CN110358156A - 一种轮胎胎面胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及橡胶加工领域，尤其涉及一种轮胎胎面胶及其制备方法。所述轮胎胎面胶按重量份数计包括：天然橡胶50～95份；顺丁橡胶5～30份；反式丁戊橡胶5～20份；填料40～70份；填料分散剂1.0～3.0份；硅烷偶联剂1.0～4.0份；氧化锌2.0～6.0份；硬脂酸0.5～3.0份；防老剂1.5～5.0份；促进剂0.8～3.0份；硫黄0.6～2.0份；抗硫化返原剂0～0.6份。本发明提供的轮胎胎面胶中，天然橡胶与顺丁橡胶的相容性和共硫化特性较优，填料分散均匀，这几种组分与其他组分协同作用，最终得到的轮胎胎面胶在耐湿滑性能基本不变的前提下，滚动阻力和压缩生热较低，同时，耐磨性能较优。

Description

一种轮胎胎面胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶加工领域，尤其涉及一种轮胎胎面胶及其制备方法。
背景技术
自2012年11月1日起，欧盟轮胎标签法规正式实施，要求在欧盟销售的轿车胎、轻卡胎、卡车胎及公共汽车轮胎必须加贴标签，标示出轮胎的滚动阻力(燃油效率)、滚动噪音和湿滑抓着性能的等级。但是在轮胎制造领域内一直有“魔鬼三角”之说，意思是指轮胎的耐磨耗性能、耐湿滑性能和滚动阻力之间因自身性能，不能同时得到改善，也就是说，必须在牺牲某一种或两种性能的同时才能获得另一种性能的改善。对于卡车轮胎而言，如何在保证耐湿滑性能不变的前提下，降低滚动阻力和生热，已经发展成为各大轮胎厂家的痛点问题。
胎面是轮胎与地面的唯一接触部位，因此轮胎的耐湿滑性能和耐磨耗性能完全由胎面胶决定；同时卡车胎面占整个卡车轮胎滚动阻力分布的50％以上。此外，卡车胎面工况复杂，服役过程会受到疲劳、撕裂和老化作用。综合各种需求，卡车胎面胶要求高强度、耐磨耗、耐湿滑、耐撕裂、耐疲劳、耐老化以及低滚动阻力和生热。
为降低卡车胎面胶的滚动阻力，国内外轮胎厂家做过诸多尝试。通过在天然橡胶中并用少量(小于20重量份)的顺丁橡胶，滚动阻力降低、耐磨耗性能改善，但同时轮胎的耐撕裂和耐崩花掉块性能显著下降。中国发明专利CN 1206725 A、CN 102295789A、欧洲发明专利EP 0560182A1、《橡胶工业》2005年、《弹性体》2009年均报道了反式-1,4-聚异戊二烯在卡车胎面胶中的应用，含反式-1,4-聚异戊二烯的卡车胎面胶表现出优异的耐磨耗性能和耐疲劳性能以及较低的滚动阻力和生热。欧洲专利EP 1593528 A1报道了含反式-1,4-聚丁二烯的卡车胎面胶具有优异的耐磨耗性能。反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯常温下均是硬质结晶性材料，含反式-1,4-聚异戊二烯或反式-1,4-聚丁二烯的混炼胶硬度大、粘性差，加工应用困难。高性能橡胶新材料的开发已成为研究热点。
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轮胎胎面胶及其制备方法，本发明提供的轮胎胎面胶在耐湿滑性能基本不变的前提下，滚动阻力和压缩生热较低，同时，耐磨性能较优。
本发明提供了一种轮胎胎面胶，按重量份数计，包括：
优选的，所述反式丁戊橡胶中，丁二烯单元的摩尔含量为5～25％，异戊二烯单元的摩尔含量为75～95％，反式-1，4-结构的摩尔含量大于90％，门尼粘度ML3+4 100℃为45～120。
优选的，所述硅烷偶联剂选自Si-69、KH-550、KH-560和KH-570中的一种或几种。
优选的，所述填料选自炭黑、白炭黑和氧化石墨烯中的一种或几种；
所述填料分散剂为炭黑分散剂和/或白炭黑分散剂；
所述防老剂选自防老剂4020、防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂4010和石蜡的一种或几种。
优选的，所述促进剂选自促进剂NS、促进剂NOBS、促进剂CBS和促进剂DPG中的一种或几种；
所述抗硫化返原剂选自WK901、HTS和PK900中的一种或几种。
本发明还提供了一种上文所述轮胎胎面胶的制备方法，包括以下步骤：
A)将天然橡胶、顺丁橡胶、反式丁戊橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、填料、填料分散剂和硅烷偶联剂密炼混合，得到一段母炼胶；
B)将所述一段母炼胶、促进剂和硫黄密炼混合，得到二段母炼胶；
C)将二段母炼胶进行开炼，得到的终炼胶在温度为21～25℃、湿度为30～80％的条件下放置4～168h；
D)将放置后的终炼胶在温度为140～180℃、压力为10～35MPa下硫化，得到轮胎胎面胶。
优选的，步骤A)中，所述密炼混合的温度为50～70℃，所述密炼共混的转速为30～80rpm，所述密炼共混的投料系数为0.7～0.85，所述密炼共混的时间为4～8min；所述密炼共混后的排胶温度为150～160℃。
优选的，步骤B)中，所述密炼混合的温度为50～70℃，所述密炼共混的转速为30～80rpm，所述密炼共混的投料系数为0.7～0.85，所述密炼共混的时间为1～3min；所述密炼共混后的排胶温度小于110℃。
优选的，步骤C)中，所述开炼的温度为40～80℃、开炼的转速为15～40rpm。
优选的，步骤D)中，所述硫化的时间为1倍工艺正硫化时间～3倍工艺正硫化时间。
本发明提供了一种轮胎胎面胶，按重量份数计，包括：天然橡胶50～95份；顺丁橡胶5～30份；反式丁戊橡胶5～20份；填料40～70份；填料分散剂1.0～3.0份；硅烷偶联剂1.0～4.0份；氧化锌2.0～6.0份；硬脂酸0.5～3.0份；防老剂1.5～5.0份；促进剂0.8～3.0份；硫黄0.6～2.0份；抗硫化返原剂0～0.6份。相比传统的轮胎胎面胶来说，本发明提供的轮胎胎面胶中，天然橡胶与顺丁橡胶的相容性较优，填料分散均匀，这几种组分与其他组分协同作用，最终得到的轮胎胎面胶在耐湿滑性能基本不变的前提下，滚动阻力和压缩生热较低，同时，耐磨性能较优。
实验结果表明，相比传统轮胎胎面胶，本发明制备的轮胎胎面胶的耐湿滑性能(tanδ@0℃)较优，耐磨耗性能优异，滚动阻力降低16～30％，压缩生热降低15～28％。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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。
本发明提供了一种轮胎胎面胶，按重量份数计，包括：
本发明提供的轮胎胎面胶包括天然橡胶。所述天然橡胶的重量份数为50～95份。在本发明的某些实施例中，所述天然橡胶的重量份数为72份。
本发明对所述天然橡胶的种类并无特殊的限制，可以为一般市售。在本发明的某些实施例中，所述天然橡胶选自SMR 20。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括顺丁橡胶。所述顺丁橡胶的重量份数为5～30份。在本发明的某些实施例中，所述顺丁橡胶的重量份数为18份。
本发明对所述顺丁橡胶的种类并无特殊的限制，可以为一般市售。在本发明的某些实施例中，所述顺丁橡胶选自BR 9000。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括反式丁戊橡胶。所述反式丁戊橡胶的重量份数为5～20份。在本发明的某些实施例中，所述反式丁戊橡胶的重量份数为10份。
在本发明的某些实施例中，所述反式丁戊橡胶中，丁二烯单元的摩尔含量为5～25％，异戊二烯单元的摩尔含量为75～95％，反式-1，4-结构的摩尔含量大于90％，门尼粘度ML3+4 100℃为45～120。在本发明的某些实施例中，所述反式丁戊橡胶选自TBIR-0958或TBIR-2058。所述TBIR-0958的丁二烯含量为10.9mol％，异戊二烯结构单元反式-1,4-结构含量为96.1mol％，丁二烯结构单元反式-1,4-含量为93.8mol％，门尼粘度ML3+4 100℃＝59.7。所述TBIR-2058的丁二烯含量为19.3mol％，异戊二烯结构单元反式-1,4-结构含量为97.5mol％，丁二烯结构单元反式-1,4-含量为94.1mol％，门尼粘度ML3+4 100℃＝64.7。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括填料。所述填料的重量份数为40～70份。在本发明的某些实施例中，所述填料的重量份数为50份或70份。填料用于提高橡胶的强度和模量。在本发明的某些实施例中，所述填料选自炭黑、白炭黑和氧化石墨烯中的一种或几种。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括填料分散剂。所述填料分散剂的重量份数为1.0～3.0份。在本发明的某些实施例中，所述填料分散剂的重量份数为2.0份。填料分散剂可以明显改善配方组分中填料在橡胶基体中的分散效果。在本发明的某些实施例中，所述填料分散剂选自炭黑分散剂和/或白炭黑分散剂。本发明对所述炭黑分散剂和白炭黑分散剂的种类并无特殊的限制，可以为一般市售。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂的重量份数为1.0～4.0份。在本发明的某些实施例中，所述硅烷偶联剂的重量份数为2.0份。硅烷偶联剂可以提高白炭黑与橡胶之间的相互作用。在本发明的某些实施例中，所述硅烷偶联剂选自Si-69、KH-550、KH-560和KH-570中的一种或几种。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括氧化锌。所述氧化锌的重量份数为2.0～6.0份。在本发明的某些实施例中，所述氧化锌的重量份数为3.5份。所述氧化锌为活性剂。氧化锌可以活化配方中的硫化体系，提高硫化胶的交联密度和耐热老化性能。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括硬脂酸。所述硬脂酸的重量份数为0.5～3.0份。在本发明的某些实施例中，所述硬脂酸的重量份数为2.0份。所述硬脂酸为活性剂。硬脂酸可以提高氧化锌在橡胶中的溶解度。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括防老剂。所述防老剂的重量份数为1.5～5.0份。在本发明的某些实施例中，所述防老剂的重量份数为3.7份。防老剂可以改善橡胶的耐热老化和臭氧老化性能。在本发明的某些实施例中，所述防老剂选自防老剂4020、防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂4010和石蜡中的一种或几种。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括促进剂。所述促进剂的重量份数为0.8～3.0份。在本发明的某些实施例中，所述促进剂的重量份数为2.0份。促进剂可以提高硫黄的硫化效率。在本发明的某些实施例中，所述促进剂选自促进剂NS、促进剂NOBS、促进剂CBS和促进剂DPG中的一种或几种。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括硫黄。所述硫黄的重量份数为0.6～2份。在本发明的某些实施例中，所述硫黄的重量份数为1.5份。硫黄为配方组分中的交联剂。本发明对所述硫黄的种类并无特殊的限制，可以为一般市售。在本发明的某些实施例中，所述硫黄选自普通硫黄粉、充油硫黄、造粒硫黄或者不溶性硫黄中的一种或几种。
本发明提供的轮胎胎面胶还包括抗硫化返原剂。所述抗硫化返原剂的重量份数为0～0.6份。在本发明的某些实施例中，所述抗硫化返原剂的重量份数为0.2份。抗硫化返原剂可以进一步抑制在硫化阶段硫化返原现象的发生。在本发明的某些实施例中，所述抗硫化返原剂选自WK901、HTS和PK500的一种或几种。
本发明提供的轮胎胎面胶应用于卡车轮胎。应用的领域不同，对胎面胶的性能要求差异比较大。本发明提供的轮胎胎面胶中，天然橡胶与顺丁橡胶的相容性和共硫化特性较优，填料分散均匀，这几种组分与其他组分协同作用，最终得到的轮胎胎面胶在耐湿滑性能基本不变的前提下，滚动阻力和压缩生热较低，同时，耐磨性能较优。
本发明还提供了一种上文所述轮胎胎面胶的制备方法，包括以下步骤：
A)将天然橡胶、顺丁橡胶、反式丁戊橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、填料、填料分散剂和硅烷偶联剂密炼混合，得到一段母炼胶；
B)将所述一段母炼胶、促进剂、硫黄和抗硫化返原剂密炼混合，得到二段母炼胶；
C)将二段母炼胶进行开炼，得到的终炼胶在温度为21～25℃、湿度为30～80％的条件下放置4～168h；
D)将放置后的终炼胶在温度为140～180℃、压力为10～35MPa下硫化，得到轮胎胎面胶。
所述制备方法中，所述原料的组分和配比同上，在此不再赘述。本发明对所述原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
本发明先将天然橡胶、顺丁橡胶、反式丁戊橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、填料、填料分散剂和硅烷偶联剂密炼混合，得到一段母炼胶。
在本发明的某些实施例中，所述密炼混合的温度为50～70℃。在某些实施例中，所述密炼共混的温度为70℃或50℃。所述密炼共混的转速为30～80rpm。在某些实施例中，所述密炼共混的转速为70rpm或40rpm。所述密炼共混的投料系数为0.7～0.85。在某些实施例中，所述密炼共混的投料系数为0.75或0.85。所述密炼共混的时间为4～8min。在某些实施例中，所述密炼共混的时间为5min或7min。所述密炼共混后的排胶温度为150～165℃。在某些实施例中，所述密炼共混后的排胶温度为155℃或165℃。
在本发明的某些实施例中，先将天然橡胶、顺丁橡胶和反式丁戊橡胶密炼混合0.5～2min，再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、填料、填料分散剂和硅烷偶联剂密炼混合3～6min。
所述天然橡胶、顺丁橡胶和反式丁戊橡胶密炼混合的温度、转速和投料系数同上，在此不再赘述。再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、填料、填料分散剂和硅烷偶联剂密炼混合温度、转速和投料系数同上，在此不再赘述。
在某些实施例中，所述天然橡胶、顺丁橡胶和反式丁戊橡胶密炼混合的时间为1min或2min。在某些实施例中，再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、填料、填料分散剂和操作油密炼混合的时间为4min或5min。
得到一段母炼胶后，将所述一段母炼胶、促进剂和硫黄密炼混合，得到二段母炼胶。当原料中含有抗硫化返原剂时，得到一段母炼胶后，将所述一段母炼胶、促进剂、硫黄和抗硫化返原剂密炼混合，得到二段母炼胶。
在本发明的某些实施例中，所述密炼混合的温度为50～70℃。在某些实施例中，所述密炼共混的温度为60℃或50℃。所述密炼共混的转速为30～80rpm。在某些实施例中，所述密炼共混的转速为40rpm或70rpm。所述密炼共混的投料系数为0.7～0.85。在某些实施例中，所述密炼共混的投料系数为0.75。所述密炼共混的时间为1～3min。在某些实施例中，所述密炼共混的时间为3min或2min。所述密炼共混后的排胶温度小于110℃。在某些实施例中，所述密炼共混后的排胶温度为100℃或105℃。
得到二段母炼胶后，将所述二段母炼胶进行开炼，得到的终炼胶在温度为21～25℃、湿度为30～80％的条件下放置4～168h。
在本发明的某些实施例中，所述开炼的温度为40～80℃。在某些实施例中，所述开炼的温度为60℃或40℃。所述开炼的转速为15～40rpm。在某些实施例中，所述开炼的转速为30rpm或40rpm。所述开炼的时间为0.5～2.5min。在某些实施例中，所述开炼的时间为1min。
得到的终炼胶放置的温度为21～25℃。在某些实施例中，所述终炼胶放置的温度为23℃或21℃。所述终炼胶放置的湿度为30～80％。在某些实施例中，所述终炼胶放置的湿度为50％或40％。所述终炼胶放置的时间为4～168h。在某些实施例中，所述终炼胶放置的时间为48h或60h。在放置过程中，橡胶大分子链的内部应力消除，配方中的助剂会分散更均匀，利于硫化胶性能的稳定。
所述终炼胶放置4～168h后，将放置后的终炼胶在温度为140～180℃、压力为10～35MPa下硫化，得到轮胎胎面胶。
本发明中，所述硫化的温度为140～180℃。在本发明的某些实施例中，所述硫化的温度为150℃或140℃。所述硫化的压力为10～35MPa。在本发明的某些实施例中，所述硫化的压力为15MPa或20MPa。在本发明的某些实施例中，所述硫化的时间为1倍工艺正硫化时间～3倍工艺正硫化时间。在某些实施例中，所述硫化的时间为1.5倍工艺正硫化时间。
本发明提供了一种轮胎胎面胶，按重量份数计，包括：天然橡胶50～95份；顺丁橡胶5～30份；反式丁戊橡胶5～20份；填料40～70份；填料分散剂1.0～3.0份；硅烷偶联剂1.0～4.0份；氧化锌2.0～6.0份；硬脂酸0.5～3.0份；防老剂1.5～5.0份；促进剂0.8～3.0份；硫黄0.6～2.0份；抗硫化返原剂0～0.6份。相比传统的轮胎胎面胶来说，本发明提供的轮胎胎面胶中，天然橡胶与顺丁橡胶的相容性较优，填料分散均匀，这几种组分与其他组分协同作用，最终得到的轮胎胎面胶在耐湿滑性能基本不变的前提下，滚动阻力和压缩生热较低，同时，耐磨性能较优。
实验结果表明，相比传统轮胎胎面胶，本发明制备的轮胎胎面胶的耐湿滑性能(tanδ@0℃)较优，耐磨耗性能优异，滚动阻力降低16～30％，压缩生热降低15～28％。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种轮胎胎面胶及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例所用的原料均为一般市售。
实施例1
先将天然橡胶SMR20、顺丁橡胶BR 9000和反式丁戊橡胶TBIR-0958密炼混合1min，再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂(1.5重量份的防老剂4020、1.2重量份的防老剂RD和1.0重量份的石蜡)、填料(50重量份的炭黑N234和20份的白炭黑)、填料分散剂(炭黑分散剂)和硅烷偶联剂Si-69密炼混合4min，两次密炼共混的温度均为70℃，转速均为70rpm，投料系数均为0.75，所述密炼共混后的排胶温度为155℃，得到一段母炼胶。
将一段母炼胶投入密炼机，加入促进剂CBS-80、硫黄和抗硫化返原剂CTP密炼混合，得到二段母炼胶；所述密炼共混的温度为60℃，转速为40rpm，投料系数为0.75，时间为2min，所述密炼共混后的排胶温度为100℃。
将所述二段母炼胶在开炼机上下片，进行开炼；开炼的温度为60℃，转速为30rpm，时间为1min。
开炼后得到的终炼胶在温度为23℃、湿度为50％的条件下放置48h。
然后，将放置后的终炼胶在温度为150℃、压力为15MPa下硫化1.5倍工艺正硫化时间，得到轮胎胎面胶。
实施例2
先将天然橡胶SMR20、顺丁橡胶BR 9000和反式丁戊橡胶TBIR-2058密炼混合1min，再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂(1.5重量份的防老剂4020、1.2重量份的防老剂RD和1.0重量份的石蜡)、填料(50重量份的炭黑N234和20份的白炭黑)、填料分散剂(炭黑分散剂)和硅烷偶联剂Si-69密炼混合4min，两次密炼共混的温度均为70℃，转速均为70rpm，投料系数均为0.75，所述密炼共混后的排胶温度为155℃，得到一段母炼胶。
将一段母炼胶投入密炼机，加入促进剂CBS-80、硫黄和抗硫化返原剂CTP密炼混合，得到二段母炼胶；所述密炼共混的温度为60℃，转速为40rpm，投料系数为0.75，时间为2min，所述密炼共混后的排胶温度为100℃。
将所述二段母炼胶在开炼机上下片，进行开炼；开炼的温度为60℃，转速为30rpm，时间为1min。
开炼后得到的终炼胶在温度为23℃、湿度为50％的条件下放置48h。
然后，将放置后的终炼胶在温度为150℃、压力为15MPa下硫化1.5倍工艺正硫化时间，得到轮胎胎面胶。
实施例3
先将天然橡胶SMR20、顺丁橡胶BR 9000和反式丁戊橡胶TBIR-2058密炼混合1min，再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂(1.5重量份的防老剂4020、1.2重量份的防老剂RD和1.0重量份的石蜡)、填料(50重量份的炭黑N234和20份的白炭黑)、填料分散剂(炭黑分散剂)和硅烷偶联剂Si-69密炼混合5min，两次密炼共混的温度均为50℃，转速均为40rpm，投料系数均为0.85，所述密炼共混后的排胶温度为165℃，得到一段母炼胶。
将一段母炼胶投入密炼机，加入促进剂CBS-80、硫黄和抗硫化返原剂CTP密炼混合，得到二段母炼胶；所述密炼共混的温度为50℃，转速为70rpm，投料系数为0.85，时间为3min，所述密炼共混后的排胶温度为105℃。
将所述二段母炼胶在开炼机上下片，进行开炼；开炼的温度为40℃，转速为30rpm，时间为1min。
开炼后得到的终炼胶在温度为21℃、湿度为40％的条件下放置60h。
然后，将放置后的终炼胶在温度为140℃、压力为20MPa下硫化1.5倍工艺正硫化时间，得到轮胎胎面胶。
实施例4
先将天然橡胶SMR20、顺丁橡胶BR 9000和反式丁戊橡胶TBIR-2058密炼混合1min，再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂(1.5重量份的防老剂4020、1.2重量份的防老剂RD和1.0重量份的石蜡)、填料(50重量份的炭黑N234和20份的白炭黑)、填料分散剂(炭黑分散剂)和硅烷偶联剂Si-69密炼混合4min，两次密炼共混的温度均为70℃，转速均为70rpm，投料系数均为0.75，所述密炼共混后的排胶温度为155℃，得到一段母炼胶。
将一段母炼胶投入密炼机，加入促进剂CBS-80、硫黄和抗硫化返原剂CTP密炼混合，得到二段母炼胶；所述密炼共混的温度为60℃，转速为40rpm，投料系数为0.75，时间为2min，所述密炼共混后的排胶温度为100℃。
将所述二段母炼胶在开炼机上下片，进行开炼；开炼的温度为60℃，转速为30rpm，时间为1min。
开炼后得到的终炼胶在温度为23℃、湿度为50％的条件下放置48h。
然后，将放置后的终炼胶在温度为150℃、压力为15MPa下硫化1.5倍工艺正硫化时间，得到轮胎胎面胶。
比较例1
先将天然橡胶SMR 20和顺丁橡胶BR 9000密炼混合1min，再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂(1.5重量份的防老剂4020、1.2重量份的防老剂RD和1.0重量份的石蜡)、填料(50重量份的炭黑N234)和填料分散剂(炭黑分散剂)密炼混合4min，两次密炼共混的温度均为70℃，转速均为70rpm，投料系数均为0.75，所述密炼共混后的排胶温度为155℃，得到一段母炼胶。
将一段母炼胶投入密炼机，加入促进剂CBS-80、硫黄和抗硫化返原剂CTP密炼混合，得到二段母炼胶；所述密炼共混的温度为60℃，转速为40rpm，投料系数为0.75，时间为2min，所述密炼共混后的排胶温度为100℃。
将所述二段母炼胶在开炼机上下片，进行开炼；开炼的温度为60℃，转速为30rpm，时间为1min。
开炼后得到的终炼胶在温度为23℃、湿度为50％的条件下放置48h。
然后，将放置后的终炼胶在温度为150℃、压力为15MPa下硫化1.5倍工艺正硫化时间，得到轮胎胎面胶。
实施例5
实施例1～4以及比较例1中的原料及其配比如表1所示。
表1实施例1～4以及比较例1得到的轮胎胎面胶的性能检测结果(原料用量按重量份数计)
对实施例1～4以及比较例1得到的轮胎胎面胶的机械性能进行检测，结果如表2所示。
表2实施例1～4以及比较例1得到的轮胎胎面胶的机械性能检测结果
项目 对比例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
DIN磨耗体积,mm<sup>3</sup>/40m 95 90 90 88 86
tanδ@0℃ 0.159 0.163 0.159 0.160 0.160
tanδ@60℃ 0.212 0.153 0.178 0.148 0.150
压缩生热,℃ 34.8 25.4 29.6 24.9 25.2
从表2中可以看出，相比于传统轮胎胎面胶(比较例1)，本发明制备的轮胎胎面胶的DIN磨耗体积较小，不高于90mm3/40m；滚动阻力(tanδ@60℃)较低，低于0.155，滚动阻力降低16～30％，使得轮胎在行驶过程滞后损失低，会直接降低卡车的油耗或者说燃油量；tanδ@0℃的值较大，不低于0.159，说明耐湿滑性能较优，会使得轮胎在湿路面上刹车距离短，行驶安全。同时，压缩生热较低，低于25.5℃，压缩生热降低15～28％。
实验结果表明，相比传统轮胎胎面胶，本发明制备的轮胎胎面胶的耐湿滑性能(tanδ@0℃)较优，耐磨耗性能优异，滚动阻力降低16～30％，压缩生热降低15～28％。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域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将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在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的范围。

Claims (10)

1.一种轮胎胎面胶，按重量份数计，包括：
2.根据权利要求1所述的轮胎胎面胶，其特征在于，所述反式丁戊橡胶中，丁二烯单元的摩尔含量为5～25％，异戊二烯单元的摩尔含量为75～95％，反式-1，4-结构的摩尔含量大于90％，门尼粘度ML3+4 100℃为45～120。
3.根据权利要求1所述的轮胎胎面胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自Si-69、KH-550、KH-560和KH-570中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的轮胎胎面胶，其特征在于，所述填料选自炭黑、白炭黑和氧化石墨烯中的一种或几种；
所述填料分散剂为炭黑分散剂和/或白炭黑分散剂；
所述防老剂选自防老剂4020、防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂4010和石蜡的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的轮胎胎面胶，其特征在于，所述促进剂选自促进剂NS、促进剂NOBS、促进剂CBS和促进剂DPG中的一种或几种；
所述抗硫化返原剂选自WK901、HTS和PK900中的一种或几种。
6.权利要求1所述轮胎胎面胶的制备方法，包括以下步骤：
A)将天然橡胶、顺丁橡胶、反式丁戊橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、填料、填料分散剂和硅烷偶联剂密炼混合，得到一段母炼胶；
B)将所述一段母炼胶、促进剂和硫黄密炼混合，得到二段母炼胶；
C)将二段母炼胶进行开炼，得到的终炼胶在温度为21～25℃、湿度为30～80％的条件下放置4～168h；
D)将放置后的终炼胶在温度为140～180℃、压力为10～35MPa下硫化，得到轮胎胎面胶。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述密炼混合的温度为50～70℃，所述密炼共混的转速为30～80rpm，所述密炼共混的投料系数为0.7～0.85，所述密炼共混的时间为4～8min；所述密炼共混后的排胶温度为150～160℃。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述密炼混合的温度为50～70℃，所述密炼共混的转速为30～80rpm，所述密炼共混的投料系数为0.7～0.85，所述密炼共混的时间为1～3min；所述密炼共混后的排胶温度小于110℃。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述开炼的温度为40～80℃、开炼的转速为15～40rpm。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤D)中，所述硫化的时间为1倍工艺正硫化时间～3倍工艺正硫化时间。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112480495A (zh) * 2020-11-17 2021-03-12 山东华聚高分子材料有限公司 一种全钢子午线轮胎子口护胶
CN112662027A (zh) * 2020-12-17 2021-04-16 山东华聚高分子材料有限公司 一种反式丁戊橡胶/填充油复合材料及其制备方法
CN112852029A (zh) * 2021-02-05 2021-05-28 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种低压缩生热轮胎胎面基部胶复合材料及其制备方法
CN113667195A (zh) * 2021-08-24 2021-11-19 青岛科技大学 一种高耐磨轮胎胎面胶及其制备方法
CN114316386A (zh) * 2022-01-08 2022-04-12 威海君道新材料科技有限公司 一种异戊橡胶纳米复合材料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006282851A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム組成物
JP2017019917A (ja) * 2015-07-09 2017-01-26 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ
CN107722390A (zh) * 2017-11-20 2018-02-23 山东华聚高分子材料有限公司 一种低成本轮胎胎面胶的配方及制备方法
CN109181027A (zh) * 2018-09-07 2019-01-11 山东华聚高分子材料有限公司 一种高性能轮胎胎面胶及其制备方法
CN109942910A (zh) * 2019-03-21 2019-06-28 山东华聚高分子材料有限公司 一种高屈挠疲劳寿命航空胎侧胶、其制备方法及应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006282851A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム組成物
JP2017019917A (ja) * 2015-07-09 2017-01-26 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ
CN107722390A (zh) * 2017-11-20 2018-02-23 山东华聚高分子材料有限公司 一种低成本轮胎胎面胶的配方及制备方法
CN109181027A (zh) * 2018-09-07 2019-01-11 山东华聚高分子材料有限公司 一种高性能轮胎胎面胶及其制备方法
CN109942910A (zh) * 2019-03-21 2019-06-28 山东华聚高分子材料有限公司 一种高屈挠疲劳寿命航空胎侧胶、其制备方法及应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杜凯 等: "相对分子质量及其分布对高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶性能的影响", 《橡胶工业》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112480495A (zh) * 2020-11-17 2021-03-12 山东华聚高分子材料有限公司 一种全钢子午线轮胎子口护胶
CN112662027A (zh) * 2020-12-17 2021-04-16 山东华聚高分子材料有限公司 一种反式丁戊橡胶/填充油复合材料及其制备方法
CN112852029A (zh) * 2021-02-05 2021-05-28 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种低压缩生热轮胎胎面基部胶复合材料及其制备方法
CN113667195A (zh) * 2021-08-24 2021-11-19 青岛科技大学 一种高耐磨轮胎胎面胶及其制备方法
CN113667195B (zh) * 2021-08-24 2022-08-02 青岛科技大学 一种高耐磨轮胎胎面胶及其制备方法
CN114316386A (zh) * 2022-01-08 2022-04-12 威海君道新材料科技有限公司 一种异戊橡胶纳米复合材料及其制备方法

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