，在上述一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法中，所述的生物质填料补强的环保橡胶组合物的制备方法包含以下步骤：
13、步骤一：将杜仲橡胶置于60-90℃的烘箱中加热，使生胶软化，以便于在下一步的混炼中应用；
14、步骤二：在密炼机中加入天然橡胶和步骤一所述杜仲橡胶塑炼60-100s，加入溶聚丁苯橡胶塑炼30s，再加入木质素补强填料进行初步混炼，得到木质素增强填料母胶；
15、步骤三：在密炼机中加入步骤二制备得到的混炼胶、2/3炭黑、混炼1min后，升上顶栓加入剩余1/3炭黑，加入氧化锌、硬脂酸、木质素基防老剂和常规防老剂，混炼升温至150-160℃排胶，得到二段混炼胶；混炼过程中，所述密炼机转速为40-80转/分钟，压力15-18mp；
16、步骤四：在密炼机中加入二段混炼胶，加入促进剂、硫化剂，转速30-50转/分钟，密炼机压力14-17mpa，30-60s升上顶栓，排胶，得到终炼胶。
17、优选的，在上述一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法中，步骤二中所述密炼机转速为50-90转/分钟，所述密炼机压力为15-19mp，所述密炼机的混炼时间为2-3.5min，所述密炼机的排胶温度为120-145℃。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所制备的胶料，运用了木质素补强填料和木质素基防老剂替代传统的炭黑填料和石油基防老剂产品，减少了配方体系中的石油基化学品的用量，有利于减少环境污染，减少碳排放，而且所采用的制备工艺能够有效促进木质素填料的分散；本专利技术所制备的橡胶组合物中，应用了杜仲橡胶，可以有效改善硫化胶的力学性能和疲劳性能。在本专利技术中木质素不仅用于充当填料，且应用具备更好分散性能的木质素母胶粒制品作为防老剂，同时为了改善胶料的耐磨性能引入杜仲橡胶替代部分溶聚丁苯橡胶，结果表明本专利技术所提供的生物基可持续轮胎胎面胶料具有低生热、耐磨性好，且具备与传统轮胎相一致的耐老化性能。
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1.一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，按重量份数计，包含以下原材料制备而成：天然橡胶10-50phr，溶聚丁苯橡胶30-90phr，杜仲橡胶0-15phr，炭黑30-60phr，木质素补强填料5-20phr，木质素基防老剂0-3phr，常规防老剂1-6phr，氧化锌3-7phr，硬脂酸0.2-2phr，促进剂1-3phr，硫化剂1-4phr。
2.根据权利要求1所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，所述的溶聚丁苯橡胶为双末端改性溶聚丁苯橡胶，溶聚丁苯橡胶中苯乙烯含量低于6%，玻璃化转变温度低于-45℃。
3.根据权利要求2所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，所述杜仲橡胶为反式-聚1,4-异戊二烯，杜仲橡胶由杜仲籽壳经水洗、粉碎、溶剂溶解、静置等步骤提取制备得到。
4.根据权利要求3所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，所述木质素基防老剂为木质素负载于丁苯橡胶中，制备的母胶粒产品，木质素防老剂有效含量为75%。
5.根据权利
6.根据权利要求5所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，所述炭黑为中超耐磨炭黑，粒径在20-25nm。
7.根据权利要求6所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，所述木质素补强填料为木质素磺酸盐，其粒径在10μm以内。
8.根据权利要求7所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，所述常规防老剂为防老剂RD和6PPD两种混合。
9.根据权利要求8所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，所述的生物质填料补强的环保橡胶组合物的制备方法包含以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，步骤二中所述密炼机转速为50-90转/分钟，所述密炼机压力为15-19MP，所述密炼机的混炼时间为2-3.5min，所述密炼机的排胶温度为120-145℃。
...【技术特征摘要】
1.一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，按重量份数计，包含以下原材料制备而成：天然橡胶10-50phr，溶聚丁苯橡胶30-90phr，杜仲橡胶0-15phr，炭黑30-60phr，木质素补强填料5-20phr，木质素基防老剂0-3phr，常规防老剂1-6phr，氧化锌3-7phr，硬脂酸0.2-2phr，促进剂1-3phr，硫化剂1-4phr。
2.根据权利要求1所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，所述的溶聚丁苯橡胶为双末端改性溶聚丁苯橡胶，溶聚丁苯橡胶中苯乙烯含量低于6%，玻璃化转变温度低于-45℃。
3.根据权利要求2所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，所述杜仲橡胶为反式-聚1,4-异戊二烯，杜仲橡胶由杜仲籽壳经水洗、粉碎、溶剂溶解、静置等步骤提取制备得到。
4.根据权利要求3所述的一种生物基可持续轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，其特征在于，所述木质素基防老剂为木质素负载于丁苯橡胶中，制备的母胶粒产品，木质素防老剂有效含量为75%。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，李宇石，吴晨静，张静，韩海光，王辉，刘璐，马勇，
申请(专利权)人：山东玲珑轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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