CN109337141A - 低阻轮胎胎面胶及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低阻轮胎胎面胶及其制备方法和应用，属于轮胎制造技术领域。该胎面胶包括以下重量份比的原料制备而成：末端改性溶聚丁苯胶20‑55份，天然橡胶3‑35份，高顺式聚丁二烯复合橡胶30‑80份，氧化锌2‑5份，硬脂酸1‑4份，防老剂1‑5份，防护蜡2‑4份，软化剂2‑10份，白炭黑35‑65份，分散剂1‑5份，塑解剂0.3‑1.5份，炭黑10‑35份，硅烷偶联剂3.5‑6.5份，硫磺2‑7份，促进剂3‑15份。该胎面胶用作轮胎可明显降低滚动阻力，且抗湿滑性能和耐磨性能不变。

Description

低阻轮胎胎面胶及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及轮胎制造技术领域，特别是涉及一种低阻轮胎胎面胶及其制备方法和应用。

背景技术

随着全球经济的发展，对能源的需求越来越大，石油的价格逐月攀升，油价的持续上涨让普通车主为倍感压力。因此，与买车时的一次性投入相比，每月的油费似乎更让车主关注，这也是小排量车型深受喜爱的主要原因。

其实，除了汽车排量对油耗有重要作用之外，轮胎的选择正确与否也跟油耗有着非常密切的关系。正确的选择和使用轮胎，不仅是行车安全有力的保障，同时也能为车主省下一笔可观的燃油费用。

在此基础上，新能源节能环保电动车轮胎应运而生，与传统轮胎相比，在使用相同的油耗下，能够行驶更长的距离，实现节省油耗。新能源节能环保电动车轮胎越来越得到广大消费者欢迎与认可。

新能源节能环保电动车轮胎是指应用新材料设计而导致滚动阻力小，因而耗油低、废气排放少的电动车轮胎。在汽车行驶中，能量会被各种阻力所消耗，其中约20％的汽油被轮胎滚动阻力所消耗。使用新能源节能环保电动车轮胎就可以减少这方面的能量消耗，从而达到省油的目的。

新能源节能环保电动车轮胎具有弹性好、滚动阻力小、耗油低等优点。与传统轮胎相比，在使用相同的油耗下，能够行驶更长的距离，实现节省油耗，并减少二氧化碳排放，凸现了环保、节能、新工艺、新材料等多方面的优势。而节能环保电动车轮胎对胎面胶要求较高，亟需开发具有低滚动阻力的胎面胶产品。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种低阻轮胎胎面胶，采用该胎面胶制成的轮胎滚动阻力低，具有节能环保的优点。

一种低阻轮胎胎面胶，包括以下重量份比的原料制备而成：

滚动阻力、抗湿滑性及耐磨性被称为轮胎的“三大行驶性能”，它们之间是相互影响制约的，特别是要求降低轮胎的滚动阻力，又不损害抗湿滑性，求得两者之间的平衡是本发明研究的重点。

实验研究表明，使用高顺式聚丁二烯复合橡胶可以在不降低抗湿滑性的前提下降低了胶料的滚动阻力，其硫化胶在60℃时tanδ下降了12％，表面使用高顺式聚丁二烯复合橡胶的升热小于普通顺丁胶，其滚动阻力比普通顺丁胶下降了12％。在此基础上，发明人经过反复试验和摸索，发现高顺式聚丁二烯复合橡胶在30-80份，并配合其它原料，可明显降低滚动阻力，抗湿滑性能和耐磨性能不变。

在其中一个实施例中，所述原料的重量份比如下：

在其中一个实施例中，所述促进剂由以下原料组成：

促进剂NS 1-3份

促进剂CBS 1-4份

促进剂DPG 1-4份。

上述促进剂NS为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，促进剂CBS为N-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺，促进剂DPG为二苯胍。

在其中一个实施例中，所述末端改性溶聚丁苯胶选自：韩国LG公司型号为F1810的改性溶聚丁苯胶。

在其中一个实施例中，所述防老剂选自：N-苯基-α-苯胺、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-N’-二苯基-对苯二胺中和防老剂4020(苯二胺类橡胶防老剂)中的至少一种；

所述软化剂选自：广州大港石油的软化剂油；(也称环保油)

所述分散剂选自：武汉径河化工的分散剂F-200；

所述塑解剂选自：武汉径河化工的塑解剂A-86；

所述硅烷偶联剂选自：景德镇宏柏化学科技有限公司的HP-669偶联剂。所述硫磺选自：硫含量≥95％的颗粒型硫磺；普通硫磺是粉末的，优选特种硫磺，即颗粒型硫磺，分散性好且环保。

在其中一个实施例中，所述胎面胶的密度为0.986-1.186kg/dm³。

本发明还公开了上述的低阻轮胎胎面胶的制备方法，包括以下步骤：

混炼：按配方称取各原料，在预定压力和温度下搅拌混合；

挤出：将上述混炼得到的物料以双螺杆挤出机挤出压片，依次过隔离液、冷却、叠放，即得。

在其中一个实施例中，所述混炼步骤中，在压力为45-55N/cm²，温度150-180℃，转速40-50rm的条件下混炼150-180秒；

所述挤出步骤中，所述隔离液主要包括：硬脂酸皂和滑石粉。

本发明还公开了上述的低阻轮胎胎面胶在制备节能环保电动车轮胎中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的低阻轮胎胎面胶，通过采用高顺式聚丁二烯复合橡胶配合其它原料，可明显降低，滚动阻力，抗湿滑性能和耐磨性能不变。并且，该胎面胶加工过程中有良好的塑性，与橡胶相容性好，有利于填料在胶料中的均匀分散，改善胶料挤出工艺条件及胶料流动性，胶料挤出表面光滑平整、粘性好、不容易胶烧的优点。300％定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率，硬度与普通顺丁胶基本相当或略高于普通顺丁胶；撕裂强度和耐磨性高于普通顺丁胶。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

以下实施例所用原料均为市售购得。

实施例1

一种低阻轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述低阻轮胎胎面胶通过以下方法制备得到：

1、混炼：

(1)备料。

原料进厂检验，并按照需要进行烘胶、切胶或按配方量直接投料、自动称量。

(2)密炼机自动混炼：

原料在密炼机中，以压力50N/cm²，温度165℃，转速45rmp的条件下混炼165秒，随后排胶。

2、双螺杆挤出压片：

排胶后以双螺杆挤出压片，过隔离液(主要包括硬脂酸皂和滑石粉)，冷却，叠放，即得。

实施例2

一种低阻轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述低阻轮胎胎面胶通过以下方法制备得到：

参照实施例1的方法制备。

实施例3

一种低阻轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述低阻轮胎胎面胶通过以下方法制备得到：

参照实施例1的方法制备。

实施例4

一种低阻轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述低阻轮胎胎面胶通过以下方法制备得到：

参照实施例1的方法制备。

实施例5

一种低阻轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述低阻轮胎胎面胶通过以下方法制备得到：

参照实施例1的方法制备。

实施例6

一种低阻轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述低阻轮胎胎面胶通过以下方法制备得到：

参照实施例1的方法制备。

对比例1

一种轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述轮胎胎面胶参照实施例1的方法制备得到。

对比例2

一种轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述轮胎胎面胶参照实施例1的方法制备得到。

对比例3

一种低阻轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述轮胎胎面胶参照实施例1的方法制备得到。

对比例4

一种低阻轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述轮胎胎面胶参照实施例1的方法制备得到。

对比例5

一种低阻轮胎胎面胶，其配方(重量份)如下：

上述轮胎胎面胶参照实施例1的方法制备得到。

实验例

将上述实施例和对比例制备得到的胎面胶进行性能测试。

试验要求：

对成品轮胎进行高速实验：检测轮胎胎面温度及试验结束时轮胎外观状况等，结果如下表所示。

表1.成品胎室内高速性能试验结果

从上述结果中可以看出来，实施例1和5的轮胎胎面胶制备的轮胎胎面生热比较低，滚阻系数也比较小；且实施例5的轮胎再实验结束时胎面温度数据比实施例1小，效果更佳。而对比例1-5的轮胎生热和滚阻系数均比较大。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种低阻轮胎胎面胶，其特征在于，包括以下重量份比的原料制备而成：

2.根据权利要求1所述的低阻轮胎胎面胶，其特征在于，所述原料的重量份比如下：

3.根据权利要求1或2所述的低阻轮胎胎面胶，其特征在于，所述促进剂由以下原料组成：

促进剂NS 1-3份

促进剂CBS 1-4份

促进剂DPG 1-4份。

4.根据权利要求1或2所述的低阻轮胎胎面胶，其特征在于，所述末端改性溶聚丁苯胶选自：韩国LG公司型号为F1810的改性溶聚丁苯胶。

5.根据权利要求1或2所述的低阻轮胎胎面胶，其特征在于，所述防老剂选自：N-苯基-α-苯胺、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-N’-二苯基-对苯二胺中和防老剂4020中的至少一种；

所述软化剂选自：广州大港石油的软化剂油；

所述分散剂选自：武汉径河化工的分散剂F-200；

所述塑解剂选自：武汉径河化工的塑解剂A-86；

所述硅烷偶联剂选自：景德镇宏柏化学科技有限公司的HP-669偶联剂。

所述硫磺选自：硫含量≥95％的颗粒型硫磺。

6.根据权利要求1所述的低阻轮胎胎面胶，其特征在于，所述胎面胶的密度为0.986-1.186kg/dm³。

7.权利要求1-6任一项所述的低阻轮胎胎面胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

混炼：按配方称取各原料，在预定压力和温度下搅拌混合；

挤出：将上述混炼得到的物料以双螺杆挤出机挤出压片，依次过隔离液、冷却、叠放，即得。

8.根据权利要求8所述的低阻轮胎胎面胶的制备方法，其特征在于，

所述混炼步骤中，在压力为45-55N/cm²，温度150-180℃，转速40-50rm的条件下混炼150-180秒；

所述挤出步骤中，所述隔离液主要包括：硬脂酸皂和滑石粉。

9.权利要求1-6任一项所述的低阻轮胎胎面胶在制备节能环保电动车轮胎中的应用。