[发明专利]一种绿色工程轮胎用橡胶组合物及其制备方法

说明书

一种填充超分散型纳米白炭黑用作高耐磨、抗切割绿色工程轮胎胎面的橡胶组合物。该发明首先对聚醚多元醇和硅烷偶联剂进行共聚反应，其生成产物有机硅/聚醚多元醇共聚物对纳米白炭黑粒子表面进行多点锚固改性，而后采用有机二元酸对聚苯乙烯进行接枝处理，随后包覆在纳米白炭黑粒子表面形成一种连接强度大、阻碍性高的硬壳来制备超分散型纳米白炭黑，其次再用有机二元酸对溶聚丁苯胶浆进行接枝处理，最后将超分散型纳米白炭黑、接枝溶聚丁苯胶浆和溶聚丁苯胶浆直接混合、凝聚来制备用于绿色工程轮胎胎面的高耐磨、抗切割橡胶组合物。本发明进一步提出该组合物的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种绿色工程轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法，具体的说涉及一种填充超分散型纳米白炭黑的溶聚丁苯橡胶用作高耐磨、抗切割绿色工程轮胎胎面的橡胶组合物及其制备方法。

背景技术

在低碳、绿色和环保已经成为全社会的共识的背景下，汽车轮胎行业在积极适应和引导这一趋势和潮流，对轮胎高性能化的要求也越来越高。这就要求轮胎胎面胶“魔鬼三角”性能的平衡须获得较明显的提升，也就是说轮胎胎面胶在具有良好的抗湿滑性能的同时，还要有优异的耐磨性及低的滚动阻力。

自上世纪九十年代，纳米白炭黑做为补强填料用于轮胎胎面配方中，能使胎面胶“魔鬼三角”性能获得较明显的平衡，在制备节能环保的“绿色轮胎”胎面胶中是难以替代的，加之国家对轮胎在环保方面越来越高的要求以及美国和欧盟在轮胎节能方面颁布的相关法规，使纳米白炭黑在轮胎方面的应用越来越广泛。

然而，纳米白炭黑粒径小、比表面大、表面能高、表面存在大量的硅羟基，使其具有亲水性和易于自聚的特性，与聚合物基体的相容性较差，在与橡胶材料的混合过程中不易分散均匀，这样不但会影响填充改性效果，而且还会损害橡胶材料的性能。从无机粉体填充改性合橡胶的预期效果来看，无机粉体粒子的粒径尺寸越小改性的效果也越好，但是在高细无机粉体的应用过程中不可避免地会遇到一个技术难题,即高细粉体随着粒径的减少,比表面积增大,表面能提高,自聚能力更强,越难被橡胶材料混入、浸润和分散。因此高细无机粉体在橡胶中的分散问题，已成为制备高性能橡胶材料的瓶颈。