CN108164847A - 一种基体橡胶及轮胎胎侧用橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种轮胎胎侧用橡胶组合物，包括：基体橡胶100重量份；浅色填料30～70重量份；硅烷偶联剂0～10重量份；着色剂2～15重量份；石蜡0.5～8重量份；活性剂3～8重量份；促进剂1～5重量份；硫化剂0.5～3重量份；所述100重量份的基体橡胶中包括30～60重量份的天然橡胶与顺丁橡胶、40～70重量份卤化丁基胶与三元乙丙胶；所述天然橡胶的质量大于等于天然橡胶与顺丁橡胶总量的50％。与现有技术相比，本发明提供的橡胶组合物不添加化学防老剂，仅通过基体橡胶及浅色填料的平衡选择，使得到的彩色橡胶组合物具有优良的耐臭氧老化性能及耐屈挠疲劳性能及加工性能，且外观鲜艳不易变色。

Description

一种基体橡胶及轮胎胎侧用橡胶组合物
技术领域
本发明属于轮胎技术领域，尤其涉及一种基体橡胶及轮胎胎侧用橡胶组合物。
背景技术
传统的汽车轮胎通常为黑色，外观上不够美观独特。使用彩色胶料生产彩色轮胎，外观新颖独特，极具个性。然而，为了得到色彩鲜艳的胶料，一方面，必须使用浅色填料；另一方面，不能使用污染性的材料，尤其是污染性的防老剂。并且，针对彩色轮胎胎侧胶，在外观色彩鲜艳的前提下，还需要具有优良的耐臭氧老化性能及耐屈挠疲劳性能。
目前，彩色轮胎胎侧胶料通常添加较多的非污染化学防老剂进行臭氧老化防护，但非污染化学防老剂对臭氧老化特别是动态臭氧老化防护作用较弱，并不能达到充分的动态臭氧老化防护效果；且使用一段时间后，彩色胶料容易出现发黄变色的问题。因此，亟需提供一种耐臭氧老化性能及耐屈挠疲劳性能好，且不易变色的轮胎胎侧的彩色橡胶组合物。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种基体橡胶及轮胎胎侧用橡胶组合物，该轮胎胎侧用橡胶组合物具有较好的耐臭氧老化性能及耐屈挠疲劳性能。
本发明提供了一种轮胎胎侧用橡胶组合物，包括：
所述100重量份的基体橡胶中包括30～60重量份的天然橡胶与顺丁橡胶、40～70重量份卤化丁基胶与三元乙丙胶；所述天然橡胶的质量大于等于天然橡胶与顺丁橡胶总量的50％；
或者所述100重量份的基体橡胶中包括20～50重量份的天然橡胶与50～80重量份的卤化丁基胶；
所述橡胶组合物为非黑颜色。
优选的，所述40～70重量份卤化丁基胶与三元乙丙胶中三元乙丙胶的含量为5～25重量份。
优选的，所述天然橡胶为浅色标准橡胶和/或烟片胶。
优选的，所述顺丁橡胶为顺式含量96％以上的高顺式聚丁二烯橡胶。
优选的，所述卤化丁基胶为溴化丁基胶和/或氯化丁基胶。
优选的，所述浅色填料为白炭黑与白陶土的混合物或白陶土；所述白炭黑与白陶土的混合物中白炭黑的质量不超过混合物质量的50％。
优选的，所述硅烷偶联剂的质量为白炭黑质量的6％～15％。
优选的，所述白陶土为硬质高岭土；所述硬质高岭土的白度大于等于85％，粒径小于等于2μm；所述白炭黑的氮吸附比表面积大于等于100 103m2/kg。
本发明还提供了一种基体橡胶，以100重量份计包括：30～60重量份的天然橡胶与顺丁橡胶、40～70重量份卤化丁基胶与三元乙丙胶；所述天然橡胶的质量大于等于天然橡胶与顺丁橡胶总量的50％；
或者包括20～50重量份的天然橡胶与50～80重量份的卤化丁基胶。。
本发明还提供了一种上述基体橡胶在轮胎中的应用。
本发明提供了一种轮胎胎侧用橡胶组合物，包括：基体橡胶100重量份；浅色填料30～70重量份；硅烷偶联剂0～10重量份；着色剂2～15重量份；石蜡0.5～8重量份；活性剂3～8重量份；促进剂1～5重量份；硫化剂0.5～3重量份；钛白粉0～50重量份；浅色橡胶油0～20重量份；浅色增粘树脂0～20重量份；所述100重量份的基体橡胶中包括30～60重量份的天然橡胶与顺丁橡胶、40～70重量份卤化丁基胶与三元乙丙胶；所述天然橡胶的质量大于等于天然橡胶与顺丁橡胶总量的50％；或者所述100重量份的基体橡胶中包括20～50重量份的天然橡胶与50～80重量份的卤化丁基胶；所述橡胶组合物为非黑颜色。与现有技术相比，本发明提供的橡胶组合物不添加化学防老剂，仅通过基体橡胶及浅色填料的平衡选择，使得到的彩色橡胶组合物具有优良的耐臭氧老化性能及耐屈挠疲劳性能及加工性能，且外观鲜艳不易变色。
附图说明
图1为实施例1制备的胶料得到的轮胎的照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
本发明提供了一种基体橡胶，以100重量份计包括：30～60重量份的天然橡胶与顺丁橡胶、40～70重量份卤化丁基胶与三元乙丙胶；所述天然橡胶的质量大于等于天然橡胶与顺丁橡胶总量的50％；
或者包括20～50重量份的天然橡胶与50～80重量份的卤化丁基胶。。
其中，本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
按照本发明，当所述基体橡胶包括四种组分时，所述天然橡胶与顺丁橡胶的总量优选为35～55重量份，更优选为40～50重量份，再优选为45～50重量份。其中，所述天然橡胶为本领域技术人员熟知的天然橡胶即可，并无特殊的限制，本发明中优选为浅色标准橡胶和/或烟片胶；所述天然橡胶的质量大于等于天然橡胶与顺丁橡胶总量的50％，更优选为总量的55％～90％，再优选为60％～80％，最优选为70％～80％；所述顺丁橡胶为本领域技术人员熟知的顺丁橡胶即可，并无特殊的限制，本发明中优选为顺式含量96％以上的高顺式聚丁二烯橡胶。
所述卤化丁基胶与三元乙丙胶的总量为40～70重量份，优选为45～60重量份，再优选为45～55重量份，最优选为50～55重量份；其中，所述卤化丁基胶为本领域技术人员熟知的卤化丁基胶即可，并无特殊的限制，本发明中优选为溴化丁基胶和/或氯化丁基胶；所述三元乙丙胶的含量优选为5～25重量份，更优选为5～20重量份，再优选为10～20重量份，最优选为10～15重量份。
在基体橡胶中，若卤化丁基胶及三元乙丙胶的含量过少，则会达不到足够的臭氧老化防护效果，若量太大，则会影响胶料的生产加工性能及硫化胶物理机械性能；三元乙丙胶具有良好的耐臭氧老化性能，但若用量过大，会影响胶料的耐屈挠疲劳性能以及硫化胶物理机械性能；使用高顺式顺丁胶，可提高硫化胶的耐屈挠疲劳性能；但若高顺式顺丁胶用量过高，则会影响胶料的生产加工性能及硫化胶物理机械性能。
或者，所述基体橡胶包括20～50重量份的天然橡胶与50～80重量份的卤化丁基胶；其中，所述天然橡胶的含量优选为30～45重量份，更优选为30～40重量份，再优选为35重量份；所述卤化丁基胶的含量优选为60～75重量份，更优选为60～70重量份，再优选为65重量份。
本发明通过采用调整基体橡胶中各组分的种类及含量，使其具有较好的耐臭氧老化性能及耐屈挠疲劳性能。
本发明还提供了一种上述基体橡胶在轮胎中的应用。
本发明还提供了一种上述轮胎胎侧用橡胶组合物，包括：
所述100重量份的基体橡胶中包括30～60重量份的天然橡胶与顺丁橡胶、40～70重量份卤化丁基胶与三元乙丙胶；所述天然橡胶的质量大于等于天然橡胶与顺丁橡胶总量的50％；
或者所述100重量份的基体橡胶中包括20～50重量份的天然橡胶与50～80重量份的卤化丁基胶；
所述橡胶组合物为非黑颜色。
其中，所述基体橡胶同上所述，在此不再赘述。
所述浅色填料为本领域技术人员熟知的浅色填料即可，并无特殊的限制，本发明中优选为白炭黑与白陶土的混合物或白陶土；所述白陶土优选为硬质高岭土；所述硬质高岭土的白度大于等于85％，粒径小于等于2μm；所述白炭黑的氮吸附比表面积大于等于100103m2/kg；所述白炭黑与白陶土的混合物中白炭黑的质量不超过混合物质量的50％，优选为混合物质量的10％～45％，再优选为20％～40％；所述浅色填料的含量优选为40～70重量份，更优选为45～65重量份，再优选为50～60重量份。浅色填料中，使用白陶土，能改善胶料的生产加工性能，且硫化胶耐屈挠疲劳性能更好；并用部分白炭黑，可提高硫化胶物理机械性能，但若白炭黑并用量过大，会影响胶料的生产加工性能及硫化胶耐屈挠疲劳性能。
所述硅烷偶联剂为本领域技术人员熟知的硅烷偶联剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为硅烷偶联剂Si69和/或硅烷偶联剂Si75；所述硅烷偶联剂的含量优选为白炭黑质量的6％～15％，更优选为8％～13％，再优选为10％～12％。
所述着色剂为本领域技术人员熟知的着色剂即可，并无特殊的限制，其可为有机和/或无机颜料，可为单一颜色的着色剂，也可为多种颜料的组合物，但组合物的颜色为非黑颜色。本发明对着色剂的品种及来源并无特殊的限制，但需注意，着色剂的品种会影响硫化胶颜色的鲜艳度及持久度，对硫化胶性能也有一定影响，因此，本发明中优选为酞青蓝、镉黄与橡胶大红中的一种或多种；所述着色剂的含量优选为5～10重量份，更优选为6～8重量份。
本发明提供的轮胎胎侧用橡胶组合物除上述材料之外，还包括橡胶组合物中常用的助剂，如：石蜡、活性剂、促进剂、硫化机、钛白粉、浅色橡胶油与浅色增粘树脂；上述助剂为本领域技术人员熟知的常用助剂，对其来源并无特殊的限制，但需注意，所用助剂均需为浅色无污染的。
所述石蜡的含量优选为1～6重量份，更优选为2～4重量份。
所述活性剂的含量优选为4～8重量份，更优选为5～6重量份；所述活性剂优选为氧化锌和/或硬脂酸。
所述促进剂的含量优选为2～4重量份，更优选为2～3重量份，再优选为2.4～3重量份；所述促进剂优选为促进剂NS、促进剂DPG与二硫化烷基苯酚中的一种或多种。
所述硫化剂的含量优选为0.5～2重量份，更优选为1～1.5重量份；所述硫化剂优选为硫磺粉和/或不溶性硫磺。
所述钛白粉的含量优选为5～40重量份，更优选为5～30重量份，再优选为10～20重量份。
所述浅色橡胶油的含量优选为5～20重量份，更优选为5～15重量份，再优选为8～10重量份；所述浅色橡胶油优选为重质环烷油、石蜡油与MES油中的一种或多种。
所述浅色增粘树脂的含量优选为5～15重量份，更优选为5～10重量份，再优选为6～8重量份；所述浅色增粘树脂优选为辛基酚醛增粘树脂和/或C5石油树脂。
本发明提供的橡胶组合物不添加化学防老剂，仅通过基体橡胶及浅色填料的平衡选择，使得到的彩色橡胶组合物具有优良的耐臭氧老化性能及耐屈挠疲劳性能及加工性能，且外观鲜艳不易变色。
本发明将上述橡胶组合物混炼得到胶料经硫化后，得到硫化胶料并对其进行检测，50pphm臭氧浓度下的动态臭氧老化可达48h无裂纹，屈挠疲劳试验可达30万次；制成的彩色轮胎胎侧，色彩鲜艳，存放一年左右未出现明显发黄变色。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种基体橡胶及轮胎胎侧用橡胶组合物进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售；天然橡胶为马来西亚生产的5#标胶，顺丁胶为燕化生产的BR9000，卤化丁基胶为朗盛的中门尼溴化丁基橡胶，三元乙丙胶为锦湖石化的ENB型三元乙丙橡胶，白陶土为美国KaMin公司的HG90产品，其余材料均为常规市售原材料，其中硅烷偶联剂为液体Si69；着色剂为酞青蓝；橡胶油为重质环烷油；增粘树脂为辛基酚醛增粘树脂和C5石油树脂；活性剂为氧化锌和硬脂酸，硫化剂为硫磺粉，促进剂为促进剂NS、促进剂DPG及二硫化烷基苯酚。
实施例
按表1中各组分配比，将各组分在密炼机中进行胶料混炼，混炼方法为橡胶技术人员所熟知的密炼混炼法，由于配方中使用了卤化丁基胶，混炼时需注意混炼温度不能超过140℃，混炼出来的胶料，通过压出、成型、硫化，生产出轮胎。轮胎生产过程为常规轮胎企业技术人员所熟知的流程。硫化胶料性能检测采用常规检测方法，得到结果见表2。
表1实施例的组分及其重量份
表2实施例1～4胶料性能评价结果
本发明所公开的实施例，已成功制成彩色轮胎，轮胎通过室内机床试验，轮胎实际路试正常；轮胎存放约1年，外观仍保持鲜艳，未出现明显发黄变色。由实施例1制备的胶料得到的轮胎如图1所示。

Claims (10)

1.一种轮胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于，包括：
所述100重量份的基体橡胶中包括30～60重量份的天然橡胶与顺丁橡胶、40～70重量份卤化丁基胶与三元乙丙胶；所述天然橡胶的质量大于等于天然橡胶与顺丁橡胶总量的50％；
或者所述100重量份的基体橡胶中包括20～50重量份的天然橡胶与50～80重量份的卤化丁基胶；
所述橡胶组合物为非黑颜色。
2.根据权利要求1所述的轮胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于，所述40～70重量份卤化丁基胶与三元乙丙胶中三元乙丙胶的含量为5～25重量份。
3.根据权利要求1所述的轮胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于，所述天然橡胶为浅色标准橡胶和/或烟片胶。
4.根据权利要求1所述的轮胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于，所述顺丁橡胶为顺式含量96％以上的高顺式聚丁二烯橡胶。
5.根据权利要求1所述的轮胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于，所述卤化丁基胶为溴化丁基胶和/或氯化丁基胶。
6.根据权利要求1所述的轮胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于，所述浅色填料为白炭黑与白陶土的混合物或白陶土；所述白炭黑与白陶土的混合物中白炭黑的质量不超过混合物质量的50％。
7.根据权利要求6所述的轮胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂的质量为白炭黑质量的6％～15％。
8.根据权利要求6所述的轮胎胎侧用橡胶组合物，其特征在于，所述白陶土为硬质高岭土；所述硬质高岭土的白度大于等于85％，粒径小于等于2μm；所述白炭黑的氮吸附比表面积大于等于100 103m2/kg。
9.一种基体橡胶，其特征在于，以100重量份计包括：30～60重量份的天然橡胶与顺丁橡胶、40～70重量份卤化丁基胶与三元乙丙胶；所述天然橡胶的质量大于等于天然橡胶与顺丁橡胶总量的50％；
或者包括20～50重量份的天然橡胶与50～80重量份的卤化丁基胶。
10.一种权利要求9所述的基体橡胶在轮胎中的应用。
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