低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面组合物、制备方法、轮胎技术

技术编号：42645711 阅读：8 留言：0更新日期：2024-09-06 01:40

本发明专利技术涉及一种低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面组合物、制备方法、轮胎。其中轮胎胎面组合物，包括以下重量份的各组分：天然橡胶100、炭黑5‑20、白炭黑20‑50、偶联剂2‑5、氧化锌3‑5、硬脂酸1‑3、防老剂2‑5、硫磺1‑2、促进剂1‑4、防焦剂0.1‑0.5；所述偶联剂包括3‑巯丙基乙氧基双（丙烷基‑六丙氧基）硅氧烷。与现有技术相比，本发明专利技术通过使用高含量白炭黑，同时使用新型硅烷偶联剂，胶料力学性能达到轮胎使用要求，生热性能下降，车间VOCs排放可以降低80%左右，可以满足低滚阻绿色轮胎的使用要求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轮胎制备，尤其是涉及一种低滚阻低vocs排放的轮胎胎面组合物、制备方法、轮胎。

技术介绍

1、对于轮胎产品工业，《橡胶制品工业污染物排放标准》的正式实施，要求轮胎及其他制品企业炼胶和硫化装置废弃排放浓度排放限值为10mg/m3，橡胶工业环保压力陡增，环保问题已经成为诸多轮胎企业生存和发展的“瓶颈”。

2、另一方面随着新能源汽车的发展，对低滚阻绿色轮胎的要求也是越来越高。白炭黑硅烷偶联剂的联合使用在解决滚阻方面是目前其他填料所不能企及的。因此白炭黑硅烷偶联剂的用量也逐渐增加。目前市场使用的硅烷偶联剂绝大部分都是si69，si69首先发生水解，脱除乙醇气体，然后与白炭黑表面产生化学键结合,因此，在生产过程中大量乙醇气体的排出导致vocs超标，因此寻求一种低气体排放的偶联剂成为源头控制的重点，同时还能进一步降低胶料的生热，提升轮胎的滚阻能力也是提升产品质量，提高产品市场占有率和品牌能力的关键技术。

技术实现思路

1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低滚阻低vocs排放的轮胎胎面组合物、制备方法、轮胎，本专利技术通过使用高含量白炭黑，同时使用新型硅烷偶联剂，胶料力学性能达到轮胎使用要求，生热性能下降，车间vocs排放可以降低80%左右，可以满足低滚阻绿色轮胎的使用要求。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本专利技术第一方面提供一种低滚阻低vocs排放的轮胎胎面组合物，包括以下重量份的各组分：</p>

4、天然橡胶 100

5、炭黑 5-20

6、白炭黑 20-50

7、偶联剂 2-5

8、氧化锌 3-5

9、硬脂酸 1-3

10、防老剂 2-5

11、硫磺 1-2

12、促进剂 1-4

13、防焦剂 0.1-0.5；

14、所述偶联剂包括3-巯丙基乙氧基双（丙烷基-六丙氧基）硅氧烷。

15、进一步地，低滚阻低vocs排放的轮胎胎面组合物，包括以下重量份的各组分：

16、天然橡胶 100

17、炭黑 5-20

18、白炭黑 20-50

19、偶联剂 3-4.2

20、氧化锌 4

21、硬脂酸 2

22、防老剂 4.5

23、硫磺 1-1.2

24、促进剂 2.4-2.8

25、防焦剂 0.3；

26、进一步优选地，炭黑优选20份；

27、进一步优选地，偶联剂优选3-巯丙基乙氧基双（丙烷基-六丙氧基）硅氧烷3量份份，或3-巯丙基乙氧基双（丙烷基-六丙氧基）硅氧烷3份+双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物1.2重量份。

28、进一步地，所述天然橡胶为全乳胶或烟片胶或标准天然橡胶。

29、进一步地，所述炭黑选自型号为n220或n234中炭黑的一种或两种的混合。

30、进一步地，所述白炭黑为沉淀法白炭黑或高分散白炭黑。

31、进一步地，所述防老剂选自防老剂4020、防老剂rd、防护蜡中的一种或多种。

32、进一步地，所述促进剂选自促进剂tbbs、促进剂dpg、促进剂tbztd中的一种或多种的混合。

33、进一步地，使用新型偶联剂之后，硫化速度降低，需要提高促进剂的使用（2.4-2.8份）来提高硫化速度。

34、进一步地，所述防焦剂选自n-氯仿基硫代-4-丙己烯-二甲酰亚胺、烷基二硫代磷酸锌盐、n-环已基硫代邻苯二甲酰亚胺、n-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺、n-亚硝基二苯胺中的一种或多种的混合。

35、本专利技术第二方面提供一种低滚阻低vocs排放的轮胎胎面材料的制备方法，包括以下步骤：

36、s1：备料，按如上述轮胎胎面组合物准备原料；

37、s2：母胶炼胶：将天然橡胶及炭黑、白炭黑、偶联剂、硬脂酸、氧化锌、防老剂等加入密炼机中塑炼，得到一段母胶；

38、s3：再炼：将s2所得的母胶加入到密炼机中再炼，得到二段母胶；

39、s4：终炼：将s3所得的母胶及硫磺、促进剂、防焦剂加入到密炼机中终炼，得到低滚阻低vocs排放轮胎胎面材料。

40、进一步地，s2中，母胶炼胶时，保持预设填充系数67%-75%，炼胶时间为2.5-3.5min，压力6kg/cm2，于150-156℃条件下排胶；

41、s3中，再炼时，保持填充系数67%-75%，炼胶时间为1.5-2.5min，压力6kg/cm2，于140-145℃条件下排胶；

42、s4中，终炼时，保持填充系数67%-75%，炼胶时间为2.0-3.0min，压力6kg/cm2，于110℃-118℃条件下排胶。

43、本专利技术第三方面提供一种低滚阻轮胎，包括如上述制备方法得到的轮胎胎面材料。

44、与现有技术相比，本专利技术具有以下技术优势：

45、本专利技术通过使用高含量白炭黑，同时使用新型硅烷偶联剂，胶料力学性能达到轮胎使用要求，生热性能下降，车间vocs排放可以降低80%左右，可以满足低滚阻绿色轮胎的使用要求。

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【技术保护点】

1.一种低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，包括以下重量份的各组分：

2.根据权利要求1所述的一种低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述天然橡胶为全乳胶或烟片胶或标准天然橡胶。

3.根据权利要求1所述的一种低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述炭黑选自型号为N220或N234中炭黑的一种或两种的混合。

4.根据权利要求1所述的一种低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述白炭黑为沉淀法白炭黑或高分散白炭黑。

5.根据权利要求1所述的一种低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述防老剂选自防老剂4020、防老剂RD、防护蜡中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述促进剂选自促进剂TBBS、促进剂DPG、促进剂TBzTD中的一种或多种的混合。

7.根据权利要求1所述的一种低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述防焦剂选自N-氯仿基硫代-4-丙己烯-二甲酰亚胺、烷基二硫代磷酸

8.一种低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种低滚阻低VOCs排放的轮胎胎面材料的制备方法，其特征在于，S2中，母胶炼胶时，保持预设填充系数67%-75%，炼胶时间为2.5-3.5min，压力6kg/cm2，于150-156℃条件下排胶；

10.一种低滚阻轮胎，其特征在于，包括如权利要求8中所述制备方法得到的轮胎胎面材料。

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【技术特征摘要】

1.一种低滚阻低vocs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，包括以下重量份的各组分：

2.根据权利要求1所述的一种低滚阻低vocs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述天然橡胶为全乳胶或烟片胶或标准天然橡胶。

3.根据权利要求1所述的一种低滚阻低vocs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述炭黑选自型号为n220或n234中炭黑的一种或两种的混合。

4.根据权利要求1所述的一种低滚阻低vocs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述白炭黑为沉淀法白炭黑或高分散白炭黑。

5.根据权利要求1所述的一种低滚阻低vocs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述防老剂选自防老剂4020、防老剂rd、防护蜡中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种低滚阻低vocs排放的轮胎胎面组合物，其特征在于，所述促进剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾振梅，许玥玥，谢斌，
申请(专利权)人：双钱集团江苏轮胎有限公司，
类型：发明
国别省市：

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