[发明专利]轿车轮胎的胶料配方及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮胎橡胶的配方，尤其涉及一种轿车轮胎的胶料配方。

背景技术

目前轮胎的胎面胶配置主要包括天然胶、顺丁胶、丁苯胶、补强炭黑、均匀剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、促进剂、硫磺和防焦剂等。胎面胶与地面接触，要求具备耐磨耗，缓和冲击，防滑，驱动和制动作用。传统的轮胎，所用的原材料很多已无法满足欧盟REACH法规等的要求；而且胎面胶配方，其耐磨性、安全性和滚动阻力互相牵制，无法达到综合平衡。譬如，使用超耐磨炉黑可以提高胎面胶的耐磨性，可是随之而来的问题是，由于超耐磨炉黑粒子细，在炼胶的过程中不易在胶料中分散，会造成胶料的不均匀，降低胶料性能；同时，由于这种细粒子炉黑的存在，使得胎面胶在半成品加工过程中滚动阻力大、生热多，会耗费大量燃油，直接增加运输成本。

当前形势下，人们的环保意识越来越强，保护环境和节约能源的问题日益受到国际社会的重视。随着汽车工业的飞速发展，对汽车轮胎环保性要求也越来越高，安全、环保、绿色轮胎已成为世界轮胎发展的主题和方向。为适用国内外市场的需要，满足欧盟REACH法规的要求，环保性能和高速安全节能性能的轮胎成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种轿车轮胎的胶料配方，其轮胎的环保性能和耐用性能大大提高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其配方按以下重量配比：生胶料110-140份、补强剂60-110份、环保芳烃油10-15份、活性剂2-3份、防老剂2-4份、微晶蜡1-2份、促进剂2-5份、硫化剂2-2.5份。

本发明的配方通过并用多种成分，使胎面胶料具有良好的抗刺扎性能，并具有较高的定伸应力、低生热性和热稳定性、良好的耐磨性能，使用该轮胎在泥土、沙石路面行驶时抗刺扎性能良好，在公路条件使用时生热低、热稳定性好、使用寿命长。

生胶料并用溶聚丁苯胶和顺丁胶，溶聚丁苯胶和顺丁胶重量配比为80∶20，控制顺丁胶的用量，提高轮胎的耐磨性。在设计中，生胶体系利用了原材料溶聚丁苯胶的抗湿滑性、滚动阻力和磨耗平衡的特点。

补强剂并用N220炭黑、高分散白炭黑和硅烷偶联剂Si-75，N220炭黑、高分散白炭黑、硅烷偶联剂Si-75重量配比依次为2-6∶10-14∶1。因为在阻力大的路面、无水的干路面上或下小雨的路面上及无ABS刹车系统的车辆上，并用部分白炭黑的胎面胶比填充纯炭黑的胎面胶，可以降低滚动阻力，提高对路面的抓着力，提高抗撕裂性，减少崩花掉块。

活性剂并用硬脂酸和活性氧化锌，硬脂酸和活性氧化锌重量配比为3∶2-9。因为胎面面部较厚，在配方中使用了抗热硫化活性剂来提高胎面硫化过程中的抗返原性能，保证其内外硫化程度均一，获得硫化程度的匹配。活化体系采用活性氧化锌和硬脂酸，它们相互反应产生自由基，改善硫化性能。

防老剂并用防老剂RD和防老剂4020，防老剂RD和防老剂4020重量配比为1∶1。防老剂4020有着优良的抗氧、抗臭氧、抗屈挠作用，防老剂RD对热氧老化效果极佳，微晶蜡能在胎面胶上形成一层保护膜，并且在轮胎使用的整个周期内不断迁出保护胎面，同时可以提高轮胎的防滑性能。并用体系使硫化胶的抗臭氧龟裂等性能显著提高。

促进剂并用促进剂NS、促进剂DM和促进剂D，按重量配比，促进剂NS为1.0-2份、促进剂DM为0-0.8份、促进剂D为1-2.2份。低硫高促硫体系的配合使用，在降低顺丁胶交联密度进而减小轮胎使用过程中崩花掉块风险的同时，可以提高轮胎胎面胶的定伸应力，保证胎面胶与胎体的整体结合性能。

环保安全节能轿车轮胎全套配方在设计时，充分考虑欧盟一系列法规及联合国环境署提出的清洁生产的要求，对胶料中存在致癌、致突变、具有持久生物蓄积性和毒性物质的原材料进行替换，全部调整为环保胶料。而胎面胶则是影响轮胎的安全操控性、油量消耗及轮胎寿命的重要因素。采用新的聚合物体系、补强体系和硫化体系，使胎冠胶配方综合物理性能优异，提高了轮胎的安全性能，并降低油耗。

本发明的另一个目的是提供一种上述胶料配方的生产方法，包括如下步骤：

(1)在密炼机内加入全部溶聚丁苯胶、顺丁胶、高分散白炭黑、硅烷偶联剂Si-75和部分N220炭黑；

(2)在压力为165bar、转速为45rpm的条件下加压混炼，50秒后提坨一次；

(3)混炼至120℃，升上顶栓，加入环保芳烃油、防老剂、硬脂酸和微晶蜡；

(4)加压混炼至155℃排料，得到一段母炼胶，停放16小时后，再进入同样条件的密炼机；