CN103554583A - 赛车胎的胎面胶胶料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种赛车胎的胎面胶胶料，该胎面胶胶料由包括以下组分的材料混炼而成：溶聚丁苯橡胶、乳聚丁苯橡胶、炭黑、芳烃油、液体树脂和增粘树脂；所述的溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的质量占聚合物总重的30～50%，而乙烯基的质量占丁二稀总重的30-65%；所述的乳聚丁苯橡胶中苯乙烯的质量占聚合物总重的30～50%，所述的炭黑选用氮吸附比表面积(NSA)在110～180m²/g的超耐磨炭黑，所述的增粘树脂的软化点在135～150℃。本专利通过提高20-70℃左右胶料的模量提高漂移速度下的轮胎操控性能，为了保证在赛车不同温度速度下的操控20-70℃模量下降越小越好。

Description

赛车胎的胎面胶胶料

技术领域

本发明涉及轮胎制造领域，尤其涉及一种用于制造漂移赛赛车胎干胎的胎面胶胶料。

背景技术

轮胎是一辆汽车唯一与路面接触的零部件，汽车的机动性能全部需要通过轮胎将力传递到地面来实现，所以轮胎的性能直接影响汽车的性能。赛车一直是推动轮胎技术发展的重要运动，各大轮胎公司纷纷在赛车胎领域投入相当大的研发力量。漂移运动以观赏性强在近年来在国内兴起较快、影响日渐增大。

目前国内市场使用的漂移赛用赛车胎干胎以进口为主，同时国内车手反映这些轮胎的抓地及生热性能不能完全满足漂移赛的使用，其价格昂贵，该项运动耗资较大。漂移运动特别强调轮胎要具有优异的抓地、操控性能以及快速生热的性能。快速生热的能力的目的是，对于漂移赛轮胎来讲需要较好的生烟性能，以提高赛车漂移运动的观赏性。用于描述专门赛车轮胎胎面的专利很少。

本专利主体就是设计用于干地赛道使用漂移赛干胎胎面配方。胎面配方的生胶选用高苯乙烯、高乙烯基的溶聚丁苯；炭黑选用超耐磨、高生热的炭黑，炭黑的粒径在10-30nm范围；选用高抓地的液体树脂等技术以期望达到提高的干地抓地力的目的。其他专利如日本专利特开2005-154696中介绍使用含SBR的橡胶中配合一定液体橡胶来提高抓地性和磨耗性能，但现有多数以非漂移赛赛车轮胎专利为主。

在漂移赛赛车胎干胎生产技术领域，实现轮胎干地抓着力、操控性、生热发烟效果是开发设计一直追求的目标。漂移赛赛车胎干胎只能在干地上使用，轮胎的寿命一般都只有几十公里到几百公里。赛车胎干胎在低温时无法达到较好的抓地力，因此赛车胎必须经过热胎，赛车轮胎的橡胶会在达到工作温度的时候变成半融化状态，摩擦系数可以达到1.4，就像轮胎接地面涂了胶水一样把车粘在地上，不容易出现打滑，刹车距离也比普通轮胎短非常多。从而可以将赛车的性能发挥到极致。而普通轮胎的摩擦系数通常都在1.0以下，如果装在赛车上使用，而且极易出现打滑的现象，对赛车来说将是一种灾难。

近些年来，轮胎行业技术已经总结出普通轮胎胎面材料的改善对轮胎性能的显著影响，特别是胎面接地区域配方的滞后性能和模量：60℃附近测定的胎面材料滞后损失小则轮胎滚滚动阻力低；0℃摄氏度附近的滞后损失大则分别代表湿路面抓着性能好；接地区域胎面胶料的20至30℃附近的滞后损失大则分别代表干路面抓着性能好。同样在60℃附近较高的模量轮胎具有好的操控性能。对于赛车胎干胎而言它更着重考虑干地的抓地性能和干操控性能，基于赛车轮胎使用高速性和胎面使用的热熔特性，所以表征干抓地力的滞后因子和干操控性的模量对应温度都应该提高。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种赛车胎的胎面胶胶料，得到的20至70摄氏度范围内胎面胶滞后因子tanδ比一般UHP胎面胶高，Tanδ在0.25-0.32范围内。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种赛车胎的胎面胶胶料，该胎面胶胶料按重量百分比计由包括以下组分的材料混炼而成：

所述的溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的质量占聚合物总重的30～50%，而乙烯基的质量占丁二稀总重的30-65%；所述的乳聚丁苯橡胶中苯乙烯的质量占聚合物总重的30～50%，所述的炭黑选用氮吸附比表面积(NSA)在110～180m²/g的超耐磨炭黑，所述的增粘树脂的软化点在135～150℃。

作为优选，该胎面胶胶料按重量百分比计由包括以下的组分的材料混炼而成：

作为再优选，所述的溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的质量占聚合物总重的35～45%，乙烯基的质量占丁二稀总重的40-50%；所述的乳聚丁苯橡胶中苯乙烯的质量占聚合物总重的35～45%。

作为最优选，所述的溶聚丁苯橡胶选用SSBR1#，苯乙烯质量占聚合物总重的40%，乙烯基的质量占丁二稀总重的46%，Tg-30℃；乳聚丁苯橡胶ESBR1#，苯乙烯质量占聚合物总重的40%，乙烯基的质量占丁二稀总重的2%,Tg-35℃。

作为再优选，所述的炭黑选用氮吸附比表面积(NSA)在130～150m²/g的超耐磨炭黑。作为最优选，所述的炭黑选用N110、N115和N134中一种或多种。

作为优选，该胎面胶胶料还包括活化剂2.0～5.0份，防老剂3.0～8.0份，硫化剂1.5～2.5份和硫化促进剂2.5～3.5份。作为再优选，所述的活化剂采用氧化锌和硬脂酸，氧化锌为2.0～3.0份，硬脂酸为1.5～2.5份。作为再优选，所述的防老剂采用防老剂RD、防老剂4020和微晶蜡，防老剂RD为1.5～3.0份，防老剂4020为1.5～3.0份，微晶蜡为1.5～3.0份。

本发明还公开了一种赛车胎，该赛车胎的胎面胶胶料采用上述的胎面胶胶料。

本发明为了达到高的抓地性能，所以采用了全丁苯胶设计，苯乙烯含量最好高于35%,而乙烯基含量尽量在35-65%之间，所以丁苯胶的Tg点非常高且生热性比较大，有利于轮胎快速生热到比赛状态。生胶分子量要大可以提供更好的强力和模量性能,溶聚丁苯胶与乳聚丁苯胶并用是为了很好的平衡工艺性能。采用超耐磨炭黑在70-110PHR之间，碳黑可以采用品种有N110、N115、N134等，由于他们粒径细结构高所以有良好的耐磨性能和快速生热性能。为了配方的加工性，加入橡胶油与树脂并用比较合适，但是加入橡胶油后抓地性能以及生热性能会有下降。为了配方工艺粘合性使用0-20PHR的树脂是有必要的，牌号如BASF的KORESIN等。进一步提高生热性和高抓地性，采用0-15PHR的液体树脂，这些液体树脂既改善了配方的加工性能又保证了胎面的抓地性能和操控性能。液体树脂替代固体树脂的好处是由于他们的Tg点低于室温，配合到胶料中后有利于橡胶油室温到高温下模量的稳定性，赛车低温启动快。而固体树脂容易在室温到操作温度下急剧溶溶导致材料性能的突然变化。与橡胶油相比液体树脂有利于胎面发热热熔而提高抓地性能，同时也有较好的发烟性能。

本发明中除了上述介绍到的生胶、补强体系、增塑体系外还使用了各种药品如硫化剂、防老剂、活化剂等选用的采用与普通的胎面配方没有很大的区别，这样得到的20至70摄氏度范围内胎面胶滞后因子tanδ比一般UHP胎面胶高，Tanδ在0.25-0.32范围内。本专利通过提高提高20-70℃左右胶料的模量提高漂移速度下的轮胎操控性能，为了保证在赛车不同温度速度下的操控20-70℃模量下降越小越好。

具体实施方式

下表是专利配方设计中的数据实例。可以看出，采用苯乙烯和乙烯基比较的高的SSBR1#和ESBR2#以及采用高填充炭黑配方可以得到最高的20-70℃范围内的Tanδ。采用并用白炭黑形式可以降低滚动阻力但抓地性能下降，采用N115炭黑代替N234炭黑即可以提高20-70℃范围内的Tanδ即提高生热性和抓地性，也可以提高橡胶模量。

表1

其中：

1）SSBR1# 苯乙烯占聚合物40%(聚合物总重),乙烯基占丁二稀总重的46%,Tg-30℃；

2）SSBR2# 苯乙烯占聚合物33%(聚合物总重),乙烯基占丁二稀总重的34%,Tg-40℃；

3）SSBR3# 苯乙烯占聚合物25%(聚合物总重),乙烯基占丁二稀总重的63%,Tg--29℃；

4）ESBR1# 苯乙烯占聚合物40%(聚合物总重),乙烯基占丁二稀总重的12%,Tg-35℃。

采用优化后的配方进行了轮胎验证试验，为了说明涉及的漂移赛车干胎胎面特点，下面进行特征配方举例，见表2。

表2

备注：

1）本示例中SSBR^1#和ESBR^1#同上。

表2中典型通用轿车胎面和实施例1配方的主要性能如下表3中所示：

硫化速度及物理机械性能见表3

表3

上述的实施例1赛车胎面胶的试验室机床性能测试见表4

表4

Claims (10)

1.一种赛车胎的胎面胶胶料，其特征在于该胎面胶胶料按重量百分比计由包括以下组分的材料混炼而成：

所述的溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的质量占聚合物总重的30～50%，而乙烯基的质量占丁二稀总重的30-65%；所述的乳聚丁苯橡胶中苯乙烯的质量占聚合物总重的30～50%，所述的炭黑选用氮吸附比表面积(NSA)在110～180m²/g的超耐磨炭黑，所述的增粘树脂的软化点在135-150℃。

2.根据权利要求1所述的一种赛车胎的胎面胶胶料，其特征在于该胎面胶胶料按重量百分比计由包括以下的组分的材料混炼而成：

3.根据权利要求1或2所述的一种赛车胎的胎面胶胶料，其特征在于：所述的溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的质量占聚合物总重的35～45%，乙烯基的质量占丁二稀总重的40-50%；所述的乳聚丁苯橡胶中苯乙烯的质量占聚合物总重的35～45%。

4.根据权利要求3所述的一种赛车胎的胎面胶胶料，其特征在于：所述的溶聚丁苯橡胶选用SSBR^1#，苯乙烯质量占聚合物总重的40%，乙烯基的质量占丁二稀总重的46%，Tg-30℃；乳聚丁苯橡胶ESBR^1#，苯乙烯质量占聚合物总重的40%，乙烯基的质量占丁二稀总重的2%,Tg-35℃。

5.根据权利要求1或2所述的一种赛车胎的胎面胶胶料，其特征在于：所述的炭黑选用氮吸附比表面积(NSA)在130～150m²/g的超耐磨炭黑。

6.根据权利要求5所述的一种赛车胎的胎面胶胶料，其特征在于：炭黑选用N110、N115和N134中一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的一种赛车胎的胎面胶胶料，其特征在于该胎面胶胶料还包括活化剂2.0～5.0份，防老剂3.0～8.0份，硫化剂1.5～2.5份和硫化促进剂2.5～3.5份。

8.根据权利要求7所述的一种赛车胎的胎面胶胶料，其特征在于：活化剂采用氧化锌和硬脂酸，氧化锌为2.0～3.0份，硬脂酸为1.5～2.5份。

9.根据权利要求7所述的一种赛车胎的胎面胶胶料，其特征在于：防老剂采用防老剂RD、防老剂4020和微晶蜡，防老剂RD为1.5～3.0份，防老剂4020为1.5～3.0份，微晶蜡为1.5～3.0份。

10.一种赛车胎，其特征在于：该赛车胎的胎面胶胶料采用权利要求1或2所述的胎面胶胶料。