[发明专利]全钢子午线轮胎胎面胶组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全钢子午线轮胎胎面胶组合物及其制备方法，属于橡胶轮胎技术领域。

背景技术

低滚阻轮胎具有弹性好、滚动阻力小、油耗低、生热低、耐磨、耐刺穿和乘坐舒适等优点。随着轮胎标签法的实施，对绿色载重轮胎的低滚阻提出更高的要求，据研究表明，卡客车轮胎滚阻每降低3％，可降低油耗1％。

目前，降低滚动阻力的有效手段之一就是采用炭黑与白炭黑并用来达到降低生热，硅烷偶联剂做白炭黑的改性剂，从而达到降低滚动阻力的效果。通常情况下通过并用白炭黑，胎面胶的耐磨会下降，常见就是等量白炭黑替换炭黑，采用硅烷偶联剂Si-69或Si-75改性的白炭黑表面活性所得的胎面胶，生热大幅度的下降，但同时耐磨性也大幅度的下降。如果提升填料总量提高，耐磨性得到弥补，但是生热又提升了，很难做到滚动阻力降低的同时，胎面胶耐磨性保持不变，从而使得保证绿色轮胎耐磨性的同时降低滚动阻力的要求成为了轮胎研发人员的一个重要课题。

发明内容

本发明的目的提供一种低滚阻全钢子午线轮胎胎面胶组合物，所述的这种低滚阻全钢子午线轮胎胎面胶组合物解决了采用白炭黑胎面配方降低生热的同时耐磨下降等技术问题，所得的含白炭黑胎面胶组合物与纯炭黑填充胎面胶配方相比耐磨性持平，生热和滚阻大幅度的下降。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种全钢子午线轮胎胎面胶组合物，其包括按重量份数计的如下组分：

作为优选方案，所述的填料为炭黑和白炭黑的混合物，其中白炭黑的用量为10～30份；所述的偶联剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和硅烷封端液体丁二烯的混合物，所述双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物的用量为白炭黑用量的5％～12％，所述硅烷封端液体丁二烯的用量为白炭黑用量的5％～20％。

作为优选方案，所述活化剂为硬脂酸和氧化锌的混合物，所述硫化剂为硫磺和促进剂的混合物，所述防护剂选自防老剂和防护蜡中的一种或两种，所述防焦剂为N-环己基硫代酞酰亚胺。

作为优选方案，所述硅烷封端液体丁二烯为三乙氧基硅烷改性的聚丁二烯，分子式如式I：

其中，x＝20％，y＝58％，z＝22％。

炭黑采用N134、N234或N375等高耐磨高结构炭黑，白炭黑采用高分散高结构白炭黑165GR或175GR，白炭黑采用Si-69偶联剂与硅烷封端液体丁二烯进行改性。

硅烷封端液体丁二烯主链上的聚丁二烯参与交联反应，增强橡胶的交联网络结构，提升胎面胶的耐磨性。

防护体系采用防老剂RD+4020+防护蜡或防老剂DTPD+4020+防护蜡，4020有着优良的抗氧、抗臭氧、耐屈挠作用，RD、DTPD对热氧老化效果极佳，防护蜡能在胶料表面形成一层蜡膜，这种蜡膜能够有效地阻止氧、臭氧渗透，对热氧老化达到良好的防护作用。

第二方面，本发明还提供了一种如前述的全钢子午线轮胎胎面胶组合物的制备方法，其包括：

一段素胶的炼制步骤；

二段母炼胶的炼制步骤；

和终炼胶的炼制步骤。

作为优选方案，所述一段素胶的炼制步骤包括如下操作：

启动密炼机，设置密炼机的转子转速为45～55rpm，混炼压力为10～15MPa，冷却水温度30～40℃，转子温度为30～40℃，加入天然胶和塑解剂P-22，混炼30～60秒提上顶栓，停留10～15秒压上顶栓，混炼至温度135～145℃提上顶栓，停留10～15秒压上顶栓，待温度至160～168℃排胶，得到一段素胶。

作为优选方案，所述二段母炼胶的炼制步骤包括如下操作：

启动密炼机，设置密炼机的转子转速为45～55rpm，混炼压力为10～15MPa，冷却水温度30～40℃，转子温度为30～40℃，加入所述一段素胶、炭黑、白炭黑、硅烷封端液体丁二烯和偶联剂，混炼30～50秒提上顶栓，接着往混炼室里投加氧化锌、硬脂酸、防老剂，混炼至温度为135～145℃提上顶栓、降低转速至20～35rpm，停留10～15秒压上顶栓，混炼至温度为152～160℃排胶，得到二段母炼胶。

作为优选方案，所述终炼胶的炼制步骤包括如下操作：