CN103756025A - 一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶及轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶20～30份、顺丁橡胶20～30份、聚二甲基硅氧烷30～40份、二硫代磷酸盐1～5份、氧化锌4～7份、硬脂酸2～4份、防焦剂CTP0.1～0.3份、微晶蜡2～6份、环烷烃5～8份、环烷酸钴1～2份和陶土2～5份，天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶相互配合，既提高了胎面胶的耐寒性，又提高了轮胎的湿地抓地力，且添加聚二甲基硅氧烷作为补强剂，有效增加胎面胶的强度，且成本低、低碳环保；采用所述胎面胶制成的轮胎排雪性好、湿地抓地性能好、导向驱动性能佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种轮胎，适用于轿车，具体的说，涉及一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶及轮胎，属于轮胎技术领域。
背景技术
轮胎作为汽车的一个关键承载部件，具有承受车辆负荷、向路面传递驱动力和制动力、吸收来自路面的振动、改变和保持车辆行驶方向等功能，这些功能对于汽车实现整体功能是必不可少的，同时对汽车的燃油经济性、操纵性有着至关重要的影响，也影响着整车的安全性，轮胎的成本和耐久性直接影响汽车的使用成本。
轮胎胎面直接与地面接触，胎面胶的性能与轮胎的排雪性、耐寒性和湿地抓地性能等特性直接相关，尤其是在冬季雪地环境中，轮胎的排雪性和湿地抓地性与车辆的行驶安全性具有至关重要的关系。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，同时还提供一种采用本发明的胎面胶制作的轮胎，所述轮胎排雪性好、湿地抓地性能好、导向驱动性能佳。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其特征在于：所述胎面胶的有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶20～30份、顺丁橡胶20～30份、聚二甲基硅氧烷30～40份、二硫代磷酸盐1～5份、氧化锌4～7份、硬脂酸2～4份、防焦剂CTP0.1～0.3份、微晶蜡2～6份、环烷烃5～8份、环烷酸钴1～2份和陶土2～5份。
一种优化方案，所述胎面胶的有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶30份、顺丁橡胶20份、聚二甲基硅氧烷38份、二硫代磷酸盐1份、氧化锌4份、硬脂酸3份、防焦剂CTP0.1份、微晶蜡2份、环烷烃6份、环烷酸钴1份和陶土3份。
所述胎面胶的有效原料中：
丁苯橡胶，耐磨性能高于天然橡胶，具有良好的抗湿滑性，湿地抓着力高，但其滚动阻力大，生热高。
顺丁橡胶，具有良好的弹性、优异的耐寒性，耐磨耗性好，但湿地抓着力较差。
聚二甲基硅氧烷，一般用作食品或医药行业的消泡剂，在本发明中用作补强剂，用于提高橡胶制品强度。
二硫代磷酸盐，用作促进剂，用于缩短橡胶的硫化时间、降低硫化温度，提高橡胶的物理机械性能。
氧化锌，用作助促进剂，又称硫化活性剂，用于帮助促进剂起活性作用。
硬脂酸，用作助促进剂，又称硫化活性剂，用于帮助促进剂起活性作用。
防焦剂CTP，用于提高胶料操作安全性，增加胶料或胶浆的贮存寿命。
微晶蜡，用作防老剂，用于延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命。
环烷烃，用作增塑剂，用于增强橡胶制品的柔韧性，耐寒性佳。
环烷酸钴，一般用作不饱和聚酯胶粘剂固化的促进剂，本发明中用作金属粘接剂，从而使得胎面与钢丝圈结合更紧密，用于增强轮胎的强度。
陶土，用作天然橡胶的补强填充剂，用于减少胶料形变。
采用上述胎面胶制成的轮胎，包括胎冠、胎肩和胎侧，其特征在于：所述胎冠上设有内侧花纹块和外侧花纹块；
所述内侧花纹块上设有锲形沟槽；
所述外侧花纹块上设有Z形沟槽。
一种优化方案，所述内侧花纹块与胎肩之间设有内侧花纹沟；
所述锲形沟槽与内侧花纹沟连通；
所述锲形沟槽尖端的夹角为21°。
另一种优化方案，所述外侧花纹块与胎肩之间设有外侧花纹沟；
所述Z形沟槽与外侧花纹沟连通；
所述Z形沟槽的宽度为4.5mm。
再一种优化方案，所述胎肩上设有胎肩花纹块；
所述胎肩花纹块上设有中部凸起，中部凸起的两侧分别设有梯形凸起，中部凸起与梯形凸起之间设有排雪沟槽。
进一步的优化方案，所述胎冠中央设有中央花纹块。
再进一步的优化方案，所述内侧花纹块和外侧花纹块分别设置在中央花纹块两侧。
更进一步的优化方案，所述内侧花纹块和外侧花纹块与中央花纹块之间分别设有花纹沟。
更进一步的优化方案，所述轮胎雪地制动的平均减速度可达到8.3m/s2。
本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：所述胎面胶中各有效原料之间相互作用，天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶相互配合，既提高了胎面胶的耐寒性，又提高了轮胎的湿地抓地力，添加聚二甲基硅氧烷作为补强剂，与三种橡胶成分有机结合，有效增加胎面胶的强度，且成本低、低碳环保；另外所述胎面胶中还添加有环烷酸钴，致使胎面与钢丝结合更紧密，进一步增强采用所述胎面胶制成的轮胎的强度，采用所述胎面胶制成的轮胎排雪性好、湿地抓地性能好、导向驱动性能佳。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
附图1是本发明实施例中轮胎胎面的结构示意图；
图中，
1-中央花纹块，2-花纹沟，3-内侧花纹块，4-外侧花纹块，5-锲形沟槽，6-Z形沟槽，7-胎肩花纹块，8-中部凸起，9-梯形凸起，10-排雪沟槽，11-内侧花纹沟，12-第一沟槽，13-第二沟槽，14-第三沟槽，15-外侧花纹沟。
具体实施方式
实施例1，一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶28份、顺丁橡胶22份、聚二甲基硅氧烷38份、二硫代磷酸盐1份、氧化锌4份、硬脂酸3份、防焦剂CTP0.1份、微晶蜡2份、环烷烃6份、环烷酸钴1份和陶土3份。
实施例2，一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶26份、顺丁橡胶24份、聚二甲基硅氧烷30份、二硫代磷酸盐1份、氧化锌4份、硬脂酸3份、防焦剂CTP0.1份、微晶蜡2份、环烷烃6份、环烷酸钴1份和陶土3份。
实施例3，一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶25份、顺丁橡胶25份、聚二甲基硅氧烷40份、二硫代磷酸盐1份、氧化锌4份、硬脂酸3份、防焦剂CTP0.1份、微晶蜡2份、环烷烃6份、环烷酸钴1份和陶土3份。
实施例4，一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶30份、顺丁橡胶20份、聚二甲基硅氧烷38份、二硫代磷酸盐1份、氧化锌4份、硬脂酸3份、防焦剂CTP0.1份、微晶蜡2份、环烷烃6份、环烷酸钴1份和陶土3份。
实施例5，一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶25份、顺丁橡胶25份、聚二甲基硅氧烷38份、二硫代磷酸盐1份、氧化锌4份、硬脂酸3份、防焦剂CTP0.1份、微晶蜡2份、环烷烃6份、环烷酸钴1份和陶土3份。
实施例6，一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶24份、顺丁橡胶26份、聚二甲基硅氧烷38份、二硫代磷酸盐2份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防焦剂CTP0.3份、微晶蜡5份、环烷烃8份、环烷酸钴2份和陶土5份。
实施例7，一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶20份、顺丁橡胶30份、聚二甲基硅氧烷38份、二硫代磷酸盐5份、氧化锌7份、硬脂酸4份、防焦剂CTP0.2份、微晶蜡6份、环烷烃5份、环烷酸钴2份和陶土2份。
采用上述实施例1～7所述的胎面胶制造的轮胎，如图1所示，所述轮胎包括胎冠、胎肩和胎侧，所述胎冠中央设有中央花纹块1，中央花纹块1的两侧分别设有侧花纹块，中央花纹块1与侧花纹块之间设有花纹沟2，侧花纹块与胎肩之间设有侧花纹沟，所述侧花纹块包括内侧花纹块3和外侧花纹块4，所述侧花纹沟包括内侧花纹沟11和外侧花纹沟15。
所述内侧花纹块3上设有锲形沟槽5，所述锲形沟槽5包括第一沟槽12和第二沟槽13，所述锲形沟槽5的尖端（即第一沟槽12和第二沟槽13的连接处）朝向中央花纹块1，所述锲形沟槽5尖端的夹角为21°，第一沟槽12与内侧花纹沟11连通，采用上述结构轮胎可以更好地植入冰雪路面，防止轮胎滑移，提供更好地导向驱动性能。
所述外侧花纹块4上设有Z形沟槽6，Z形沟槽6与外侧花纹沟15之间连通有第二沟槽14，Z形沟槽6的宽度为4.5mm，提供了更多的融雪空间，抓地性能好。
所述胎肩上设有胎肩花纹块7，所述胎肩花纹块7靠近胎侧一侧的中部设有中部凸起8，中部凸起8的两侧分别设有梯形凸起9，中部凸起8与梯形凸起9之间设有排雪沟槽10，所述胎肩花纹块7采用凹凸3D立体结构，接触面积大，轮胎在滚动过程中，对胎肩部的融雪挤压，再通过排雪沟槽10提供主动排雪功能。
经过对上述实施例1～7所生产出的195/65R15轮胎进行检测，检测结果如表1所示，雪地制动的平均减速度采用ECER117.02中规定的试验方法进行测试，硬度采用GB/T519-2008中规定的试验方法进行测定，耐磨指数采用GB/T1689-1998中规定的试验方法进行测定。
表1：
通过表1可知，综合考虑各性能指标，采用实施例4所述的胎面胶所得到的轮胎雪地制动试验测试中平均减速度可达到8.3m/s2，也就是说在雪地湿滑路面车辆由80km/h减速到20km/h仅需要2s，制动效果好，可有效保证雪地湿滑路况下的行驶安全，且采用实施例4所述的胎面胶所得到的轮胎的硬度为57度，轮胎抓地性能好，且耐磨指数高达431，耐磨性能好。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其特征在于：所述胎面胶的有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶20～30份、顺丁橡胶20～30份、聚二甲基硅氧烷30～40份、二硫代磷酸盐1～5份、氧化锌4～7份、硬脂酸2～4份、防焦剂CTP0.1～0.3份、微晶蜡2～6份、环烷烃5～8份、环烷酸钴1～2份和陶土2～5份。
2.如权利要求1所述的一种高排雪性半钢轿车轮胎用胎面胶，其特征在于：所述胎面胶的有效原料及重量份比为：天然橡胶50份、丁苯橡胶30份、顺丁橡胶20份、聚二甲基硅氧烷38份、二硫代磷酸盐1份、氧化锌4份、硬脂酸3份、防焦剂CTP0.1份、微晶蜡2份、环烷烃6份、环烷酸钴1份和陶土3份。
3.采用权利要求1或2所述的胎面胶制成的轮胎，包括胎冠、胎肩和胎侧，其特征在于：所述胎冠上设有内侧花纹块（3）和外侧花纹块（4）；
所述内侧花纹块（3）上设有锲形沟槽（5）；
所述外侧花纹块（4）上设有Z形沟槽（6）。
4.如权利要求3所述的一种轮胎，其特征在于：所述内侧花纹块（3）与胎肩之间设有内侧花纹沟（11）；
所述锲形沟槽（5）与内侧花纹沟（11）连通；
所述锲形沟槽（5）尖端的夹角为21°。
5.如权利要求3所述的一种轮胎，其特征在于：所述外侧花纹块（4）与胎肩之间设有外侧花纹沟（15）；
所述Z形沟槽（6）与外侧花纹沟（15）连通；
所述Z形沟槽（6）的宽度为4.5mm。
6.如权利要求3所述的一种高排雪性半钢轿车轮胎，其特征在于：所述胎肩上设有胎肩花纹块（7）；
所述胎肩花纹块（7）上设有中部凸起（8），中部凸起（8）的两侧分别设有梯形凸起（9），中部凸起（8）与梯形凸起（9）之间设有排雪沟槽（10）。
7.如权利要求6所述的一种轮胎，其特征在于：所述胎冠中央设有中央花纹块（1）。
8.如权利要求7所述的一种高排雪性半钢轿车轮胎，其特征在于：所述内侧花纹块（3）和外侧花纹块（4）分别设置在中央花纹块（1）两侧。
9.如权利要求8所述的一种高排雪性半钢轿车轮胎，其特征在于：所述内侧花纹块（3）和外侧花纹块（4）与中央花纹块（1）之间分别设有花纹沟（2）。
10.如权利要求3所述的一种高排雪性半钢轿车轮胎，其特征在于：所述轮胎雪地制动的平均减速度可达到8.3m/s2。
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Denomination of invention: Tread compound and tire for semi-steel car tire with high snow removal performance Effective date of registration: 20230113 Granted publication date: 20150930 Pledgee: Shandong Caoxian Rural Commercial Bank Co.,Ltd.|Shandong Shanxian Rural Commercial Bank Co.,Ltd.|Shandong Dingtao Rural Commercial Bank Co.,Ltd.|Shandong juancheng Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Zhengdao Tire Co.,Ltd. Registration number: Y2023980031217 |
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Denomination of invention: A type of high snow removal semi steel car tire tread compound and tire Effective date of registration: 20230802 Granted publication date: 20150930 Pledgee: Shandong Caoxian Rural Commercial Bank Co.,Ltd.|Shandong Shanxian Rural Commercial Bank Co.,Ltd.|Shandong Dingtao Rural Commercial Bank Co.,Ltd.|Shandong juancheng Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Zhengdao Tire Co.,Ltd. Registration number: Y2023980050782 |
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Denomination of invention: A high snow removal semi steel car tire tread rubber and tire Granted publication date: 20150930 Pledgee: Shandong Caoxian Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Zhengdao Tire Co.,Ltd. Registration number: Y2024980014362 |