CN104356454A - 含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物及其制备方法，属于轮胎生产领域。所述含有间规聚丁二烯的橡胶组合物包括如下组分，溶聚丁苯20-50%、顺丁胶5-30%、1,2-间规聚丁二烯0-20%、高分散白炭黑15-50%、偶联剂Si-747 2-10%。采用本技术方案的有益效果是：轮胎滚动阻力低，可达到A级或B级；改善轮胎抗湿滑性能，提高轮胎在湿滑路面的制动性能，增加行驶安全性，同时轮胎各项物理机械性能与普通轮胎基本一致，保留了轮胎的干地操控性等优点。

Description

含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种轮胎领域技术，具体地说是一种含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物及其制备方法。

 

背景技术

轮胎的滚动阻力导致的油耗占总油耗的15%，若滚动阻力降低30%，则汽车油耗可降低4-5%，因此降低轮胎滚动阻力，可有效节约燃油消耗，同时减少尾气排放，改善环境污染。

目前普通轮胎滚动阻力较高，一般处在E级或C级，随着欧盟标签法规的实施，滚动阻力等级将作为消费者考量的重要指标，可以预见普通轮胎会逐渐失去竞争优势。

现有普通轮胎不仅滚动阻力较高，而且抗湿滑性能较差，湿滑路面的制动性差，严重时会危及驾乘人员的生命安全。

 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物及其制备方法，可以显著提高胶料模量，减少填料用量，增加胶料弹性，降低胶料的滞后损失，从而降低轮胎滚动阻力同时提高抗湿滑性能。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物，其特征在于：以重量百分比计包含如下组分，溶聚丁苯20-50%、顺丁胶5-30%、1,2-间规聚丁二烯0-20%、高分散白炭黑15-50%、偶联剂Si-747 2-10%。

所述溶聚丁苯30-44%、顺丁胶10-25%、1,2-间规聚丁二烯3-15%、高分散白炭黑20-40%、偶联剂Si-747 3-8%。

所述溶聚丁苯32-38%、顺丁胶12-20%、1,2-间规聚丁二烯5-10%、高分散白炭黑30-38%、偶联剂Si-747 4-6%。

所述溶聚丁苯的重量份数与所述的顺丁胶的重量份数之比大于2:1。

所述偶联剂Si-747的重量份数与所述的高分散白炭黑重量份数之比大于等于1:10。

所述溶聚丁苯胶份数与所述的高分散白炭黑份数之比大于等于1:1。

所述顺丁胶重量份数与所述的1,2-间规聚丁二烯重量份数之比大于等于1:1。

一种生产所述含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

投入溶聚丁苯、顺丁胶、1,2-间规聚丁二烯，混炼30-40秒，混炼温度80-100℃，压力0.55-0.65Mpa；

投入高分散白炭黑和偶联剂Si-747，混炼150-200秒，混炼温度90-140℃，压力0.55-0.65Mpa；

温度达到140℃，密炼机转入恒温混炼段，自动调节转子转速，混炼180-240秒，混炼温度保持在140±5℃，时间间隔80-100秒提栓一次，压力0.55-0.65Mpa；

出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却4小时，自然冷却20小时；

将冷却好的胶片经过挤出机制成胎面。

本发明的有益效果是，可以显著提高胶料模量，减少填料用量，增加胶料弹性，降低胶料的滞后损失，降低轮胎滚动阻力，达到A或者B级，提高轮胎的抗湿滑性能，改善轮胎湿滑路面的制动性能，提高轮胎行驶安全性，同时轮胎各项物理机械性能与普通轮胎基本一致。

 

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物，所述含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物包括如下组分，溶聚丁苯20-50%、顺丁胶5-30%、1,2-间规聚丁二烯0-20%、高分散白炭黑15-50%、偶联剂Si-747 2-10%。溶聚丁苯、顺丁胶、1,2-间规聚丁二烯、高分散白炭黑、偶联剂反应结合科产生特殊的弹性体橡胶，大大减少滞后损失，降低滚动阻力，同时提高模量，改善抗湿滑性能。

溶聚丁苯胶份数与天然胶份数之比大于等于2:1，可有效降低胶料硬度，提升胶料弹性，降低滚动阻力同时改善抗湿滑性能。

偶联剂Si-747与高分散白炭黑份数之比大于等于1:10，充分对高分散白炭黑进行改性，提高与橡胶的结合能力，改善胶料的抗湿滑性能，同时降低胶料的门尼粘度，提高白炭黑的补强效果，提高胶料的拉伸强度和定伸应力。

溶聚丁苯胶份数与高分散白炭黑份数之比大于等于1:1，可以确保胶料硬度不高，从而提高抓地力，改善抗湿滑性能。

顺丁胶分数和1,2-间规聚丁二烯份数之比大于等于1:1，可提升胶料弹性、机械强度、耐屈挠性能。

含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物的制备方法，所述含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物如上所述含1,2-间规聚丁二烯的橡胶组合物，其合成步骤如下：

（1）      投入溶聚丁苯、顺丁胶、1,2-间规聚丁二烯，混炼30-40秒，混炼温度80-100℃，压力0.55-0.65Mpa；

（2）      投入高分散白炭黑和偶联剂Si-747，混炼120-200秒，混炼温度90-140℃，压力0.55-0.65Mpa；

（3）      温度达到140℃，密炼机转入恒温混炼段，自动调节转子转速，混炼180-240秒，混炼温度保持140±5℃，时间间隔80-100秒提栓一次，压力0.55-0.65Mpa；

（4）      出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却4小时，自然冷却20小时；

（5）      将冷却好的胶片经过挤出机制成胎面。

主要技术指标：

	实施例1	普通轮胎
			Tanδ0℃	0.5893	0.2870
Tanδ20℃	0.2085	0.1505
			Tanδ60℃	0.0408	0.1255
滚动阻力系数	6.45	9.15
			抗湿滑系数	1.38	1.21

实施例1

    原材料组分：60份溶聚丁苯胶、25份顺丁胶、15份1,2-间规聚丁二烯胶、40份高分散白炭黑、4.8份偶联剂Si-747。

制备过程在密炼机中进行：

投入溶聚丁苯、顺丁胶、1,2-间规聚丁二烯，混炼30-40秒，混炼温度80-100℃，压力0.55-0.65Mpa；

投入高分散白炭黑和偶联剂Si-747，混炼150-200秒，混炼温度90-140℃，压力0.55-0.65Mpa；

温度达到140℃，密炼机转入恒温混炼段，自动调节转子转速，混炼180-240秒，混炼温度保持140±5℃，时间间隔80-100秒提栓一次，压力0.55-0.65Mpa；

出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却4小时，自然冷却20小时；

将冷却好的胶片经挤出机制成胎面。

本实施例为最优实施例，由此获得低滚动阻力高抗湿滑胎面胶料，最终轮胎制品的滚动阻力达到A级，同时抗湿滑性能达到B级。

实施例2

原材料组分：65份溶聚丁苯、20份顺丁胶，15份间规1,2-聚丁二烯、45份高分散白炭黑、5.4份偶联剂Si-747。

制备过程在密炼机中进行：

投入溶聚丁苯、顺丁胶、1,2-间规聚丁二烯，混炼30-40秒，混炼温度80-100℃，压力0.55-0.65Mpa；

投入高分散白炭黑和偶联剂Si-747,混炼150-200秒，混炼温度90-140℃，压力0.55-0.65Mpa；

温度达到140℃，密炼机转入恒温混炼段，自动调节转子转速，混炼180-240秒，混炼温度保持140±5℃，时间间隔80-100秒提栓一次，压力0.55-0.65Mpa；

出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却4小时，自然冷却20小时；

将冷却好的胶片经过挤出机制成胎面。

本实施例为最优实施例，由此获得低滚动阻力高抗湿滑轮胎胎面胶料，最终轮胎制品的滚动阻力达到A级，同时抗湿滑性能达到B级。

实施例3

含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物包括如下组分，溶聚丁苯45%、顺丁胶10%、1,2-间规聚丁二烯15%、高分散白炭黑27%、偶联剂Si-747 3%。

实施例4

含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物包括如下组分，溶聚丁苯40%、顺丁胶15%、1,2-间规聚丁二烯12%、高分散白炭黑30%、偶联剂3%。

实施例5

含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物包括如下组分，溶聚丁苯35%、顺丁胶15%、间规1,2-聚丁二烯10%、高分散性白炭黑35%、偶联剂Si-747 6%。

实施例6

含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物包括如下组分，溶聚丁苯32%、顺丁胶10%、1,2-间规聚丁二烯8%、高分散白炭黑45%、偶联剂Si-747 5%。

实施例7

含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物包括如下组分，溶聚丁苯40%、顺丁胶10%、1,2-间规聚丁二烯10%、高分散白炭黑35%、偶联剂Si-747 5%。

实施例8

含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物包括如下组分，溶聚丁苯35%、顺丁胶20%、1,2-间规聚丁二烯8%、高分散白炭黑35%、偶联剂Si-747 2%。

实施例9

含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物包括如下组分，溶聚丁苯32%、顺丁胶15%、1,2-间规聚丁二烯12%、高分散白炭黑33%、偶联剂Si-747 8%。

实施例10

含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物包括如下组分，溶聚丁苯32%、顺丁胶10%、1,2-间规聚丁二烯10%、高分散白炭黑42%、偶联剂Si-747 7%。

采用本技术方案对弹性体配方进行研究改善，轮胎滚动阻力降低，可以达到A或者B级，同时轮胎抗湿滑性能提高，轮胎在湿滑路面的制动性能提高，提高了轮胎的行驶安全性，同时轮胎其他各项物理机械性能与普通轮胎基本一致，保留了干地操控等方面的优点。

对所公开的实施例的上述说明，是本领域的专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说都是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以再不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文中所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (9)

1.一种含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物，其特征在于：以重量百分比计包含如下组分，溶聚丁苯20-50%、顺丁胶5-30%、1,2-间规聚丁二烯0-20%、高分散白炭黑15-50%、偶联剂Si-747 2-10%。

2.根据权利要求1所述含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物，其特征在于所述的溶聚丁苯30-44%、顺丁胶10-25%、1,2-间规聚丁二烯3-15%、高分散白炭黑20-40%、偶联剂Si-747 3-8%。

3.根据权利要求1所述含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物，其特征在于所述的溶聚丁苯32-38%、顺丁胶12-20%、1,2-间规聚丁二烯5-10%、高分散白炭黑30-38%、偶联剂Si-747 4-6%。

4.根据权利要求1、2或3所述含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物，其特征在于所述的溶聚丁苯的重量份数与所述的顺丁胶的重量份数之比大于2:1。

5.根据权利要求1、2或3所述含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物，其特征在于所述的偶联剂Si-747的重量份数与所述的高分散白炭黑重量份数之比大于等于1:10。

6.根据权利要求1、2或3所述含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物，其特征在于所述的溶聚丁苯胶份数与所述的高分散白炭黑份数之比大于等于1:1。

7.根据权利要求1、2或3所述含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物，其特征在于所述的顺丁胶重量份数与所述的1,2-间规聚丁二烯重量份数之比大于等于1:1。

8.一种轮胎，其特征在于包括由权利要求1至7任意一项权利要求所述的橡胶组合物制备的胎面。

9.一种生产权利要求1所述含1,2-间规聚丁二烯的胎面橡胶组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

投入溶聚丁苯、顺丁胶、1,2-间规聚丁二烯，混炼30-40秒，混炼温度80-100℃，压力0.55-0.65Mpa；

投入高分散白炭黑和偶联剂Si-747，混炼150-200秒，混炼温度90-140℃，压力0.55-0.65Mpa；

温度达到140℃，密炼机转入恒温混炼段，自动调节转子转速，混炼180-240秒，混炼温度保持在140±5℃，时间间隔80-100秒提栓一次，压力0.55-0.65Mpa；

出片经过冷却水槽，冷却方式：风扇冷却4小时，自然冷却20小时；

将冷却好的胶片经过挤出机制成胎面。