[发明专利]提高橡胶撕裂性能的橡胶组合物及应用

说明书

技术领域

本发明属于橡胶组合物领域，具体涉及一种轮胎胎面用橡胶组合物、其制备方法及包含该胎面的轮胎。

背景技术

轮胎在使用过程中会遭到破坏，尤其是在路面状况很差的条件下，轮胎表面更容易受到尖锐物品的撞击或刺扎，导致轮胎寿命降低，因此提高轮胎的耐久性是目前丞待解决的问题。一般的轮胎胎面配方中，会使用天然胶和合成胶(如丁苯橡胶、顺丁胶等)，相对于天然橡胶为基础的胶料，合成橡胶如丁苯橡胶、顺丁橡胶的胶料，其抗撕裂性能更差。而胶料的抗撕裂性能是关系到轮胎耐久性的一个重要因素，胶料抗撕裂性能的提高将有助于改善轮胎的耐切割和抗崩花掉块能力，从而有效提高轮胎的使用寿命及安全性能。

通过适当提高炭黑的用量可以改善轮胎的抗撕裂性能，但是炭黑用量增加也会带来另一个问题，即用于轮胎的组合物的加工性能下降。此外，轮胎中填料用量增加，也会使得轮胎在行驶过程中产生生热现象，最终会影响轮胎的寿命。白炭黑是橡胶领域的另一常用填料，在橡胶组合物种添加白炭黑，可以改善组合物的耐切割性能，但是耐磨性不佳。

中国发明专利(CN201410390732.6，一种高稳定性抗撕裂橡胶材料)提供了一种高稳定性的抗撕裂天然橡胶材料，通过添加适量的花生蛋白，制备的橡胶材料具有稳定性高，抗撕裂性能好的优点。

中国发明专利(CN201410487342.0，一种高强度抗撕裂改性丁苯橡胶材料)提供了一种高强度抗撕裂改性丁苯橡胶材料，其向橡胶材料中添加改性石墨烯，制得的橡胶材料强度高、抗撕裂能力强。

本发明又提出一种新的轮胎胎面橡胶组合物，其通过添加松香改性的苯酚-DCPD树脂，制得的橡胶组合物的抗撕裂性能和扯断伸长率均得到改善。

发明内容

本发明提供一种橡胶组合物，包括如下组分：

100质量份的橡胶；

0.5-8质量份的硫；

5-100质量份的炭黑；

0-100质量份的二氧化硅；

0.1-10质量份的脂肪酸盐；和

0.1-20质量份的抗撕裂树脂。

其中：

所述的橡胶选自天然橡胶、顺丁橡胶、异戊二烯橡胶、丁苯橡胶中的至少一种。

所有常用于轮胎中的炭黑在本发明的橡胶组合物中均适用，如ASTM等级为100、200、300系列的增强炭黑(例如N115、N234、N330、N375等)，或者ASTM等级更高系列的炭黑(例如N660、N772等)。以100质量份的橡胶为基准，炭黑用量为5-100质量份；优选的，炭黑用量为5-80质量份；进一步优选的，炭黑用量为5-70质量份。

本发明所述的二氧化硅，可使用根据其制法而分类的湿法二氧化硅和干法二氧化硅中的任意一种，特别是BET比表面积小于450平方米/克的二氧化硅，优选BET比表面积为50至400平方米/克的二氧化硅。例如，由Degussa生产的Ultrasil7000GR二氧化硅、Ultrasil7500GR、Ultrasil9100GR、VN3；由Rhodia生产的Zeosil1165MP和Zeosil1115MP二氧化硅都非常适合作为本发明的橡胶组合物中的补强填料。以100质量份的橡胶为基准，二氧化硅用量为0-100质量份；优选的，二氧化硅的用量为0.5-90质量份；进一步优选的，二氧化硅的用量为0.5-80质量份。

当使用二氧化硅做为补强材料时，为了使其与橡胶发生偶联，可以向橡胶组合物中添加偶联剂。所述偶联剂具有反应性，在其分子结构中具有可以与所述橡胶进行反应的有机官能基团和与二氧化硅反应的水解性基团。适用的偶联剂为双官能有机硅烷或聚有机硅氧烷，例如由EvonikDegussa公司生产的Si69、Si75。在本发明所述的橡胶组合物中，所述偶联剂的用量为二氧化硅质量的2％～10％，优选5％-10％.。

以100质量份橡胶为基准，抗撕裂树脂的用量为0.1-20质量份；优选的，抗撕裂树脂的用量为1-15质量份；进一步优选的，抗撕裂树脂的用量为1-10质量份。所述的抗撕裂树脂为改性的苯酚-DCPD树脂，其制备方法如申请号为CN201510789227.3的中国发明专利所述，其结构如式(I)所示：

式(I)中：