[发明专利]一种仿生胎面及其制备方法

说明书

本发明公开了一种仿生胎面及其制备方法，所述仿生胎面由超低滚动阻力仿生单元和高抓地性能仿生单元组成，两种仿生结构单元由不同配方的胎面胶料组成，按照一定的胶料制备方法完成；超低滚动阻力仿生单元结构以圆形和六边形为节点按照一定的网络结构进行仿生耦合，高抓地性能仿生单元结构形状与其互补，最后将两个仿生单元进行组合，模压加热硫化成型实现轮胎胎面胶的制作。本发明设计的具有仿生结构的低滚动阻力胎面，不但具有超低的滚动阻力，较强的抓地性能，同时耐磨性能和其他各项物理机械等性能，并且也达到普通轮胎标准。

技术领域

本发明属于橡胶轮胎制造领域，特别是涉及一种仿生胎面及其制备方法。

背景技术

随着国家经济实力的不断增强，汽车产业得到迅猛的发展，汽车已经成为人们生活中必不可少的重要交通工具，而汽车产业的发展也推动着轮胎行业的不断创新与进步。近年来，由于人们环保和节能意识的提高，而且国家出台了多种有关限制汽车燃料消耗法规，因此人们对轮胎要求日益提高，低耗能轮胎-低滚动阻力轮胎逐渐走进人们的视线中，这种轮胎的能耗低，减少了对环境的污染，“绿色轮胎”的概念由此诞生。20世纪90年代人们已经认可了绿色轮胎这种说法。当时的轮胎工作者对白炭黑进行表面硅烷处理后，取代传统补强填料炭黑，轮胎的滚动阻力变小。该概念问世以来，对轮胎行业的发展起着战略意义，是各国争相开发的目标。

轮胎胎面是汽车唯一与地面直接接触部件，承受外界应力最苛刻，受到来自外部各种恶劣环境的冲击，包括与地面之间的摩擦，外界尖锐物质的刺穿，粗糙路面对它的震动以及冲击等等，这就要求轮胎具有优良的耐磨、耐切割、耐撕裂、抗湿滑性以及低滚阻、低生热和耐老化性能等。但是轮胎各种性能之间往往是相互矛盾的，难以同时提高性能，提高一种或两种性能的同时，第三种性能往往会降低，轮胎的耐磨性、滚动阻力和抗湿滑(抓地性)三大性能被称为“魔鬼三角”，因此发展“绿色轮胎”降低轮胎的滚动阻力，保证耐磨、抓地等性能的不降低是我们要研究的重点也是难点。提高轮胎胎面三种性能研究是对我国轮胎企业做大做强的技术支持和保障，同时对于节能减排、降低排放、保护环境等方面都具有战略性的意义。

发明内容

本发明的目的是解决上述背景技术中现有技术对轮胎胎面胶滚动阻力、耐磨性及抓地性三种主要性能很难同时提升的问题，而提供一种仿生胎面及其制备方法。

本发明所述胎面由超低滚动阻力仿生单元和高抓地性能仿生单元组成，两种仿生结构单元由不同配方的胎面胶料组成，按照一定的胶料制备方法完成；超低滚动阻力仿生单元结构以圆形和六边形为节点按照一定的网络结构进行仿生耦合，高抓地性能仿生单元结构形状与其互补，最后将两个仿生单元进行组合，模压加热硫化成型实现轮胎胎面胶的制作。

一种仿生胎面，是由超低滚动阻力仿生单元和高抓地性能仿生单元组成，其具体组成成分如下：

所述超低滚动阻力仿生单元各组成成分及其份数如下：

天然橡胶：30-50份；

顺丁橡胶BR9000：40-60份；

丁苯橡胶1502：10-30份；

炭黑N330：50-80份；

高分散白炭黑：60-80份；

白炭黑分散剂：4-8份；

硅烷偶联剂：4-8份；

硬脂酸：2-3份；

防老化剂4020：2-4份；

环保芳烃油：2-5份；

防焦剂CTP：0.1-0.3份；

氧化锌：3.5-4.5份；

高耐磨材料：3-10份；

促进剂NOBS：1.0-2份；