[发明专利]一种低滚动阻力、高耐磨轮胎胎面胶及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低滚动阻力、高耐磨轮胎胎面胶及制备方法，属于轮胎胎面胶的技术领域。

背景技术

目前大多数汽车轮胎的材料主要成份是天然橡胶或者合成橡胶，天然橡胶的综合性能优越过合成橡胶，所以高级轮胎多用天然橡胶。近年来,人们对汽车安全、舒适、节能的要求逐年提高,相应的轮胎要求具有优异的抗湿滑性能、耐磨性能和低滚动阻力特性,这三项性能被人们称为“魔鬼三角”。欧盟于2012年11月起实施EC 1222/2009《有关燃油效率及其他基本参数的轮胎标签》的技术法规，要求轮胎公司对现有产品从胶料配方、结构、工艺等方面尽快改进优化，在降低轮胎滚动阻力的同时改善抗湿滑性能和减小噪声，从而巩固其产品在欧洲市场的地位。综合起来，就是要求胎面胶具有抗湿滑性、低滚动阻力和耐磨耗三方面的性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的轮胎在使用过程中对抗湿滑性能、耐磨性能和低滚动阻力的要求标准逐渐升高的问题，提供了一种低滚动阻力、高耐磨轮胎胎面胶及制备方法。

本发明采用如下技术方案：一种低滚动阻力、高耐磨轮胎胎面胶，包括如下组分：各组分按重量份数计为天然橡胶100份、炭黑N234 25-45份、白炭黑15-35份、硅烷偶联剂3-7份、芳烃油2-4份、硬脂酸1.5-2份、氧化锌3-4份、抗裂口树脂RT-260 1.5-2份、防老剂4010NA 1.5-2.5份、微晶蜡1-2份、促进剂DM1.5-2份、硫化剂DTDM1.5-2份、防焦剂CTP 0.1-0.3份。

进一步的，所述硅烷偶联剂为双-(γ-(三一乙氧基硅)丙基)-四硫化物(Si-69)。

进一步的，所述白炭黑为稻壳源白炭黑，采用稻壳经过沉淀法制成。

一种低滚动阻力、高耐磨轮胎胎面胶的制备方法，包括如下步骤：以下各组分均为重量份数计；

(1)一段母胶：将100份天然橡胶投入到密炼机中进行生胶塑炼15-25s，之后将15-35份炭黑N234、15-35份白炭黑、3-7份硅烷偶联剂、1.5-2份硬脂酸、3-4份氧化锌、1.5-2份抗裂口树脂RT-260投入到密炼机混炼室中继续混炼25-35s，最后将2-4份的芳烃油投入到混炼室中持续混炼20-30s，混炼结束进行排胶，，得到一段母胶。

(2)两段母胶：将一段静置好的母胶与10份炭黑N234、1.5-2.5份防老剂4010NA、1-2份微晶蜡一起投入到密炼机混炼室中，混炼25-35s，然后升上顶栓到位并保持5-6s，胶料得到有效翻转，然后下压上顶栓混炼20-25s，混炼结束后进行排胶，得到两段母胶。

(3)终炼胶：将两段母胶与1.5-2份促进剂DM、1.5-2份硫化剂DTDM，0.1-0.3份防焦剂CTP一起投入到密炼机混炼室中混炼25-35s，然后升上顶栓到位，使胶料得到有效翻转，之后压上顶栓保持，持续重复压栓、升栓这一步骤数次，混炼150-170s后进行排胶，得到终炼胶。

进一步的，所述一段母胶混炼过程中，转子转速为40-45转/分钟，上顶栓压力为5-6Bar，有效填充系数为0.68-0.72，转子冷却回路水温为30-40℃，混炼室冷却回路水温为35-45℃，排胶温度为150-160℃，排胶后进行流片冷却静置至少8小时，胶片温度降至45℃以下。

进一步的，所述两段母胶混炼过程中，转子转速为40-45转/分钟，上顶栓压力为5-6Bar，转子冷却回路水温为30-40℃，混炼室冷却回路水温为35-45℃，排胶温度为150-160℃，排胶后进行流片冷却静置至少8h，胶片温度降至45℃以下。

进一步的，所述终炼胶混炼过程中，转子转速为20-30转/分钟，上顶栓压力为5-6Bar，转子冷却回路水温为30-40℃，混炼室冷却回路水温为35-45℃，排胶温度为95-105℃，排胶后进行流片冷却温度降至45℃以下。

炭黑是橡胶中应用最广泛的活性填料，它的加入明显提升了橡胶抗湿滑性和耐磨性，但是由于生热大，滞后损失严重，滚动阻力较大。白炭黑在低滚动阻力方面显示出比炭黑更优异的性能，两者并用可以起到很好的效果。硅烷偶联剂可以明显改善白炭黑填充天然橡胶的加工工艺性能，促进其在橡胶中的分散，同时提高硫化胶的性能。

本发明中的补强体系采用的是炭黑N234和稻壳源白炭黑。炭黑N234属于高耐磨炭黑，动态稳定性高，回弹率低。稻壳源白炭黑能够使胶料的滚动阻力、耐磨性能和抗湿滑性能达到综合性能的平衡。