CN109134979A - 一种轮胎用橡胶组合物及轮胎 - Google Patents

一种轮胎用橡胶组合物及轮胎 Download PDF

Info

Publication number
CN109134979A
CN109134979A CN201810816234.1A CN201810816234A CN109134979A CN 109134979 A CN109134979 A CN 109134979A CN 201810816234 A CN201810816234 A CN 201810816234A CN 109134979 A CN109134979 A CN 109134979A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rubber composition
tire
tire according
carbon black
silane coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810816234.1A
Other languages
English (en)
Inventor
徐文龙
徐旗
孙鲁
于海洋
汪燕
孙世悦
刘连波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lin Cheng (qingdao) Industrial Research & Design Co Ltd
Prinx Chengshan Qingdao Industry Research Design Co Ltd
Original Assignee
Lin Cheng (qingdao) Industrial Research & Design Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lin Cheng (qingdao) Industrial Research & Design Co Ltd filed Critical Lin Cheng (qingdao) Industrial Research & Design Co Ltd
Priority to CN201810816234.1A priority Critical patent/CN109134979A/zh
Publication of CN109134979A publication Critical patent/CN109134979A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种轮胎用橡胶组合物及轮胎，所述橡胶组合物包括下述组分：100phr二烯烃弹性体聚合物、1phr‑15phr二氧化硅纳米管、20phr‑75phr增强填料。本发明在橡胶组合物中引入二氧化硅纳米管部分或全部替换白炭黑，将此橡胶组合物制备的轮胎胎面用于轮胎中，可同时提高轮胎的耐磨性能或湿地制动性能。

Description

一种轮胎用橡胶组合物及轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎生产领域，具体涉及一种轮胎用橡胶组合物及轮胎。
背景技术
轮胎用橡胶组合物在设计过程中为了提高某些特性，常常需要折中设计，即降低轮胎其它部分特性。这样的折中存在于轮胎耐磨性能与湿地制动性能之间。轮胎耐磨性能可通过增加共混胎面橡胶组合物中的炭黑量、种类来提高。然而，增加胎面橡胶组合物中炭黑量、或者替换种类通常导致湿地制动性能的损失。为克服炭黑带来的缺点，通常使用白炭黑，即沉淀二氧化硅，作为无机填料全部或部分替代炭黑。然后，尽管白炭黑填料会改善湿地制动性能，但是其会显著降低轮胎的耐磨性能。
为克服上述的折中，本发明在轮胎用橡胶组合物中引入二氧化硅纳米管，来同时提高轮胎的耐磨性能或湿地制动性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种轮胎用橡胶组合物及轮胎。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种轮胎用橡胶组合物，其特征在于：包括下述组分：100phr二烯烃弹性体聚合物、1phr-15phr二氧化硅纳米管、20phr-75phr增强填料。
进一步地；所述二烯烃弹性体聚合物选用天然顺式-1,4-聚异戊二烯、3,4-聚异戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物、苯乙烯/异戊二烯/1,3-丁二烯共聚物、苯乙烯/1,3-丁二烯/丙烯腈共聚物中的至少一种。
进一步地；所述增强填料为炭黑、白炭黑中的一种或混合物，所述炭黑的氮吸附比表面积≥23m2/g，所述白炭黑氮吸附比表面积为30m2/g-400m2/g，PH为5.5-6.5。
进一步地；所述二氧化硅纳米管为水合二氧化硅纳米管或表面修饰二氧化硅的纳米管，所述二氧化硅纳米管截面为四元环、六元环或八元环，外管直径为40-300nm，管厚为5nm。
进一步地；还包括1phr-6phr硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂选用硅烷偶联剂si-69、硅烷偶联剂si-75、硅烷偶联剂NXT中的至少一种。
进一步地；还包括15phr-30phr增塑剂，所述增塑剂选用TDAE、RAE、MES中的至少一种。
进一步地；还包括1phr-6phr硫化体系，所述硫化体系选用促进剂、硬脂酸、氧化锌、硫磺中的至少一种。
进一步地；还包括1phr-6phr防老体系，所述防老体系选用防老剂6PPD、防老剂TMQ、微晶蜡、石蜡中的至少一种。
本发明的另一技术方案是：一种胎面，通过上述轮胎用橡胶组合物制成。
本发明的另一技术方案是：一种轮胎，通过上述胎面制成。所述轮胎适用于客车轮胎、轻型货车轮胎、四季型轮胎、雪地轮胎、夏季轮胎。
本发明中：
硅烷偶联剂si-68：双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物；
硅烷偶联剂si：75-双-[g-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物；
硅烷偶联剂NXT：3-硫代辛酸基-1-丙基三乙基硅烷；
TDAE：环保芳烃油；
RAE：残留芳烃抽提物；
MES：轻度浅抽油；
防老剂6PPD：N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺；
防老剂TMQ：2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。
本发明的有益效果：本发明在橡胶组合物中引入二氧化硅纳米管部分或全部替换白炭黑，将此橡胶组合物制备的轮胎胎面用于轮胎中，可同时提高轮胎的耐磨性能或湿地制动性能。
具体实施方式
实施例1：
一种轮胎用橡胶组合物，包括下述组分：30phr天然顺式-1,4-聚异戊二烯(NR)、70phr苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物(SBR)、3phr水合二氧化硅纳米管、10phr炭黑N330、62phr白炭黑、5.2phr硅烷偶联剂si-69、20phr TDAE、4phr防老剂6PPD、1.8phr硫磺、3.2phr促进剂。所述白炭黑氮吸附比表面积为160m2/g，所述水合二氧化硅纳米管截面为六元环，外管直径为100nm，管厚为5nm。
采用本领域公知的制备方法制备橡胶组合物，该方法包括如下步骤：
(1)非生产性混炼步骤：按配方将NR、SBR、水合二氧化硅纳米管、炭黑N330、白炭黑、硅烷偶联剂si-69、TDAE、防老剂6PPD加入到BR Banbury密炼机中进行1-3min混炼，直至橡胶混合物温度达到160℃，
(2)生产性混炼步骤：将步骤(1)得到的橡胶加入硫磺、促进剂进行混炼直至温度达到115℃，排胶停放。
实施例2：
一种轮胎用橡胶组合物，包括下述组分：30phr天然顺式-1,4-聚异戊二烯(NR)、70phr苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物(SBR)、5phr水合二氧化硅纳米管、10phr炭黑N330、60phr白炭黑、5.2phr硅烷偶联剂si-69、20phr TDAE、4phr防老剂6PPD、1.8phr硫磺、3.2phr促进剂。所述白炭黑氮吸附比表面积为160m2/g，所述水合二氧化硅纳米管截面为六元环，外管直径为100nm，管厚为5nm。
制备方法同实施例1。
对比例1：
一种轮胎用橡胶组合物，包括下述组分：30phr天然顺式-1,4-聚异戊二烯(NR)、70phr苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物(SBR)、10phr炭黑N330、65phr白炭黑、5.2phr硅烷偶联剂si-69、20phr TDAE、4phr防老剂6PPD、1.8phr硫磺、3.2phr促进剂。
橡胶组合物制备方法包括如下步骤：
(1)非生产性混炼步骤：按配方将NR、SBR、炭黑N330、白炭黑、硅烷偶联剂si-69、TDAE、防老剂6PPD加入到BR Banbury密炼机中进行1-3min混炼，直至橡胶混合物温度达到160℃，
(2)生产性混炼步骤：将步骤(1)得到的橡胶加入硫磺、促进剂进行混炼直至温度达到115℃，排胶停放。
硫化胶料(橡胶组合物)动态性能测试：采用德国GABO生产的DMA动态粘弾仪，采用本行业常用的温度扫描测试方法进行测试，结果参见表1，从表1中看出，本发明实施例1和实施例2的橡胶组合物相比对比文件1具有更好的硬度，可提高轮胎的使用寿命。
将实施例1、实施例2、对比例1制备的橡胶组合物制成轮胎胎面，然后对使用了此胎面的轮胎进行湿地制动和耐磨性能测试，结果参见表1。
湿地制动测试：通过测试在潮湿沥青混凝土路面上突然刹车从50MPH至0MPH所需的距离，从而确定安装于配备ABS制动系统的汽车的轮胎的湿地制动性能。从表1中看出，实施例1和实施例2制备的轮胎其湿地制动测试数值均大于对比例1的设定值100，说明本发明湿地制动效果改善明显，可实现更短的制动距离。
耐磨性能测试：通过使轮胎经受实际上路行驶，并在行驶10000至12000公里之间测量其磨损速率(损失胎面的厚度mm/1000公里)，从而测量安装于汽车上的轮胎的耐磨性。实施例1和实施例2制备的轮胎其磨耗测试数值均大于对比例1的设定值100，说明本发明耐磨性能改善明显，可实现更小的磨损速率。
表1
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮胎用橡胶组合物，其特征在于：包括下述组分：100phr二烯烃弹性体聚合物、1phr-15phr二氧化硅纳米管、20phr-75phr增强填料。
2.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于：所述二烯烃弹性体聚合物选用天然顺式-1,4-聚异戊二烯、3,4-聚异戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物、苯乙烯/异戊二烯/1,3-丁二烯共聚物、苯乙烯/1,3-丁二烯/丙烯腈共聚物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于：所述增强填料为炭黑、白炭黑中的一种或混合物，所述炭黑的氮吸附比表面积≥23m2/g，所述白炭黑氮吸附比表面积为30m2/g-400 m2/g，PH为 5.5-6.5。
4.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于：所述二氧化硅纳米管为水合二氧化硅纳米管或表面修饰二氧化硅的纳米管，所述二氧化硅纳米管截面为四元环、六元环或八元环，外管直径为40-300nm，管厚为5nm。
5.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于：还包括1phr-6phr硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂选用硅烷偶联剂si-69、硅烷偶联剂si-75、硅烷偶联剂NXT中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于：还包括15phr-30phr增塑剂，所述增塑剂选用TDAE、RAE、MES中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于：还包括1phr-6phr硫化体系，所述硫化体系选用促进剂、硬脂酸、氧化锌、硫磺中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于：还包括1phr-6phr防老体系，所述防老体系选用防老剂6PPD、防老剂TMQ、微晶蜡、石蜡中的至少一种。
9.一种胎面，通过权利要求1至8中任一项所述的轮胎用橡胶组合物制成。
10.一种轮胎，通过权利要求9所述的胎面制成。
CN201810816234.1A 2018-07-24 2018-07-24 一种轮胎用橡胶组合物及轮胎 Pending CN109134979A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810816234.1A CN109134979A (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种轮胎用橡胶组合物及轮胎

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810816234.1A CN109134979A (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种轮胎用橡胶组合物及轮胎

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109134979A true CN109134979A (zh) 2019-01-04

Family

ID=64798951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810816234.1A Pending CN109134979A (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种轮胎用橡胶组合物及轮胎

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109134979A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101280457A (zh) * 2007-04-03 2008-10-08 中国科学院理化技术研究所 一种二氧化硅纳米管的制备方法
CN101318658A (zh) * 2008-07-01 2008-12-10 上海大学 以多壁碳纳米管为模版制备二氧化硅纳米管的方法
KR20110072405A (ko) * 2009-12-22 2011-06-29 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
CN102558874A (zh) * 2011-12-16 2012-07-11 天津大学 一种硅橡胶复合材料及提高力学性能的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101280457A (zh) * 2007-04-03 2008-10-08 中国科学院理化技术研究所 一种二氧化硅纳米管的制备方法
CN101318658A (zh) * 2008-07-01 2008-12-10 上海大学 以多壁碳纳米管为模版制备二氧化硅纳米管的方法
KR20110072405A (ko) * 2009-12-22 2011-06-29 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
CN102558874A (zh) * 2011-12-16 2012-07-11 天津大学 一种硅橡胶复合材料及提高力学性能的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
祝丽娟: "碳纳米管/二氧化硅/炭黑/溶聚丁苯橡胶硫化胶性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2799480B1 (en) Rubber composition for tire and pneumatic tire
EP3064543B1 (en) Winter tire
CN102803370B (zh) 胎面包含饱和热塑性弹性体的轮胎
EP2974884B1 (en) Rubber composition for tire and pneumatic tire
EP3034328B1 (en) Rubber composition containing two differentely functionalised sbr
CN102257056A (zh) 基于天然橡胶和含二酰肼的增强无机填料的组合物
US5851321A (en) Pneumatic tire including cap tread portion
CN107108909B (zh) 硫化橡胶组合物的制备方法，硫化橡胶组合物以及使用其的无钉防滑轮胎
CN103857743A (zh) 用于无钉防滑轮胎的橡胶组合物及无钉防滑轮胎
CN103435873A (zh) 一种用于子午线轿车轮胎胎面的橡胶组合物
JP2999128B2 (ja) 空気入りタイヤ
CN103073755A (zh) 一种用于制造抗湿滑轮胎胎面的橡胶组合物
CN103087365A (zh) 一种用于抗湿滑耐磨平衡轮胎胎面的橡胶组合物
CN113905897A (zh) 充气轮胎
JP2008189846A (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
EP4338979A1 (en) Pneumatic tire
EP4074520B1 (en) Tire
CN109071888B (zh) 轮胎用橡胶组合物
JP5991064B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物
CN112898652B (zh) 一种用作胎面胶的低滚阻橡胶组合物及轮胎
CN115298041B (zh) 制备包含橡胶粉末的橡胶组合物的方法
CN109134979A (zh) 一种轮胎用橡胶组合物及轮胎
JP7335497B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物
CN115243906A (zh) 基于环氧树脂和具有高延迟性的硬化剂的橡胶组合物
JP2016145340A (ja) 空気入りタイヤの製造方法、トラック・バスタイヤの製造方法、及びスタッドレスタイヤの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190104