CN105237834A - 利用双相炭黑母胶并用白炭黑制备胎面胶的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种橡胶组合物，采用双相炭黑母胶与白炭黑填料或白炭黑母胶并用，其包含如下步骤：在密炼机中，加入双相炭黑母胶、白炭黑填料或白炭黑母胶，再加入偶联剂、防老剂、活性剂、油以及其他加工助剂的一种或多种，然后加入硫化剂和促进剂混合均匀后得到混炼胶；将混炼胶硫化，得到胎面胶硫化胶。并用后的胎面胶，其滞后损失达到了纯白炭黑胎面胶的水平，而耐磨性能优于后者，与双相炭黑胎面胶相当。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎橡胶材料生产领域，尤其涉及一种胎面胶胶料的制备方法和应用。
背景技术
1992年，米其林发表“绿色轮胎”的专利(EP501227A1)，其特点是利用白炭黑和硅烷偶联剂配合使用来取代炭黑，与传统填料炭黑相比，白炭黑胶料具有滞后损失低，抗湿滑性能好的优点，但是耐磨性能有所下降。
卡博特公司发明的双相炭黑是一种独特的橡胶补强填料(US5830930、US5877238、US6364944)，其填料-填料相互作用低、聚合物-填料相互作用高的特点，对轮胎滚动阻力和耐磨性能的平衡改进很大，耐磨性能接近炭黑，而滚动阻力接近白炭黑，但双相炭黑的抗湿滑性能差。横滨橡胶株式会社的二氧化硅表面改性的炭黑填料也有降低轮胎滚动阻力的效果(US5679728)。
填料并用是平衡胶料性能的一种重要方式。Liauw在双相炭黑/天然胶体系中加入少量白炭黑(PolymerDegradationandStability(2001)，74(1)，159-166)，可以改善硫化胶的抗老化性能，但是因为没有使用硅烷偶联剂，胶料的滞后损失升高，耐磨性能下降。到目前为止，通过并用白炭黑来进一步降低双相炭黑胶料的滞后损失、并提高其抗湿滑性能的文章和专利没有报道。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种滞后损失和耐磨性能优化的橡胶组合物，采用该橡胶组合物制备的轮胎胎面胶滞后损失可达到纯白炭黑胎面胶的水平，而耐磨性能优于白炭黑，与双相炭黑胎面胶接近。
本发明的技术方案为：
一种橡胶组合物，采用双相炭黑母胶并用白炭黑或白炭黑母胶制备。
双相炭黑耐磨性能好于白炭黑，白炭黑滚动阻力低于双相炭黑，两者并用后的胶料一般是两种胶料性能的线性加和，根据我们的实验结果，两者并用后的滚阻要低于两种纯胶滞后损失的线性加和，而并用后的耐磨性能，与双相炭黑相差不多，与白炭黑比较有提高。
另一方面，本发明添加白炭黑和硅烷偶联剂，既可以提高抗老化性能，又不会对硫化胶的滞后损失和耐磨性能产生负面影响。
作为优选的是：双相炭黑为由碳(C)和二氧化硅(SiO2)组成的填料粒子，包括美国卡博特公司的炭黑/白炭黑双相填料、横滨橡胶株式会社的二氧化硅表面改性的炭黑填料、或者前述两者偶联剂改性的至少一种。
作为优选的是：制备母胶所使用的橡胶包括天然橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚苯乙烯-丁二烯橡胶、乙丙胶、丁基胶、丁腈胶、氯丁胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸酯橡胶中的一种或多种。
作为优选的是：橡胶总用量为100重量份，双相炭黑与白炭黑的总用量为0～120重量份，优选10～70重量份，其中双相炭黑与白炭黑重量比为1∶20～20∶1，优选1∶10～10∶1。
作为优选的是：白炭黑比表面积为10至500m2/g，优选45至400m2/g，更优选70至300m2/g，吸油值为20至350ml/100g，优选25至300ml/100g，更优选30至290ml/100g，白炭黑直接加入或采用偶联剂预改性后加入。
作为优选的是：双相炭黑母胶为干法母胶或湿法母胶；干法母胶采用开炼机、密炼机、捏炼机、连续混炼机或螺杆式炼胶机中的至少一种设备制得；湿法母胶由湿法混炼制备而成，所述湿法混炼包括胶乳/填料共沉法、粉末橡胶的制备方法、胶乳/填料连续液相混炼法、橡胶溶液/填料连续液相混炼法的至少一种。
作为优选的是：白炭黑母胶形式为干法母胶或湿法母胶；干法母胶采用开炼机、密炼机、捏炼机、连续混炼机或螺杆式炼胶机中的至少一种设备制得；湿法母胶由湿法混炼制备而成，所述湿法混炼包括胶乳/填料共沉法、粉末橡胶的制备方法、胶乳/填料连续液相混炼法、橡胶溶液/填料连续液相混炼法的至少一种。
作为优选的是：橡胶组合物中还包括炭黑粉末或炭黑母胶，炭黑用量为1-50重量份。
作为优选的是：橡胶组合物中还包括用量为1-30份的双相炭黑、炭黑和白炭黑的至少一种填料。
作为优选的是：橡胶组合物中还包括偶联剂、防老剂、活性剂、油以及其他加工助剂的一种或多种。
作为优选的是：
用以下通式表示的有机硅烷偶联剂：
(Rn-(RO)3-nSi-(Alk)m-(Ar)p)q(A)(I)
Rn’(RO)3-nSi-(Alk)(II)
Rn’(RO)3-nSi-(Alkenyl)(III)
或Rn’(RO)3-nSi-(Alk)-S-(C＝O)R1(IV)
式中，当q＝1时，A为-SCN，-SH，-Cl，-NH2；
当q＝2时，A为-Sx-；
R和R’为碳原子从1至15的支化或直链的烷基或酚基，R和R’可以相同，也可以不同；
n为0，1或2；
Alk是含有1至6个碳原子的直链或支链烃基；
Alkenyl是含有1至6个碳原子的直链或支链烯基；
R1是含有1至30个碳原子的直链或支链烃基；
m为0或1；
Ar是含有6至12个碳原子的芳基；
p为0或1，p和m不能同时为0；
x为2至8；
其中最常用的为双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物和二硫化物、3-硫氰基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷、[2-(4-氯甲基苯基)乙基]-三乙氧基硅烷、(3-巯基丙基)-二[十三烷基聚氧乙烯(5)基]-乙氧基硅烷、锆酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硝基偶联剂、醇类化合物，所述醇类化合物包括单元醇、二元醇、多元醇，所述醇类化合物包括丙醇、丁醇、乙二醇、聚乙二醇及其衍生物，偶联剂总用量为：白炭黑用量的1～20％+双相炭黑用量的0～8％。
作为优选的是：防老剂选自胺类防老剂、酚类防老剂及防护蜡中的一种或多种，防老剂的总用量为0.2至11重量份，优选1至9重量份。
作为优选的是：活性剂包括氧化锌或硬脂酸的至少一种，活性剂的总用量为0.5至10重量份，优选1至8重量份。
作为优选的是：油包括石油系的芳烃油、环烷油以及其他类型的橡胶加工操作油，油的总用量为0至30重量份，优选0至20重量份，更优选0至15重量份。
作为优选的是：硫化剂包括硫黄、硫给予体及过氧化物中的一种或多种，硫化剂的用量为0.2至5重量份，优选0.5至3重量份。
作为优选的是：促进剂包括噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、硫化氨基甲酸盐类、二苯胍类促进剂、六亚甲基四胺中的一种或多种，促进剂的用量为0.2至5重量份，优选0.5至3重量份。
本发明还提供利用双相炭黑母胶并用白炭黑填料或母胶制备硫化胶的方法，包含如下步骤：
在密炼机中，加入双相炭黑母胶及白炭黑填料或双相炭黑母胶及白炭黑母胶，再加入偶联剂、防老剂、活性剂、油以及其他加工助剂的一种或多种，然后加入硫化剂和促进剂混合均匀后得到混炼胶；将混炼胶硫化，得到硫化胶；或者，偶联剂、防老剂、活性剂、油及其他加工助剂中的一种或多种在双相炭黑母胶或白炭黑母胶制备时加入。
本发明还提供采用上述橡胶组合物制备的胎面胶胶料。
本发明技术效果为：
i.通过并用白炭黑，双相炭黑胶料的滞后损失可降至纯白炭黑胶料的水平，同时耐磨性能没有下降；
ii.双相炭黑胶料的高温稳定性和抗湿滑性能提高。
具体实施方式
下面用实施例进一步描述本发明，但是本发明的范围不受这些实施例的限制。
(一)实施例使用以下仪器设备及测定方法测定：
表1橡胶样品制备的仪器设备
| 序号 | 设备名称 | 规格型号 | 生产厂家 |
| 1 | 密炼机 | BR1600 | 美国法雷尔公司 |
| 2 | 开炼机 | Polymix 150L | 德国SERVITEC公司 |
| 3 | 平板硫化机 | P-V-200-3RT-2-PCD | 磐石油压工业有限公司 |
表2胶料性能的测试方法及仪器
(二)实施例及对比例
原料：
异戊胶，IR70，青岛伊科思新材料股份有限公司；
顺丁胶，BR9000，北京燕山石油化工有限公司；
白炭黑，NewsilHD165MP，确成硅化学股份有限公司；
双相炭黑，CSDPF2125，卡博特(上海)投资有限公司；
氧化锌，大连氧化锌厂；
硬脂酸，PF1808，马来西亚立成有限公司；
N-(1，3-二甲基)丁基-N′-苯基对苯二胺(防老剂4020)，Flexsys公司；
2，2，4-三甲基1，2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)，中国石化集团
南京化学工业有限公司化工厂；
防护蜡，百瑞美特殊化学品(苏州)有限公司；
硅烷偶联剂TESPT，南京曙光化工集团有限公司；
N-环己基2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)，山东尚舜化工有限公司；
硫黄S，临沂罗庄硫黄厂；
以下实施例和对比例中所述份数均为重量份。
对比例1
在密炼机内，加入100份异戊胶、50份CSDPF2125、2份TESPT、3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼，混炼温度达到140℃以上并保持2分钟，排胶，停放4小时后，加入1.2份促进剂CZ，1.4份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶对比例1。
对比例2
在密炼机内，加入100份异戊胶、50份白炭黑165MP、5份TESPT、3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020，混炼温度达到140℃以上并保持2分钟，排胶，停放4小时后，加入2.0份促进剂CZ，1.6份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶对比例2。
对比例3
在密炼机内，加入100份异戊胶、50份炭黑N234混炼后得到炭黑母胶。在密炼机内加入150份炭黑母胶、3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020，混炼，排胶停放4小时后，再加入1.2份促进剂CZ，1.0份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶对比例3。
对比例4
将50份白炭黑165MP、5份TESPT加入到100份异戊胶的正己烷溶液中混合，连续注入凝聚器内凝聚，之后脱溶剂干燥后得到白炭黑湿法母胶，将母胶加入密炼机中，再加入3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼后排胶，停放4小时后，加入2.0份促进剂CZ，1.6份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶对比例4。
1)干法双相炭黑母胶与白炭黑粉末并用
实施例1
在密炼机内，加入100份异戊胶、50份双相炭黑CSDPF2125、2份TESPT混炼，混炼温度在达到140℃以上并保持2分钟，排胶，制得双相炭黑母胶。在密炼机内，加入76份双相炭黑母胶、50份异戊胶、25份白炭黑165MP、2.5份TESPT混炼，混炼温度在达到140℃以上并保持2分钟，然后再加入3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼，排胶后停放4小时后，在密炼机内加入1.5份促进剂CZ，1.5份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶实施例。
| 对比例1 | 对比例2 | 实施例1 | |
| 60℃回弹性，％ | 66 | 72 | 71 |
| 压缩生热底部温升，℃ | 18.2 | 13.5 | 13.9 |
| tanδmax60℃ | 0.141 | 0.110 | 0.115 |
| DIN磨耗体积(cm3) | 0.120 | 0.160 | 0.123 |
由上表可知，并用后的胶料性能，兼顾白炭黑和双相炭黑的优点，滞后损失与白炭黑相当，耐磨性能优于白炭黑，接近双相炭黑水平。
2)干法双相炭黑母胶、白炭黑粉末和炭黑粉末并用
实施例2
在密炼机内，加入100份异戊胶、50份CSDPF2125、2份TESPT混炼，混炼温度在达到140℃以上并保持2分钟，排胶，制得双相炭黑母胶。在密炼机内，加入46份双相炭黑母胶、70份异戊胶、20份白炭黑165MP、15份炭黑N234、1份TESPT混炼，混炼温度在达到140℃以上并保持2分钟，然后再加入3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼，排胶后停放4小时后，在密炼机内加入1.5份促进剂CZ，1.5份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶实施例。
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 实施例2 | |
| 60℃回弹性，％ | 66 | 72 | 58 | 68 |
| 压缩生热底部温升，℃ | 18.2 | 13.5 | 28.5 | 18.3 |
| tanδmax60℃ | 0.141 | 0.110 | 0.230 | 0.133 |
| DIN磨耗体积(cm3) | 0.120 | 0.160 | 0.115 | 0.116 |
由上表可知，实施例性能是三种炭黑共同作用的结果，其耐磨性能与炭黑接近，比双相炭黑和白炭黑配方的耐磨性能要好，而且与炭黑配方相比，滞后损失降低40％以上。
3)干法双相炭黑母胶与干法白炭黑母胶并用
实施例3
在密炼机内，加入100份异戊胶、50份CSDPF2125、2份TESPT混炼，混炼温度在达到140℃以上并保持2分钟，排胶，得到双相炭黑母胶1。在密炼机内加入100份异戊胶、50份白炭黑165MP、5份TESPT混炼，混炼温度达到140℃以上并保持2分钟，排胶，得到白炭黑母胶1。在密炼机中加入76份双相炭黑母胶1，77.5份白炭黑母胶1，3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼，排胶后停放4小时后，在密炼机内加入1.5份促进剂CZ，1.5份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶实施例1。
实施例4
在密炼机内，加入100份异戊胶、50份CSDPF2125、2份TESPT混炼，混炼温度在达到140℃以上并保持2分钟，排胶，制得双相炭黑母胶2。在密炼机内加入80份异戊胶、20份顺丁胶、50份白炭黑165MP、5份TESPT混炼，混炼温度达到140℃并保持2分钟，排胶，制的白炭黑母胶2。在密炼机中加入76份双相炭黑母胶2，77.5份白炭黑母胶2，3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼，排胶后停放，在密炼机内加入1.5份促进剂CZ，1.5份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶实施例2。
对比例与实施例性能对比
| 对比例1 | 对比例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 60℃回弹性，％ | 66 | 72 | 72 | 73 |
| 压缩生热底部温升，℃ | 18.2 | 13.5 | 13.5 | 12.9 |
| tanδmax60℃ | 0.141 | 0.110 | 0.112 | 0.105 |
| DIN磨耗体积(cm3) | 0.120 | 0.160 | 0.125 | 0.119 |
由上表可知，并用后的胶料性能，滞后损失与白炭黑相当甚至优于白炭黑，耐磨性能亦优于后者，接近双相炭黑水平，加入顺丁胶后的耐磨性能增加。
4)干法双相炭黑母胶、干法白炭黑母胶和干法炭黑母胶并用
实施例5
在密炼机内，加入100份异戊胶、50份CSDPF2125、2份TESPT混炼，混炼温度在达到140℃以上并保持2分钟，排胶，制得双相炭黑母胶。在密炼机内，加入100份异戊胶、50份白炭黑165MP、5份TESPT混炼，混炼温度在达到140℃以上并保持2分钟，排胶，白炭黑母胶。在密炼机内，加入100份异戊胶、50份炭黑N234混炼排胶，制得炭黑母胶。在密炼机内，加入46份双相炭黑母胶、62份白炭黑母胶、45份炭黑母胶、3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼，排胶后停放4小时后，在密炼机内加入1.5份促进剂CZ，1.5份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶实施例。
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 实施例5 | |
| 60℃回弹性，％ | 66 | 72 | 58 | 69 |
| 压缩生热底部温升，℃ | 18.2 | 13.5 | 28.5 | 18.0 |
| tanδmax60℃ | 0.141 | 0.110 | 0.230 | 0.130 |
| DIN磨耗体积(cm3) | 0.120 | 0.160 | 0.115 | 0.115 |
由上表可知，实施例性能是三种炭黑共同作用的结果，其耐磨性能与炭黑接近，比双相炭黑和白炭黑配方的耐磨性能要好，而且与炭黑配方相比，滞后损失降低40％以上，从实施例的对比来看，母胶法略好。
5)干法双相炭黑母胶与湿法白炭黑母胶并用
实施例6
在密炼机内，加入100份异戊胶、50份CSDPF2125、2份TESPT混炼，混炼温度在达到140℃以上并保持2分钟，排胶，制得双相炭黑母胶。将50份白炭黑165MP、5份TESPT加入到100份异戊胶的正己烷溶液中混合，连续注入凝聚器内凝聚，之后脱溶剂干燥后得到白炭黑湿法母胶。在密炼机内，加入76份双相炭黑母胶、77.5份白炭黑母胶、3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼，排胶后停放4小时后，在密炼机内加入1.5份促进剂CZ，1.5份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶实施例。
| 对比例1 | 对比例4 | 实施例6 | |
| 60℃回弹性，％ | 66 | 73 | 73 |
| 压缩生热底部温升，℃ | 18.2 | 13.1 | 13.0 |
| tanδmax60℃ | 0.141 | 0.102 | 0.102 |
| DIN磨耗体积(cm3) | 0.120 | 0.130 | 0.120 |
由上表可知，并用后的胶料性能，滞后损失与白炭黑相当，耐磨性能优于白炭黑，接近双相炭黑水平。
6)湿法双相炭黑母胶与白炭黑粉末并用
实施例7
将50份CSDPF2125、2份TESPT加入到100份异戊胶的正己烷溶液中混合后，连续的注入凝聚器内凝聚，然后脱溶剂干燥后得到湿法双相炭黑母胶。在密炼机内，加入76份双相炭黑母胶、50份异戊胶、25份白炭黑165MP、2.5份TESPT混炼，混炼温度在达到140℃以上并保持2分钟，然后再加入3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼，排胶后停放4小时后，在密炼机内加入1.5份促进剂CZ，1.5份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶实施例。
| 对比例1 | 对比例2 | 实施例7 | |
| 60℃回弹性，％ | 66 | 72 | 72 |
| 压缩生热底部温升，℃ | 18.2 | 13.5 | 13.6 |
| tanδmax60℃ | 0.141 | 0.110 | 0.114 |
| DIN磨耗体积(cm3) | 0.120 | 0.160 | 0.122 |
由上表可知，并用后的胶料性能，滞后损失与白炭黑相当，耐磨性能优于白炭黑，接近双相炭黑水平。
7)湿法双相炭黑母胶与干法白炭黑母胶并用
实施例8
将50份CSDPF2125、2份TESPT加入到100份异戊胶的正己烷溶液中混合后，连续的注入凝聚器内凝聚，然后脱溶剂干燥后得到湿法双相炭黑母胶。在密炼机内加入100份异戊胶、50份白炭黑165MP、5份TESPT混炼，混炼温度达到140℃以上并保持2分钟，排胶，得到白炭黑母胶。在密炼机内，加入76份双相炭黑母胶、77.5份白炭黑母胶、3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼，排胶后停放4小时后，在密炼机内加入1.5份促进剂CZ，1.5份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶实施例。
| 对比例1 | 对比例2 | 实施例8 | |
| 60℃回弹性，％ | 66 | 72 | 72 |
| 压缩生热底部温升，℃ | 18.2 | 13.5 | 13.6 |
| tanδmax60℃ | 0.141 | 0.110 | 0.114 |
| DIN磨耗体积(cm3) | 0.120 | 0.160 | 0.121 |
由上表可知，并用后的胶料性能，滞后损失与白炭黑相当，耐磨性能优于白炭黑，接近双相炭黑水平。
8)湿法双相炭黑母胶与湿法白炭黑母胶并用
实施例9
将50份CSDPF2125、2份TESPT加入到100份异戊胶的正己烷溶液中混合后，连续的注入凝聚器内凝聚，然后脱溶剂干燥后得到湿法双相炭黑母胶。将50份白炭黑165MP、5份TESPT加入到100份异戊胶的正己烷溶液中混合，连续注入凝聚器内凝聚，之后脱溶剂干燥后得到白炭黑湿法母胶。在密炼机内，加入76份双相炭黑母胶、77.5份白炭黑母胶、3份硬脂酸、5份氧化锌、1.5份防护蜡、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020混炼，排胶后停放4小时后，在密炼机内加入1.5份促进剂CZ，1.5份普通硫黄，混炼均匀后排胶，停放4小时后用平板硫化机在150℃条件下硫化，制得胎面胶实施例。
| 对比例1 | 对比例4 | 实施例9 | |
| 60℃回弹性，％ | 66 | 73 | 73 |
| 压缩生热底部温升，℃ | 18.2 | 13.1 | 12.9 |
| tanδmax60℃ | 0.141 | 0.109 | 0.109 |
| DIN磨耗体积(cm3) | 0.120 | 0.130 | 0.118 |
由上表可知，并用后的胶料性能，滞后损失与白炭黑相当，耐磨性能优于白炭黑，接近双相炭黑水平。
Claims (20)
1.一种橡胶组合物，其特征在于：采用双相炭黑母胶并用白炭黑或白炭黑母胶制备而得。
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：双相炭黑为由碳和二氧化硅组成的填料粒子，包括美国卡博特公司的炭黑/白炭黑双相填料、横滨橡胶株式会社的二氧化硅表面改性的炭黑填料、或者前述两者偶联剂改性的至少一种。
3.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：制备母胶所使用的橡胶包括天然橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚苯乙烯-丁二烯橡胶、乙丙胶、丁基胶、丁腈胶、氯丁胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸酯橡胶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：橡胶总用量为100重量份，双相炭黑与白炭黑的总用量为20～120重量份，优选30～70重量份，其中双相炭黑与白炭黑重量比为1∶20～20∶1，优选1∶10～10∶1。
5.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：所述白炭黑的比表面积为10至500m2/g，优选45至400m2/g，更优选70至300m2/g，所述白炭黑的吸油值为20至350ml/100g，优选25至300ml/100g，更优选30至290ml/100g，白炭黑直接加入或采用偶联剂改性后加入。
6.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：双相炭黑母胶为干法母胶或湿法母胶。
7.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：白炭黑母胶形式为干法母胶或湿法母胶。
8.如权利要求6或7所述的橡胶组合物，其特征在于：干法母胶采用开炼机、密炼机、捏炼机、连续混炼机或螺杆式炼胶机中的至少一种设备制得。
9.如权利要求6或7所述的橡胶组合物，其特征在于：湿法母胶的制备方法包括胶乳/填料共沉法、粉末橡胶的制备方法、胶乳/填料连续液相混炼法、橡胶溶液/填料连续液相混炼法的至少一种。
10.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：橡胶组合物中还包括炭黑粉末或炭黑母胶，炭黑用量为1-50重量份。
11.如权利要求10所述的橡胶组合物，其特征在于：橡胶组合物中还包括用量为1-30份的双相炭黑、炭黑和白炭黑的至少一种填料。
12.如权利要求10或11所述的橡胶组合物，其特征在于：橡胶组合物中还包括偶联剂、防老剂、活性剂、油以及其他加工助剂的一种或多种。
13.根据权利要求12所述的橡胶组合物，其特征在于：偶联剂包括双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物和二硫化物、3硫氰基丙基-三乙氧基硅烷、γ-巯丙基-三甲氧基硅烷、3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷、[2-(4-氯甲基苯基)乙基]-三乙氧基硅烷、(3-巯基丙基)-二[十三烷基聚氧乙烯(5)基]-乙氧基硅烷、锆酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硝基偶联剂、醇类化合物，所述醇类化合物包括单元醇、二元醇、多元醇，所述醇类化合物包括丙醇、丁醇、乙二醇、聚乙二醇及其衍生物，偶联剂总用量为：白炭黑用量的1～20％+双相炭黑用量的0～8％。
14.根据权利要求12所述的橡胶组合物，其特征在于：防老剂选自胺类防老剂、酚类防老剂及防护蜡中的一种或多种，防老剂的总用量为0.2至11重量份，优选1至9重量份。
15.根据权利要求12所述的橡胶组合物，其特征在于：活性剂包括氧化锌或硬脂酸的至少一种，活性剂的总用量为0.5至10重量份，优选1至8重量份。
16.根据权利要求12所述的橡胶组合物，其特征在于：油包括石油系的芳烃油、环烷油以及其他类型的橡胶加工操作油，油的总用量为0至30重量份，优选0至20重量份，更优选0至15重量份。
17.根据权利要求12所述的橡胶组合物，其特征在于：硫化剂包括硫黄、硫给予体及过氧化物中的一种或多种，硫化剂的用量为0.2至5重量份，优选0.5至3重量份。
18.根据权利要求12所述的橡胶组合物，其特征在于：促进剂包括噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、硫化氨基甲酸盐类、二苯胍类促进剂、六亚甲基四胺中的一种或多种，促进剂的用量为0.2至5重量份，优选0.5至3重量份。
19.利用双相炭黑母胶并用白炭黑填料或母胶制备硫化胶的方法，包含如下步骤：在密炼机中，加入双相炭黑母胶及白炭黑填料或双相炭黑母胶及白炭黑母胶，再加入偶联剂、防老剂、活性剂、油以及其他加工助剂的一种或多种，然后加入硫化剂和促进剂混合均匀后得到混炼胶；将混炼胶硫化，得到硫化胶；或者，偶联剂、防老剂、活性剂、油及其他加工助剂中的一种或多种在双相炭黑母胶或白炭黑母胶制备时加入。
20.采用如权利要求1-18任一所述的橡胶组合物制备的轮胎胎面胶胶料。
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