四季型全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物制造技术

本发明专利技术涉及轮胎橡胶技术领域，具体地说是一种四季型全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物，包含以下的组分按重量份数混炼构成：天然橡胶10～30，液体橡胶10～35，功能化溶聚丁苯橡胶65～80，炭黑5～25，低比表面积白炭黑20～55，硅烷偶联剂4.0～12.0，白炭黑分散剂1.5‑3.0，氧化锌2.0～5.0，硬脂酸1.0～3.0，防老剂4020 1.0～3.0，防老剂RD 1.5～2.5，橡胶防护蜡1.0～4.0，硫磺S‑80 1.5～2.5，抗撕裂树脂1.0～3.5，促进剂NS‑80 1.0～2.5，促进剂DPG‑80 0～0.5。本发明专利技术所生产的轮胎胎面不仅仅在雪地路面有优异的雪地抓着力，在全冰路面抓着力仍保持优良的抓地力，而且具有优异的滚动阻力性能、抗湿滑性能和耐磨耗性能。

Four season all steel ice snow tire tread rubber composition

【技术实现步骤摘要】
四季型全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物
本专利技术涉及轮胎橡胶
，具体地说是一种四季型高性能全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物。
技术介绍
众所周知，我国北方地区冬季温度通常在-20℃以下，尤其是俄罗斯、北欧等地区，冬季雪季漫长，普通的四季轮胎与地面的抓地力大幅下降，尤其是当轮胎与冰面接触时，导致轮胎与路面的摩擦力几乎消失，容易出现侧向滑动，极易发生事故。轮胎企业纷纷推出不同胎面橡胶组合物设计的全钢载重雪地胎，与全钢四季用胎相比，雪地胎胎面具有胎面胶硬度低、耐低温、较好的雪地牵引力。由于轮胎性能的设计在抗湿滑性能、耐磨性能和低滚阻阻力特性方面存在“魔三角”模式，在设计雪地胎面配方时，配方设计硬度低，胶料软，轮胎耐磨性与滚阻性能大大降低，而全钢雪地胎与半钢雪地胎使用要求有所不同，全钢轮胎载重量大，很多用户在冬季过后并不会换用四季轮胎而是继续使用雪地胎，传统雪地胎配方难以满足四季常年使用时的磨耗性能和滚阻性能，同时全钢载重轮胎与半钢轿车轮胎的设计会因为载重、功能、行驶速度不同有一定区别和联系，二者设计时侧重点会有所不同。目前对全钢雪地胎面的研究有报道，专利CN105037824B专利技术了一种特殊的胎面橡胶组合物搭配和优化的配方比例下，可使轮胎在严寒苛刻雪地环境下具有优越的抗雪滑性和雪地抓地附着性，提高了雪地专用轮胎的行驶性能及行车安全性，该专利没有报道雪地胎面的耐磨耗性能和滚动阻力性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服现有的技术不足，提供一种全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物,具有优异的耐低温性及抗寒性,不仅仅在雪地路面有优异的雪地抓着力，在全冰路面抓着力仍保持优良的抓地力，而且具有优异的滚动阻力性能、抗湿滑性能和耐磨耗性能。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：一种四季型全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，包含以下的组分按重量份数混炼构成：天然橡胶10～30，液体橡胶10～35，功能化溶聚丁苯橡胶65～80，炭黑5～25，低比表面积白炭黑20～55，硅烷偶联剂4.0～12.0，白炭黑分散剂1.5-3.0，氧化锌2.0～5.0，硬脂酸1.0～3.0，防老剂40201.0～3.0，防老剂RD1.5～2.5，橡胶防护蜡1.0～4.0，硫磺S-801.5～2.5，抗撕裂树脂1.0～3.5，促进剂NS-801.0～2.5，促进剂DPG-800～0.5。作为优选，一种四季型全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，包含以下的组分按重量份数混炼构成：天然橡胶12～30，液体橡胶15～30，功能化溶聚丁苯橡胶70～80，炭黑10～25，低比表面积白炭黑25～50，硅烷偶联剂5.0～10.0，白炭黑分散剂1.5-3.0，氧化锌2.0～4.0，硬脂酸1.0～2.0，防老剂40201.0～2.0，防老剂RD1.0～2.0，橡胶防护蜡1.5～3.5，硫磺S-801.5～2.5，抗撕裂树脂1.0～3.0，促进剂NS-801.2～2.0，促进剂DPG-800.1～0.2。优选的，所述的功能化溶聚丁苯橡胶为玻璃化转变温度低于-60℃的非充油末端改性的溶聚丁苯橡胶，结合苯乙烯含量在5-10％之间，1,2-乙烯基含量在15-30％，所述溶聚丁苯胶重量份数与所述天然胶重量份数之比大于等于2：1小于等于3:1。优选的，所述的液体橡胶是数均分子量＜3000g/mol的液体顺丁胶、液体天然橡胶或液体异戊二烯橡胶，所述液体橡胶重量份数与所述天然胶重量份数之比大于等于1:1小于等于3:1。优选的，所述的硅烷偶联剂为长链聚硫烷基改性的超级硅烷偶联剂Si-769。优选的，所述的低比表面积白炭黑其氮吸附比表面积在80-100m2/g之间，所述的低比表面积白炭黑与炭黑重量份数比例大于等于1:1小于等于2:1。优选的，所述的橡胶防护蜡具有双峰分布，碳数分布C20-C24占比20％以上，C30-C34占比35％以上。本专利技术的有益效果是，通过功能化溶聚丁苯胶、液体橡胶及低比表面积白炭黑等的使用，所涉及的四季型高性能全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物具有优异的耐低温性及抗寒性，不仅仅在雪地路面有优异的雪地抓着力，在全冰路面抓着力仍保持优良的抓地力，而且具有优异的滚动阻力性能、抗湿滑性能和耐磨耗性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述,显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。所述的功能化溶聚丁苯橡胶为玻璃化转变温度低于-60℃的非充油末端改性的溶聚丁苯橡胶，结合苯乙烯含量在5-10％之间，1,2-乙烯基含量在15-30％，为日本JSR生产的SL553R；所述溶聚丁苯胶份数与所述天然胶份数之比大于等于2：1小于等于3:1。所述的液体橡胶是数均分子量＜3000g/mol的液体顺丁胶、液体天然橡胶或液体异戊二烯橡胶，所述液体橡胶份数与所述天然胶份数之比大于等于1:1小于等于3:1。所述的硅烷偶联剂，为长链聚硫烷基改性的超级硅烷偶联剂Si-769，降低滚动阻力，提高湿滑性能。所述的白炭黑，具有低的比表面积，氮吸附比表面积(NSA)在80-100m2/g之间，为索尔维公司的产品1115MP或1085MP，降低低温弹性模量，保证优异的低温抓地力；所述的低比表面积白炭黑与炭黑份数比例大于等于1:1小于等于2:1。所述的橡胶防护蜡，具有双峰分布，碳数分布C20-C24占比20％以上，低温防护性能佳，防止冬季胎老化裂口，C30-C34占比35％以上，保证冬季之外常年使用的龟裂防护性能。所述的抗撕裂树脂，为Mw≤100的有机小分子，大冢化学的AcroadEN-01，非市面常用双环戊二烯或改性脂环族类树脂混合物，降低胎面胶模量，提高胎面胶抗撕裂和耐切割性能，并且降低生热，从而降低轮胎的滚动阻力。所述胎面橡胶组合物玻璃化转变温度≤-60℃，DIN相对磨耗指数≥110，使用所述胎面橡胶组合物生产的轮胎滚动阻力系数≤6.5，雪地抓着指数≥1.25，湿地抓着指数≥0.95。上述四季型高性能全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物的制备方法为：采用德国克虏伯公司生产的GK320/GK550型号串联密炼机进行低温一次法炼胶，上密炼机转速40-50rpm，上顶栓压力40-50N/cm2,(一)上密炼工艺：将功能化溶聚丁苯胶、天然胶、液体橡胶、低比表面积白炭黑、硅烷偶联剂、硬脂酸、白炭黑分散剂、抗撕裂树脂、低温防护蜡、橡胶防老剂投入密炼机，压上顶栓15秒，提上顶栓，加氧化锌炭黑使胶料升温至120℃，压上顶栓使胶料升温至145℃，将胶料排至下密炼机；(二)下密炼机工艺：将胶料升温至145℃，恒温混炼160s，排胶(三)开炼机低温加硫工艺：排胶至主开炼机，捣胶冷却胶料至100℃以下，胶料在加硫开炼机上加入S-80、NS-80、DPG-80，开炼机辊距3.0-4.0mm，两次捣胶时间累计13min-15min，混炼均匀，压片冷却至室温。本专利技术的关键技术是改变了传统全钢雪地胎以天然胶和顺丁胶并用方式，采用天然胶玻璃化转变温度低于-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四季型全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，包含以下的组分按重量份数混炼构成：/n天然橡胶10～30，液体橡胶10～35，功能化溶聚丁苯橡胶65～80，炭黑5～25，低比表面积白炭黑20～55，硅烷偶联剂4.0～12.0，白炭黑分散剂1.5-3.0，氧化锌2.0～5.0，硬脂酸1.0～3.0，防老剂4020 1.0～3.0，防老剂RD 1.5～2.5，橡胶防护蜡1.0～4.0，硫磺S-801.5～2.5，抗撕裂树脂1.0～3.5，促进剂NS-80 1.0～2.5，促进剂DPG-80 0～0.5。/n

【技术特征摘要】
1.一种四季型全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，包含以下的组分按重量份数混炼构成：
天然橡胶10～30，液体橡胶10～35，功能化溶聚丁苯橡胶65～80，炭黑5～25，低比表面积白炭黑20～55，硅烷偶联剂4.0～12.0，白炭黑分散剂1.5-3.0，氧化锌2.0～5.0，硬脂酸1.0～3.0，防老剂40201.0～3.0，防老剂RD1.5～2.5，橡胶防护蜡1.0～4.0，硫磺S-801.5～2.5，抗撕裂树脂1.0～3.5，促进剂NS-801.0～2.5，促进剂DPG-800～0.5。


2.根据权利要求1所述四季型全钢冰雪地轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，包含以下的组分按重量份数混炼构成：
天然橡胶12～30，液体橡胶15～30，功能化溶聚丁苯橡胶70～80，炭黑10～25，低比表面积白炭黑25～50，硅烷偶联剂5.0～10.0，白炭黑分散剂1.5-3.0，氧化锌2.0～4.0，硬脂酸1.0～2.0，防老剂40201.0～2.0，防老剂RD1.0～2.0，橡胶防护蜡1.5～3.5，硫磺S-801.5～2.5，抗撕裂树脂1.0～3.0，促进剂NS-801.2～2.0，促进剂DPG-800.1～0.2。


3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓，周鹏程，董凌波，于志勇，刘华龙，
申请(专利权)人：三角轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37