一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎技术

本发明专利技术属于橡胶轮胎制造新材料技术领域，尤其涉及一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎。本发明专利技术为了减少生胶体系对终炼胶门尼粘度的影响，应用了门尼较高的低Tg溶聚丁苯橡胶。辅以吸附型强的新型硅化合物，以此材料在保证低模量的同时，吸附一定的小分子物质，减少小分子的迁出。外加的防粘润滑助剂可以减少胎胚与金属模具的亲和力，降低粘模风险。从而使得胎面橡胶组合的门尼粘度较高、与金属的亲和力较低，不会发生终炼胶粘结成坨、硫化过程胎胚粘模具等问题。硫化过程胎胚粘模具等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎


[0001]本专利技术属于橡胶轮胎制造新材料
，尤其涉及一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎。

技术介绍

[0002]在寒冷地区的冬季，气温骤降，路面有冰、雪及冰雪混合物的存在，这会使得轮胎与路面的粘附效果变差、微观接触面积减小，导致轮胎的抓地性能下降。同时，由于普通夏季轮胎胎面的玻璃化转变温度(Tg)较高，在低温条件下胎面变硬，这会导胎面的滞后效果变差、粘附效果降低、轮胎与路面的微观接触面积减小，从而进一步延长了制动距离。因此，在寒冷地区的冬季使用普通夏季轮胎，会带来极大的安全隐患。
[0003]为了解决和改善上述问题，轮胎企业都在开发低硬度、低模量、低Tg的冬季轮胎。以低Tg保证胎面在低温条件下的硬度上升幅度较小，减少低温对滞后损失、微观接触面积的影响。以低硬度、低模量来增加微观接触面积，提高抓地性能。
[0004]现阶段，轮胎企业较为常见的做法是大量填充环保油、树脂、液体橡胶等来保证低硬度、低模量。这种设计会带来更好的低温性能，但通常会使得终炼胶的门尼粘度极低，导致终炼胶粘结成坨无法压出，以及硫化粘模具等问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术开发一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，使用此橡胶组合物生产的冬季轮胎具有极高的低温冰雪地抓地性能，同时无终炼胶粘结、硫化粘模具等生产问题。
[0006]为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：
[0007]一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，该组合物按纯橡胶为100重量份计，由包括以下组分的原料混炼制得：
[0008][0009][0010]所述的溶聚丁苯橡胶，其乙烯基在聚合物中的含量低于10％，苯乙烯在聚合物中的含量低于20％，玻璃化转变温度低于
‑
65℃，门尼粘度(ML1+4)高于70。
[0011]作为优选，该组合物按纯橡胶为100重量份计，由包括以下组分的原料混炼制得：
[0012][0013]作为优选，所述的溶聚丁苯橡胶，其乙烯基在聚合物中的含量为9％，苯乙烯在聚合物中的含量为18.7％，玻璃化转变温度为
‑
73℃，门尼粘度(ML1+4)为72。
[0014]作为优选，所述的防粘润滑助剂由脂肪酸钙、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、单甘酯中的一种或多种进行复配或反应获得。
[0015]作为优选，非晶质无定形二氧化硅采用硅格粉TSI，哈尔滨硅格新材料有限公司生产。
[0016]作为优选，该组合物的原料还包括活性剂、增塑剂、防老剂、促进剂和硫化剂。
[0017]作为再优选，该组合物的原料还包括20.0
‑
25份环保芳烃油，3.0
‑
4.0份硅烷偶联剂，5.0
‑
7.0份α
‑
甲基苯乙烯类树脂，1.0
‑
2.0份白炭黑分散剂，1.5
‑
3.0份氧化锌，1.0
‑
2.0份硬脂酸，1.0
‑
2.0份防老剂TMQ，1.0
‑
2.0份防老剂6PPD，1.0
‑
2.0份微晶蜡，1.0
‑
2.0份促进剂NS，1.0
‑
2.5份硫磺。
[0018]进一步，本专利技术还公开了所述的胎面橡胶组合物的混炼方法，该方法混炼采用串联式一次法密炼机进行炼胶，控制密炼机转子速度30
‑
55rpm，上顶栓压力50
‑
60N/cm2，密炼机冷却水温度25
‑
35℃；包括以下的步骤：
[0019]一、上辅机工艺：
[0020]①
加入橡胶、炭黑、白炭黑、硅烷偶联剂、橡胶活性剂、橡胶防老剂、增塑剂、α
‑
甲基苯乙烯类树脂和纳米非晶质无定形二氧化硅，压上顶栓使胶料升温至105℃；
[0021]②
升上顶栓上到位，加入环保芳烃油，保持8秒；
[0022]③
压上顶栓使胶料升温至125℃；
[0023]④
升上顶栓上到位，保持5秒；
[0024]⑤
压上顶栓使胶料升温至140℃；
[0025]⑥
压上顶栓使胶料在140℃
‑
145℃恒温混炼80秒；
[0026]⑦
将胶料排至下辅机；
[0027]二、下辅机工艺：
[0028]①
使胶料升温至140℃；
[0029]②
140℃
‑
145℃恒温混炼150秒；
[0030]③
排胶至挤出机出片。
[0031]加硫采用切线型密炼机进行加工；控制密炼机转子速度10
‑
25rpm，上顶栓压力4.2
±
0.2bar，密炼机冷却水温度25
‑
35℃；
[0032]三、加硫工艺：
[0033]①
加入母胶、橡胶硫化胶、橡胶促进剂和防粘润滑助剂，压上顶栓使胶料升温至75℃；
[0034]②
升上顶栓上到位，保持10秒；
[0035]③
压上顶栓使胶料升温至95℃；
[0036]④
升上顶栓上到位，保持10秒；
[0037]⑤
压上顶栓使胶料升温至102℃；
[0038]⑥
升上顶栓上到位，排胶至挤出机出片。
[0039]进一步，本专利技术还公开了所述的胎面橡胶组合物用于制备冬季轮胎中的用途。
[0040]进一步，本专利技术还公开了一种冬季轮胎，该轮胎的胎面胶采用所述的胎面橡胶组合物硫化制得。
[0041]采用本技术方案的有益效果是：本专利技术为了减少生胶体系对终炼胶门尼粘度的影响，应用了门尼较高的低Tg溶聚丁苯橡胶。辅以吸附型强的纳米非晶质无定形二氧化硅，以此材料在保证低模量的同时，吸附一定的小分子物质，减少小分子的迁出。外加的防粘润滑助剂可以减少胎胚与金属模具的亲和力，降低粘模风险。从而使得胎面橡胶组合的门尼粘度较高、与金属的亲和力较低，不会发生终炼胶粘结成坨、硫化过程胎胚粘模具等问题。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清查、完整的描述，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。给予本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]参比例
[0044]原材料组成：55.0份天然橡胶，30.0份丁二烯橡胶，15.0份乳聚丁苯橡胶，18.0份炭黑，50.0份白炭黑，22.0份环保芳烃油，3.6份硅烷偶联剂，6.0份α
‑
甲基苯乙烯类树脂，1.5份白炭黑分散剂，2.0份氧化锌，1.5份硬脂酸，1.5份防老剂TMQ，1.5份防老本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，其特征在于，该组合物按纯橡胶为100重量份计，由包括以下组分的原料混炼制得：天然橡胶
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30
‑
70份丁二烯橡胶
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10
‑
40份溶聚丁苯橡胶
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10
‑
50份白炭黑
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40
‑
70份炭黑
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30份纳米非晶质无定形二氧化硅
ꢀꢀ
4.0
‑
20份防粘润滑助剂
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0.5
‑
5.0份；所述的溶聚丁苯橡胶，其乙烯基在聚合物中的含量低于10%，苯乙烯在聚合物中的含量低于20%，玻璃化转变温度低于
‑
65℃，门尼粘度（ML1+4）高于70。2.根据权利要求1所述的一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，其特征在于，该组合物按纯橡胶为100重量份计，由包括以下组分的原料混炼制得：天然橡胶
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40
‑
60份丁二烯橡胶
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20
‑
30份溶聚丁苯橡胶
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20
‑
40份白炭黑
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45
‑
55份炭黑
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10
‑
25份纳米非晶质无定形二氧化硅
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5.0
‑
15份防粘润滑助剂
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1.5
‑
3.0份。3.根据权利要求1或2所述的一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，其特征在于，所述的溶聚丁苯橡胶，其乙烯基在聚合物中的含量为9%，苯乙烯在聚合物中的含量为18.7%，玻璃化转变温度为
‑
73℃，门尼粘度（ML1+4）为72。4.根据权利要求1或2所述的一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，其特征在于，所述的防粘润滑助剂由脂肪酸钙、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、单甘酯中的一种或多种进行复配或反应获得。5.根据权利要求1或2所述的一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，其特征在于，非晶质无定形二氧化硅采用硅格粉TSI，哈尔滨硅格新材料有限公司生产。6.根据权利要求1或2所述的一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，其特征在于，该组合物的原料还包括活性剂、增塑剂、防老剂、促进剂和硫化剂。7.根据权利要求6所述的一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，其特征在于，该组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：任福君，黄大业，王丹灵，王菲菲，任会明，熊能，陈波宇，
申请(专利权)人：中策橡胶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：