[发明专利]一种轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法

说明书

本申请公开了一种轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，属于橡胶材料技术领域。一种轮胎胎面橡胶组合物，按重量份计，包括：改性天然橡胶40‑60份，热塑性弹性体35‑50份，炭黑10‑20份，硫磺6‑10份，硬脂酸锌4‑8份，氧化锌2‑6份，硅烷偶联剂1‑5份，防老剂0.5‑3份，促进剂1‑3份；所述热塑性弹性体由第一组分、第二组分和第三组分组成；所述第一组分为聚十二内酰胺、聚己二酰己二胺或聚十二烷二酰己二胺；所述第二组分为丁基橡胶或溴化丁基橡胶；所述第三组分为乙烯‑醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐或乙烯‑丙烯橡胶接枝马来酸酐。该轮胎胎面橡胶组合物既能够改善轮胎的耐磨性，同时又可以降低其滚动阻力，有效延长车辆的使用寿命并提高燃油经济性。

技术领域

本申请涉及一种轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，属于橡胶材料技术领域。

背景技术

橡胶是汽车工业上广泛采用的一种高分子材料，其具有质轻、高强、耐腐蚀和易成型等优点，在汽车用非金属材料中具有重要地位，是其他材料难以替代的。轮胎是构成汽车的主要部件之一，是汽车上使用橡胶占比最大的部件，在汽车系统中发挥着重要作用。

汽车在正常行驶过程中，轮胎与道路摩擦会导致胎面橡胶逐渐磨损，使胎纹变浅，直至磨平，如遇不平路面、锋利物体或恶劣气候，则会导致磨损加剧，从而使得轮胎的抓地性降低，导致车辆在湿滑或不良路况下的制动距离增加，并增加打滑的风险。天然橡胶是人类最早发现的天然弹性体，随着世界工业的发展，天然橡胶每年消耗量迅速增加，其与人工合成的橡胶相比，具有优异的耐磨性、绝缘性、气密性以及抗弯曲能力，在汽车轮胎领域具有广泛的应用前景。

中国专利CN104672519A公开了一种耐磨橡胶轮胎，该耐磨橡胶轮胎由下述原料制得：天然橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、酚醛树脂、纳米炭黑、纳米二氧化硅、纳米黏土、对苯二胺。其中纳米炭黑、纳米二氧化硅、纳米黏土可有效提高轮胎的强度，使得该轮胎具有较强的耐磨性；然而，这些原料的添加同时也增加轮胎的内聚力和粘性，导致轮胎的滚动阻力增加，降低车辆的燃油经济性。因此，如何提供一种既能够提高轮胎的耐磨性同时又不增加其滚动阻力的橡胶组合物是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，既能够改善轮胎的耐磨性，同时又可以降低其滚动阻力，有效延长车辆的使用寿命并提高燃油经济性。

本发明采用如下技术方案：

根据本申请的一个方面，提供了一种轮胎胎面橡胶组合物，按重量份计，包括：改性天然橡胶40-60份，热塑性弹性体35-50份，炭黑10-20份，硫磺6-10份，硬脂酸锌4-8份，氧化锌2-6份，硅烷偶联剂1-5份，防老剂0.5-3份，促进剂1-3份；

所述热塑性弹性体由第一组分、第二组分和第三组分组成；

所述第一组分为聚十二内酰胺、聚己二酰己二胺或聚十二烷二酰己二胺；

所述第二组分为丁基橡胶或溴化丁基橡胶；

所述第三组分为乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐或乙烯-丙烯橡胶接枝马来酸酐。

可选地，所述第一组分、第二组分与第三组分的重量比为(0.3-0.5)：1：(0.1-0.3)。

可选地，所述热塑性弹性体的制备方法包括如下步骤：

将第一组分在180-220℃下搅拌融化，加入第三组分混合均匀，然后加入第二组分，并通过电子束辐射，辐射剂量35-60kGy，得到热塑性弹性体。

可选地，所述改性天然橡胶的制备方法包括如下步骤：

S1、将坡缕石在100-200℃下加热活化1-4h，然后将C₆-C₁₂脂肪酸溶解在有机溶剂中，并与活化后的坡缕石超声混合6-10h，干燥后即得预处理后的坡缕石；