CN104262716A - 轮胎用橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

一种轮胎用橡胶组合物，含有二烯类橡胶100重量份和表面功能化改性的纳米二氧化硅2-20重量。本发明提供的橡胶组合物具有高耐磨性和良好的冰雪上性能。

Description

轮胎用橡胶组合物
技术领域
本发明涉及一种橡胶组合物，尤其涉及一种轮胎用橡胶组合物。
背景技术
橡胶组合物是用作轮胎的主要原料。被称为“道路”轮胎的一些现有轮胎旨在以高速运行并行驶越来越长的路程，这是由于全世界道路网的改进和高速公路网的发展。
近年来，从环境观点来看，需要一种呈现出出色燃料经济性的轮胎作为乘用车用无钉防滑轮胎。为了获得良好的燃料经济性，在很多情况下轮胎用橡胶组合物具有主要含有天然橡胶的橡胶组分。
然而，在降低滚动阻力从而改进燃料经济性的情况下，因为燃料经济性和耐磨性经常相互冲突，所以耐磨性趋向于下降。因此，同时改进这两个性能通常是困难的。此外，虽然无钉防滑轮胎也需要呈现出更好的冰雪上性能(冰雪上抓地性能)，但是在很多情况下该性能也与燃料经济性冲突。因此，良好平衡方式改进这些性能是困难的。
为了增加非石油资源的含量，JP 2007-169431A公开了一种使用天然橡胶和环氧化天然橡胶所生产的橡胶组合物。然而，橡胶组合物仍然还有以良好平衡方式改进燃料经济性、耐磨性、以及冰雪上性能的空间。
另外，作为轮胎用橡胶组合物的填充剂，在补强性和耐磨耗性方面，炭黑被广泛使用。在通过混合炭黑以谋求低油耗化时，可考虑采用加大炭黑的粒径、减少炭黑量这样的方法，但无法避免耐磨耗性等的降低。另一方面，作为填充剂采用二氧化硅来谋求低油耗化也已为人所知，但混合二氧化硅与混合炭黑相比，其耐磨耗性等差，难以得到充分的性能。如何对二氧化硅进行适当的改性，以更好以用于轮胎用橡胶组合物中也是一个有待研究的内容。
发明内容
本发明目的在于提供一种轮胎用橡胶组合物。本发明提供的轮胎用橡胶组合物具有良好的耐磨性及良好的冰雪上性能。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种轮胎用橡胶组合物，含有二烯类橡胶100重量份和表面功能化改性的纳米二氧化硅2-20重量份。
作为优选技术方案，对于本发明所述的橡胶组合物，所述二烯类橡胶为聚共轭二烯烃改性的二烯类橡胶。
作为优选技术方案，对于本发明所述的橡胶组合物，所述二烯类橡胶选自乳聚丁苯橡胶、顺丁橡胶、苯乙烯－异戊二烯－丁二烯橡胶中的一种或至少两种的组合。
作为优选技术方案，对于本发明所述的橡胶组合物，所述二烯类橡胶为溶聚丁苯橡胶与天然橡胶的混合。
作为优选技术方案，对于本发明所述的橡胶组合物，所述纳米二氧化硅是指二氧化硅采用硅氧烷偶联剂通过表面官能团化处理制成具有反应型的纳米二氧化硅，偶联剂为表面功能化改性纳米二氧化硅质量的10～20％。
作为优选技术方案，对于本发明所述的橡胶组合物，所述硅氧烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ－氨基丙基三甲氧基硅烷、γ－氨基丙基三乙氧基硅烷、乙二氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和三(三甲基硅氧基)甲基丙烯酰氧基丙基硅烷中一种或多种。
作为优选技术方案，对于本发明所述的橡胶组合物，所述共轭二烯烃为3丁二烯，2-甲基-3-乙基-1，3丁二烯，2-氯-1，3-戊二烯，1，3-戊二烯。
作为优选技术方案，对于本发明所述的橡胶组合物，含有二烯类橡胶100重量份和表面功能化改性的纳米二氧化硅2-20重量份，所述纳米二氧化硅是指二氧化硅采用硅氧烷偶联剂通过表面官能团化处理制成具有反应型的纳米二氧化硅，偶联剂为表面功能化改性纳米二氧化硅质量的10～20％。
采用本领域已知技术制备含有上述橡胶组合物成分的轮胎。
本发明提供的橡胶组合物用于轮胎胎面可使轮胎具有良好的耐磨性及良好的冰雪上性能，并且加工性依然很好。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1
一种轮胎用橡胶组合物，其特征在于，含有二烯类橡胶100重量份和表面功能化改性的纳米二氧化硅2重量份，
所述二烯类橡胶为聚1，3-戊二烯改性的乳聚丁苯橡胶，
所述纳米二氧化硅是指二氧化硅采用三(三甲基硅氧基)甲基丙烯酰氧基丙基硅烷通过表面官能团化处理制成具有反应型的纳米二氧化硅，偶联剂为表面功能化改性纳米二氧化硅质量的10％。
实施例2
一种轮胎用橡胶组合物，其特征在于，含有二烯类橡胶100重量份和表面功能化改性的纳米二氧化硅20重量份，
所述二烯类橡胶为聚2-甲基-3-乙基-1，3丁二烯改性的苯乙烯－异戊二烯－丁二烯橡胶，
所述纳米二氧化硅是指二氧化硅采用γ－氨基丙基三乙氧基硅烷通过表面官能团化处理制成具有反应型的纳米二氧化硅，偶联剂为表面功能化改性纳米二氧化硅质量的20％。
实施例3
一种轮胎用橡胶组合物，其特征在于，含有二烯类橡胶100重量份和表面功能化改性的纳米二氧化硅10重量份，
所述二烯类橡胶为聚2-氯-1，3-戊二烯改性的溶聚丁苯橡胶与天然橡胶的混合，
所述纳米二氧化硅是指二氧化硅采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷通过表面官能团化处理制成具有反应型的纳米二氧化硅，偶联剂为表面功能化改性纳米二氧化硅质量的12％。
实施例4
一种轮胎用橡胶组合物，其特征在于，含有二烯类橡胶100重量份和表面功能化改性的纳米二氧化硅15重量份，
所述二烯类橡胶为聚3丁二烯改性的顺丁橡胶，
所述纳米二氧化硅是指二氧化硅采用乙烯基三乙酰氧基硅烷通过表面官能团化处理制成具有反应型的纳米二氧化硅，偶联剂为表面功能化改性纳米二氧化硅质量的17％。
实施例1-4制得橡胶组合物具有良好的耐磨性及良好的冰雪上性能，并且加工性依然很好。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (7)

1.一种轮胎用橡胶组合物，其特征在于，含有二烯类橡胶100重量份和表面功能化改性的纳米二氧化硅2-20重量份。
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述二烯类橡胶为聚共轭二烯烃改性的二烯类橡胶。
3.根据权利要求2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述二烯类橡胶选自乳聚丁苯橡胶、顺丁橡胶、苯乙烯－异戊二烯－丁二烯橡胶中的一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求3所述的橡胶组合物，其特征在于，所述二烯类橡胶为溶聚丁苯橡胶与天然橡胶的混合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述纳米二氧化硅是指二氧化硅采用硅氧烷偶联剂通过表面官能团化处理制成具有反应型的纳米二氧化硅，偶联剂为表面功能化改性纳米二氧化硅质量的10～20％。
6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其特征在于，所述硅氧烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ－氨基丙基三甲氧基硅烷、γ－氨基丙基三乙氧基硅烷、乙二氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和三(三甲基硅氧基)甲基丙烯酰氧基丙基硅烷中一种或多种。
7.根据权利要求2-6任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述共轭二烯烃为3丁二烯，2-甲基-3-乙基-1，3丁二烯，2-氯-1，3-戊二烯，1，3-戊二烯。
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