[发明专利]一种耐磨性胎面橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于轮胎橡胶技术领域，具体涉及一种耐磨性胎面橡胶及其制备方法。

背景技术

橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两大类，天然橡胶的优点是具备良好的物理机械性能和优良的弹性，并且机械强度高，扯断强度，抗撕裂，但是其缺点是耐油和耐溶剂性能差，易老化。天然橡胶容易混炼，能用普通的硫磺硫化方式进行硫化。目前就综合性能来说，没有一种合成橡胶能比得上天然橡胶，常见的天然橡胶有烟片胶（RSS）和泰国产的天然标准胶（STR）。

合成橡胶是以石油为主要来源，由某些低分子化合物作为原料，经过复杂的化学反应制造的；合成橡胶按主要性能和用途区分可分为通用橡胶和特殊橡胶，常见的乘用厂生产轮胎使用的合成橡胶有顺丁胶（BR）、丁苯胶（SBR）、丁基胶（IIR）等。

胎面橡胶主要用于汽车轮胎的表面，对其耐磨性和耐久性都具有很高的要求，橡胶制品在不同的应用中的磨损是不同的，而耐磨性又十分复杂，胶料是否耐磨与抗切口增长、热稳定性、抗撕裂性、硬度和耐疲劳性都有很大的关系。

进一步的，胎面橡胶配方的添加工艺对制备的橡胶的耐磨性也有很大的影响，这是因为，有些组分会吸附接触，影响到后续胶体合成的性能。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种耐磨性胎面橡胶，使其性能优越，热稳定性高，硬度适中，耐磨性和耐疲劳性都能符合要求；本发明的另一目的是提供该橡胶的制备方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐磨性胎面橡胶，包括以下重量份数的原料：天然橡胶70~90份、异戊二烯橡胶30~50份、丁基胶10~20份、硬脂酸2~3份、硫化剂1~3份、促进剂TMTD4~8份、软化剂5~10份、补强剂5~10份、防老剂2~3份；所述的补强剂为乙炔炭黑或者白炭黑；所述的软化剂为硅烷偶联剂。

所述的原料还包括重量份数为5~10份的陶土或者碳酸钙。

所述的防老剂为石蜡。

所述的硫化剂为硫磺。

所述的耐磨性胎面橡胶的制备方法：包括以下步骤：

1）按照比例将天然橡胶在55~60℃进行塑炼；将异戊二烯橡胶和丁基胶在75~80℃进行一段混炼；将塑炼后的天然橡胶加入一段混炼的混合物中在80~90℃进行二段混炼，得到混炼完毕的混合物；

2）向混炼完毕的混合物中加入硬脂酸、硫化剂、促进剂TMTD、软化剂和防老剂，于180℃~200℃，压力11~13Mpa下反应20min中再加入补强剂后热压成型23~28min。

所述的耐磨性胎面橡胶的制备方法，所述的塑炼时间为30~50分钟，所述的一段混炼时间为40~60分钟，所述的二段混炼的时间为30~40分钟。

发明原理：在橡胶配方中加入二氧化硅，这种环保的新式补强剂，能够更加耐磨，增强轮胎的湿地抓着力，降低滚动阻力，减少汽车能耗；软化剂能改善橡胶的加工性能，使橡胶尽快软化，促使配合剂尽快混炼，常见的软化剂为TDAE、MES、芳烃油等等，本领域技术人员发现这些软化剂配合补强剂效果都不佳，只有硅烷偶联剂配合使用时才有意料不到的效果。添加重量份数为5~10份的陶土或者碳酸钙作为填料可以优化胶料的耐磨性能，选用高比表面积、高结构度以及表面活性的填料，可以有效地提高胶料的耐磨性能。

在制备之前，天然橡胶必须进行塑炼；不添加大量软化剂、增塑剂的原因是因为配方中加入了合成橡胶。

有益效果：与现有技术相比，本发明的耐磨性胎面橡胶，其独特的配方使得轮胎热稳定性高，硬度适中，耐磨性和耐疲劳性都能符合要求；该橡胶的制备方法，简单环保，制备的橡胶能符合使用要求，经久耐用，具备很好的经济效益和实用性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。

实施例1胎面橡胶a

一种耐磨性胎面橡胶，包括以下重量份数的原料：天然橡胶70份、异戊二烯橡胶30份、丁基胶10份、硬脂酸2份、硫化剂1份、促进剂TMTD4份、软化剂5份、补强剂5份、防老剂2份；补强剂为乙炔炭黑；软化剂为硅烷偶联剂。原料还包括重量份数为5份的碳酸钙。防老剂为石蜡。硫化剂为硫磺。

耐磨性胎面橡胶的制备方法：包括以下步骤：