[发明专利]一种胎橡胶组合物的干法混炼方法、胎面组合物和低滚阻高性能轮胎

说明书

本发明属于橡胶轮胎新材料制备技术领域，具体涉及一种胎橡胶组合物的干法混炼方法、胎面组合物和低滚阻高性能轮胎。一种胎橡胶组合物的干法混炼方法，该方法包括以下的步骤：a）在搅拌釜中加入白炭黑和白炭黑分散剂，搅拌混合均匀后反应得到改性白炭黑预分散物；b)在密炼机中加入白炭黑预分散物和炭黑母胶，混合均匀后得到胎面胶母炼胶；c）在密炼机中加入胎面胶母炼胶、硫化剂、促进剂和防焦剂混炼均匀后得到胎胎面胶组合物。该方法通过白炭黑预分散改性来改善白炭黑分散和加工性能，可以再与炭黑母胶混炼能够有效的降低白炭黑的Payne效应，降低滞后损失，应用于轮胎胎面胶，在保证轮胎耐磨性能的前提下，降低轮胎滚动阻力，提高轮胎的使用寿命。

技术领域

本发明属于橡胶轮胎新材料制备技术领域，具体涉及一种胎橡胶组合物的干法混炼方法、胎面组合物和低滚阻高性能轮胎。

背景技术

据文献报道，载重轮胎能降低3％的滚阻，那么其能节约约1％的油耗，且随着近年来，各种路面的路况日益改善，载重子午线轮胎也开始关注油耗问题，且随着各国轮胎标签法的实施，对轮胎的滚阻也提出更高的要求。

目前对轮胎胎面胶采用炭黑/白炭黑并用进行降低滚动阻力非常有效，白炭黑能够显著降低滚阻，同时提高抗湿滑性能，但由于其分散和与橡胶的结合不如炭黑，导致耐磨性能比炭黑差。白炭黑由于比表面积较大，不易分散，加工性能不好，需要配合硅烷偶联剂，并在加工时必须严格控制混炼时间和温度，加工工艺非常难控制，尤其白炭黑的硅烷化反应生产的乙醇在胶料中，导致胶料气孔率大，部件致密性差。

为了提升白炭黑的分散性和耐磨性，怡维怡橡胶研究院有限公司采用湿法混炼溶液/填料液相连续混炼技术(公开号：CN103113597A，公开日：20130522)，公开了一种橡胶母炼胶的连续式制造方法，其包括如下步骤：步骤1)将填料加入到橡胶溶液中，通过搅拌形成橡胶/填料/溶剂混合物；步骤2)将步骤1)中的橡胶/填料/溶剂混合物送入凝聚器中，并在凝聚器中与氮气、水蒸气、填料水浆和油中的一种或多种流体相接触并混合后凝聚，得到橡胶/填料复合物与溶剂的混合物；步骤3)脱除溶剂并对所述的混合物进行干燥，得到橡胶/填料母炼胶。

申请人制备的湿法白炭黑母胶(公开号：CN102775654A，公开日：20121114)；该方法包括以下的步骤：

1)浆料制备

甲组分制备：

固含量10％～50％的液态白炭黑，白炭黑以干料计5～120份；

加入白炭黑干料重量的0.5％～8％硅烷偶联剂，0.1％～2.0％稳定剂，0.1％～2.0％防沉剂，0.1％～2.0％分散剂，搅拌：速度1000～4000rpm，搅拌时间2～10分钟；

乙组分配制：

固体含量20％～70％的天然胶乳，天然胶乳以干料计100份；

加入天然胶乳干料重量0.1％～2.0％的稳定剂，搅拌：转速1000-4000rpm，搅拌1～5分钟；

2)混合

在乙组分高速搅拌中加入甲组分，搅拌速度2000～6000rpm，常温搅拌8～20分钟；

3)凝固、脱水、洗涤

①在经混匀后的混合液中缓慢加入经稀释过的凝固剂，加入量为混合液重量0.01％～1.5％的凝固剂进行凝固，回收残液；

②凝固后的胶料先用压机将部分凝固液挤压出并回收再利用，再将挤压后的胶料在破胶机上挤压，挤出凝固液，并作回收，破胶机挤压后的胶料进行破碎，洗涤，离心机脱水，烘干。

但是两项专利采用的湿法白炭黑或者橡胶溶剂法生产能耗高，而且反应生产的乙醇不易去除，易导致自燃，其次生产的白炭黑母胶不宜保存，保存过程中，硬度增加太快，且白炭黑母胶太硬不易与生胶混炼，导致实际生热下降不是很明显。