[发明专利]缺气保用轮胎支撑胶用胶料、其制备方法和缺气保用轮胎

说明书

技术领域

本发明属于缺气保用轮胎技术领域，具体涉及一种缺气保用轮胎支撑胶用胶料、其制备方法和缺气保用轮胎。

背景技术

随着汽车的普及，其行驶安全性越来越受到人们的重视。汽车的全部机动性能都需要通过轮胎将力传递到地面来实现，所以轮胎的性能直接影响汽车的行驶安全性。传统的轮胎在行驶过程中被扎破后，内胎爆裂，导致汽车不可操控，很容易造成交通事故。缺气保用轮胎是一种新型的无内胎的轮胎，即使在失压或零气压状态下，也能保证汽车在短时间内具有行驶能力，极大地提高了车辆的行驶安全性。

在轮胎缺气时，缺气保用轮胎是依靠胎侧的支撑胶支撑车辆的重量，因此，支撑胶是决定缺气保用轮胎产品性能的重要部分。缺气保用轮胎的国际标准为：能够在零气压下以80km/h的速度正常行驶80km，且胎面、胎侧无脱层等损坏。这就要求支撑胶一方面要具有足够的刚性，保证轮胎在缺气时足以支撑车辆的重量；另一方面要具有足够的耐屈挠和耐撕裂性能，以保证其在动态载荷下不损坏。支撑胶如果刚性不足，则会使得缺气轮胎下沉，轮辋触地，车辆无法行驶；如果耐屈挠性和耐撕裂性不足，则会在高频率的压缩释放过程中出现胎侧断裂的现象，导致轮胎失效。

但是支撑胶的刚性和耐屈挠性、耐撕裂性之间存在一定的矛盾，难以兼顾。如何设计合理的支撑胶料配方，使得上述性能达到最佳的平衡，是缺气保用轮胎领域的难点和重点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种缺气保用轮胎支撑胶用胶料、其制备方法和缺气保用轮胎。该缺气保用轮胎支撑胶用胶料硫化后形成的支撑胶既具有较高的刚性，能够保证轮胎在缺气时轮辋不触地，行驶稳定；又具有较高的耐屈挠和耐撕裂性能，在高频率的压缩释放过程中不断裂，保证轮胎的缓冲性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种缺气保用轮胎支撑胶用胶料，包括如下重量份数的组分：

所述天然橡胶与铷系顺丁橡胶的总重量份数为100份。

上述各组分在特定的比例下相互配合，使得到的胶料硫化后形成的支撑胶兼具较高的刚性，和较高的耐屈挠、耐撕裂性能。

本发明中，所述天然橡胶的重量份数可以是30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份或50份等。

天然橡胶在常温下具有较高的弹性，具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热少，因此其耐屈挠性也很好。天然橡胶具有耐介质特性，有较好的耐碱性能。天然胶的机械强度高主要因为它是自补强橡胶系列：当拉伸时会使大分子链沿应力方向取向形成结晶，晶粒分散在无定形大分子中起到了补强作用。

所述铷系顺丁橡胶的重量份数可以是50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份或70份等。

铷系顺丁橡胶中顺式1,3-丁二烯单元的含量较高，弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，且有助于改善支撑胶的耐压缩和耐撕裂性能。

天然橡胶和铷系顺丁橡胶作为基体橡胶，二者的比例需保持在合适的范围内。天然橡胶过多、铷系顺丁橡胶过少时，会导致得到的胶料形成的支撑胶的抗老化性能、定伸应力和拉伸强度下降，刚性不足；天然橡胶过少、铷系顺丁橡胶过多时，会导致得到的胶料形成的支撑胶断裂伸长率和撕裂强度下降。

所述炭黑的重量份数可以是30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份或50份等。

炭黑是橡胶的补强材料之一，其含量过多时，难以分散均匀，且易导致支撑胶的硬度过高，耐屈挠性能下降；其含量过少时，补强作用较差，得到的支撑胶的硬度和强度较低，刚性较差。

所述白炭黑的重量份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等。

白炭黑也是橡胶的补强材料，其与硅烷偶联剂结合，主要用于提高支撑胶的定伸应力和耐撕裂性能。白炭黑的在动态载荷下发热量比炭黑低，但补强效果比炭黑差。当其用量过少时，易导致支撑胶的耐撕裂性能下降；其用量过多时，则支撑胶的刚性较差。