CN112644116B - 一种雪地胎胎面及其制造方法和雪地用轮胎 - Google Patents

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Abstract

本申请属于橡胶轮胎的技术领域,尤其涉及一种雪地胎胎面及其制造方法和雪地用轮胎。本申请提供了一种雪地胎胎面,包括:第一胶层和第二胶层,所述第二胶层设置在所述第一胶层的上层;所述第一胶层包括第一胶料;所述第二胶层包括第二胶料和第三胶料;所述第二胶料设置在所述第三胶料的两侧;所述第二胶料与所述第三胶料为不同胶料;所述第一胶料与所述第二胶料和所述第三胶料为不同胶料;本申请的雪地用轮胎,能有效解决现有的雪地胎胎面容易出现胎面掉块的技术缺陷。

Description

一种雪地胎胎面及其制造方法和雪地用轮胎
技术领域
本申请属于橡胶轮胎的技术领域,尤其涉及一种雪地胎胎面及其制造方法和雪地用轮胎。
背景技术
根据路面防滑性能冬季轮胎分为锯齿状面轮胎、雪地轮胎和防滑钉轮胎三种规格。雪地胎,是针对冬季低温冰雪气候特殊设计的一种轮胎类型。为了能够在低温冰雪路面仍具有良好的抓地力,雪地胎通常需要采用低硬度的胎面配方,并采用和夏季胎相比更厚更细碎的胎面花纹设计。但这种设计在常温下,胎面花纹变形较大,进行持续的里程试验时容易出现胎面花纹掉块的问题;尤其是在胎面肩部,所受的应力应变更大,往往更容易出现掉块。
因此,研发一种抓地力高以及胎面不容易掉块的雪地用轮胎是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种雪地胎胎面及其制造方法和雪地用轮胎,能有效解决现有的雪地胎胎面容易出现胎面掉块的技术缺陷。
本申请第一方面提供了一种雪地胎胎面,包括:第一胶层和第二胶层,所述第二胶层设置在所述第一胶层的上层;
所述第一胶层包括第一胶料;
所述第二胶层包括第二胶料和第三胶料;所述第二胶料设置在所述第三胶料的两侧;所述第二胶料与所述第三胶料为不同胶料;所述第一胶料与所述第二胶料和所述第三胶料为不同胶料;
其中,所述第一胶料,包括:天然橡胶、非充油溶聚丁苯橡胶、炭黑一、白炭黑、操作油、固体硅烷偶联剂、增粘树脂、防老剂、活性剂、促进剂和硫化剂;
所述第二胶料,包括:天然橡胶、充油溶聚丁苯橡胶、高顺式顺丁橡胶、炭黑二、白炭黑、操作油、固体硅烷偶联剂、白炭黑加工助剂、防老剂、活性剂、促进剂和硫化剂;
所述第三胶料,包括:天然橡胶、充油乳聚丁苯橡胶、高顺式顺丁橡胶、炭黑二、白炭黑、操作油、固体硅烷偶联剂、防老剂、活性剂、促进剂和硫化剂。
具体的,第一胶料具有高硬度高粘合性能,硬度设计在65~75,作为雪地胎胎面的下层胶,能够减少胎面变形提高操控性能改善胎面掉块,同时在上层胎面的两种胶料和冠带层中起到良好的过渡作用。
具体的,第二胶料具有中等硬度良好的湿滑及耐切割性能,硬度设计在56~66,作为胎面两肩部的胶料,能够改善冬季胎面持续使用时肩部崩花掉块问题,并提高雪地用轮胎的操控性能。
具体的,第三胶料的硬度低,低温性能好,硬度设计在46~56,作为胎面中部的胶料,具有良好的冰雪地抓地性能。
作为优选,所述第一胶层的厚度为2mm~5mm。
作为优选,所述第二胶料的宽度占胎面总宽度的15%-35%;所述第三胶料的宽度占胎面总宽度的30%-70%。
具体的,在上述的雪地胎胎面中,设置在所述第三胶料的两侧的两个所述第二胶料和所述第三胶料的宽度之和为100%,每个所述第二胶料的宽度占胎面总宽度的15%-35%;所述第三胶料的宽度占胎面总宽度的30%-70%。
优选地,在上述的雪地胎胎面中,以所述第三胶料为对称轴,所述第二胶料对称设置在所述第三胶料的两侧。
作为优选,按重量份计,所述第一胶料包括:天然橡胶50~90份、非充油溶聚丁苯橡胶10~50份、炭黑一30~70份、白炭黑10~30份、操作油0~15份、固体硅烷偶联剂0.5~7.2份、增粘树脂1~6份、防老剂0.5~4份、活性剂3~8份、促进剂1~3份和硫化剂1.5~6份;
所述第二胶料包括:天然橡胶10~50份、充油溶聚丁苯橡胶10~50份、高顺式顺丁橡胶10~30份、炭黑二20~50份、白炭黑30~70份、操作油1~40份、固体硅烷偶联剂5~18份、白炭黑加工助剂1~5份、防老剂2~6份、活性剂1~5份、促进剂1~5份和硫化剂1~5份;其中,所述充油溶聚丁苯橡胶计算重量份时,以所述充油溶聚丁苯橡胶的干胶部分计算;
所述第三胶料包括:天然橡胶10~50份、充油乳聚丁苯橡胶10~40份、高顺式顺丁橡胶10~50份、炭黑二5~40份、白炭黑20~60份、操作油1~40份、固体硅烷偶联剂2~15份、防老剂2~6份、活性剂1~5份、促进剂1~5份和硫化剂1~5份;其中,所述充油乳聚丁苯橡胶计算重量份时,以所述充油乳聚丁苯橡胶的干胶部分计算。
作为优选,所述第一胶料中,所述非充油溶聚丁苯橡胶的苯乙烯含量为5%~25%;所述非充油溶聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基含量为10%~40%;所述非充油溶聚丁苯橡胶的玻璃化温度为-50~-75℃。
作为优选,所述第二胶料中,所述充油溶聚丁苯橡胶的充油量为25~37.5份;所述充油溶聚丁苯橡胶的苯乙烯含量为20%~40%;所述充油溶聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基含量30%~70%;所述充油溶聚丁苯橡胶的玻璃化温度为-20~-40℃。
作为优选,所述第三胶料中,所述充油乳聚丁苯橡胶的充油量为35~40份;所述充油乳聚丁苯橡胶的苯乙烯含量为22%~25%;所述充油乳聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基含量15%~19%;所述充油乳聚丁苯橡胶的玻璃化温度为-40~-60℃。
作为优选,所述第一胶料、所述第二胶料和所述第三胶料中,所述炭黑一为低结构高耐磨炉黑,所述炭黑一的平均氮吸附比表面积为70~99103m2/kg,所述炭黑一的压缩DBP吸收值为60~8010-5m3/kg;
所述炭黑二为超耐磨炉黑,所述炭黑二的平均氮吸附比表面积为100~120103m2/kg,所述炭黑二的压缩DBP吸收值为90~11010-5m3/kg;
所述白炭黑的氮吸附比表面积为150~210103m2/kg。
作为优选,所述增粘树脂,为叔丁酚乙炔缩合树脂。
作为优选,所述白炭黑加工助剂为聚乙二醇。
作为优选,所述操作油为经处理芳烃油(TDAE)或残余芳烃提取物(RAE)或中度溶剂抽提物(MES)中的一种或多种。
作为优选,所述防老剂为防护蜡、防老剂RD和防老剂4020中的一种或多种。
作为优选,所述活性剂为氧化锌或/和硬脂酸。
作为优选,所述硫化剂为硫磺粉或/和不溶性硫磺IS7020。
作为优选,所述硅烷偶联剂为固体Si69或/和Si75。
作为优选,所述促进剂为促进剂DZ、促进剂CZ和促进剂DPG中的一种或多种。
本申请第二方面提供了一种雪地胎胎面的制造方法,包括以下步骤:
将第一胶料、第二胶料和第三胶料分别经各自螺杆挤出机进胶口进胶,然后,经各自的螺杆挤出机及流道挤出后,通过预口型部件压出并排列成预置形状,最后共同通过挤出口型部件,复合压出雪地胎胎面;
所述预口型部件包括第一层流道口和第二层流道口;所述第二层流道口对齐设置在所述第一层流道口顶壁上,所述第二层流道口设有第一挡板和第二挡板,所述第一挡板和所述第二挡板固定在所述第二层流道口的内部;所述第一挡板和所述第二挡板使得所述第二层流道口的内部设有相邻三个子流道口,相邻三个所述子流道口包括中央子流道口和设置在所述中央子流道口两侧的侧边子流道口;所述第一胶料通过所述第一层流道口压出,所述第三胶料通过所述中央子流道口压出,所述第二胶料通过所述侧边子流道口压出;
其中,所述第一胶料,包括:天然橡胶、非充油溶聚丁苯橡胶、炭黑一、白炭黑、操作油、固体硅烷偶联剂、增粘树脂、防老剂、活性剂、促进剂和硫化剂;
所述第二胶料,包括:天然橡胶、充油溶聚丁苯橡胶、高顺式顺丁橡胶、炭黑二、白炭黑、操作油、固体硅烷偶联剂、白炭黑加工助剂、防老剂、活性剂、促进剂和硫化剂;
所述第三胶料,包括:天然橡胶、充油乳聚丁苯橡胶、高顺式顺丁橡胶、炭黑二、白炭黑、操作油、固体硅烷偶联剂、防老剂、活性剂、促进剂和硫化剂。
本申请第三方面提供了一种雪地用轮胎,包括所述雪地胎胎面或所述制造方法制得的雪地胎胎面经成型和硫化后制备雪地用轮胎。
具体的,本申请将第一胶料、第二胶料和第三胶料,分别混炼成混炼胶,通过复合压出的方式作出雪地胎胎面部件,再按轮胎常规生产方法制造出雪地用轮胎。
本申请的雪地胎胎面是基于现有轮胎设计的,通过将轮胎胎面划分为上下分布的第一胶层和第二胶层,第一胶层包括第一胶料,第二胶层由第二胶料和第三胶料组成,并且第一胶料与第二胶料和第三胶料为不同胶料,而不同的胶料可以侧重于不同的性能,有利于平衡雪地胎胎面的各种性能,使得整个雪地胎胎面综合性能更好,有效地解决现有普通雪地胎胎面容易出现胎面掉块的技术问题。
本申请提供的第一胶料、第二胶料和第三胶料,具有各自的特点,第一胶料为高硬度高粘合配方,能够减少胎面变形,提高操控性能,具有能够改善胎面掉块的能力;第二胶料为中硬度高湿滑耐切割四季配方,应对肩部受力大容易掉块,具有能够提高常温下的湿滑及操控性能;第三胶料为低硬度超软雪地配方,具有在低温冰雪路面具有良好的抓地力的性能。本申请结合通过设计特殊的胎面结构,可在不损失低温冰雪地抓地性能的前提下,改善超软雪地胎面容易出现胎面掉块的问题,并能提高雪地胎的湿滑及操控性能。
此外,本申请的雪地胎胎面,采用本申请所提供的三种橡胶组合物,分别混炼成混炼胶,通过复合压出的方式作出雪地胎胎面部件,再按轮胎常规生产方法制造出雪地用轮胎。可见,本申请可通过复合压出的方式,仅需调整压出流道,即可将三种胶料复合成胎面部件,工艺简单。本申请提供的三种橡胶组合物,即具有各自的特点,又考虑了三种胶料的相互配合,三种胶料在复合压出后,经成型及硫化工序,三种胶料之间的界面相互交联,实际使用中不会出现不同胶料分离的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请实施例提供的预口型部件的出口结构示意图;
图2为通过图1的预口型部件制得的雪地胎胎面的结构示意图。
具体实施方式
本申请提供了一种雪地胎胎面及其制造方法和雪地用轮胎,能有效解决现有普通的雪地胎胎面容易出现胎面掉块的技术缺陷。
下面将对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
其中,以下实施例所用原料或试剂均为市售或自制;
本申请中,非充油溶聚丁苯橡胶的苯乙烯含量为5%~25%,非充油溶聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基含量为10%~40%,非充油溶聚丁苯橡胶的玻璃化温度(DSC)为-50~-75℃。
本申请中,充油溶聚丁苯橡胶的充油量为25~37.5份,充油溶聚丁苯橡胶的苯乙烯含量为20%~40%,充油溶聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基含量为30%~70%,充油溶聚丁苯橡胶的玻璃化温度(DSC)为-20~-40℃。
本申请中,充油乳聚丁苯橡胶的充油量为35~40份,充油乳聚丁苯橡胶的苯乙烯含量为22%~25%,充油乳聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基含量为15%~19%,充充油乳聚丁苯橡胶的玻璃化温度(DSC)为-40~-60℃。
本申请中,炭黑一,为低结构高耐磨炉黑,炭黑一的平均氮吸附比表面积为70~99103m2/kg,炭黑一的压缩DBP吸收值60~8010-5m3/kg。炭黑二,为超耐磨炉黑,炭黑二的平均氮吸附比表面积为100~120103m2/kg,炭黑二的压缩DBP吸收值90~11010-5m3/kg。白炭黑的氮吸附比表面积为150~210103m2/kg。增粘树脂为叔丁酚乙炔缩合树脂;所述白炭黑加工助剂为聚乙二醇。
本申请中,所用操作油为经处理芳烃油(TDAE)、残余芳烃提取物(RAE)和中度溶剂抽提物(MES)中的一种或多种。实施例中使用经处理芳烃油(TDAE)。
具体的,处理芳烃油(Treate Dstillate Aromatic Extract,缩写为TDAE),TDAE是对芳烃油进行再精制,除去多环芳族化合物后而成,TDAE能满足环保要求,相对芳烃含量高。
残余芳烃抽提物(Residual Aromatic Extract,缩写为RAE),RAE通常以石蜡基或者中间基原油的减压渣油为原料,采用溶剂脱沥青—溶剂脱蜡—溶剂精制工艺。RAE芳烃含量高、运动粘度高,精制后也能满足环保要求。
浅度溶剂抽提油(Mildly Extract Solvate,缩写为MES),MES是馏分油经溶剂浅度精制或采用加氢工艺浅度精制而成,如果原料为石蜡基,则还需经过脱蜡精制。MES是无毒的石蜡油,但其与橡胶的相容性差。
本申请中,所用防老剂为防护蜡、防老剂RD和防老剂4020中的一种或多种。实施例中使用防护蜡。
本申请中,所用活性剂为氧化锌或/和硬脂酸。实施例中使用氧化锌。
本申请中,所用硫化剂为硫磺粉或/和不溶性硫磺IS7020。实施例中使用硫磺粉。
本申请中,所用固体硅烷偶联剂为硅烷偶联剂Si-69或/和硅烷偶联剂Si75。具体的,硅烷偶联剂Si-69,化学名为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物;硅烷偶联剂Si75化学名称为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]二硫化物。实施例中使用SI69N。
本申请中,所用促进剂为促进剂DZ、促进剂CZ和促进剂DPG中的一种或多种。实施例中使用促进剂DZ。
实施例1
本申请实施例提供了一种雪地胎胎面和雪地用轮胎,具体步骤如下:
1、制备第一胶料、第二胶料和第三胶料,以重量份计,第一胶料包括:天然橡胶70份、非充油溶聚丁苯橡胶30份、炭黑一50份、白炭黑20份,操作油5份、固体硅烷偶联剂2.4份、增粘树脂4.5份、防老剂3份、活性剂5份、促进剂1.5份和硫化剂2.5份。
以重量份计,第二胶料包括:天然橡胶40份、充油溶聚丁苯橡胶(干胶)30份、高顺式顺丁橡胶30份、炭黑二35份、白炭黑45份、操作油25份、固体硅烷偶联剂7.2份、白炭黑加工助剂2.5份、防老剂4份、活性剂3.5份、促进剂2.3份和硫化剂1.6份;充油溶聚丁苯橡胶计算重量份时,以充油溶聚丁苯橡胶的干胶部分计算。
以重量份计,第三胶料包括:天然橡胶20份、充油乳聚丁苯橡胶(干胶)40份、高顺式顺丁橡胶40份、炭黑二20份、白炭黑40份、操作油20份、固体硅烷偶联剂4份、防老剂4.5份、活性剂3.5份、促进剂2份和硫化剂1.2份;充油乳聚丁苯橡胶计算重量份时,以充油乳聚丁苯橡胶的干胶部分计算。
具体的,非充油溶聚丁苯橡胶为台橡公司产品,非充油溶聚丁苯橡胶的苯乙烯质量含量为10%,非充油溶聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基质量含量为40%,非充油溶聚丁苯橡胶的玻璃化温度(DSC)为-59℃;充油溶聚丁苯橡胶为独山子公司产品,充油溶聚丁苯橡胶的充油量为37.5份,充油溶聚丁苯橡胶的苯乙烯质量含量为25%,充油溶聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基质量含量为57%,充油溶聚丁苯橡胶的玻璃化温度(DSC)为-27℃;充油乳聚丁苯橡胶为申华公司产品,充油乳聚丁苯橡胶的充油量为37.5份,充油乳聚丁苯橡胶的苯乙烯质量含量为23.5%,充油乳聚丁苯橡胶的乙烯基质量含量为16%,充油乳聚丁苯橡胶的玻璃化温度(DSC)为-50℃;炭黑一为黑猫公司N326炭黑;炭黑二为黑猫公司N234炭黑;白炭黑为赢创公司VN3;固体硅烷偶联剂为南京曙光SI69N;其他均为市售常规材料。
2、上述三种橡胶组合物,分别按组分配比,将各组分在密炼机中进行常规的胶料混炼,混炼方法为现有橡胶技术人员所熟知的密炼混炼法。
需注意,混炼温度不超过155℃。混炼分母炼、终炼混炼生产,母炼排胶温度155℃,混炼时间约170s;终炼排胶温度105℃,混炼时间约140s。混炼得到第一胶料、第二胶料和第三胶料三种混炼胶。
3、分别将第一胶料、第二胶料和第三胶料各自在复合压出机台(至少为三复合),分别从各自的螺杆挤出机进胶口进胶,通过流道压出并排列成一定的形状,其中,预口型部件压出并排列成预置形状,最后共同通过压出口型部件,复合压出雪地胎胎面。预口型部件的结构如图1所示,本申请实施例制得的雪地胎胎面的结构如图2所示,图1为本申请实施例提供的预口型部件的出口结构示意图,图2为通过图1的预口型部件制得的雪地胎胎面的结构示意图。预口型部件包括第一层流道口1和第二层流道口;第二层流道口对齐设置在第一层流道口顶壁上,第二层流道口1设有第一挡板和第二挡板,第一挡板和第二挡板固定在第二层流道口的内部;第一挡板和第二挡板使得第二层流道口的内部设有相邻三个子流道口,相邻三个子流道口包括中央子流道口3和设置在中央子流道口3两侧的侧边子流道口2。
第一胶料4通过第一层流道口1压出,第三胶料6通过中央子流道口3压出,第二胶料5通过两个侧边子流道口2压出,通过预口型部件压出并排列成一定的形状,再共同通过现有常用的压出口型复合成雪地胎胎面。因此,本申请实施例制得的雪地胎胎面包括第一胶层和第二胶层,第一胶层设置在第二胶层的外侧上;第一胶层包括第一胶料4;第二胶层包括第二胶料5和第三胶料6;第三胶料6的两侧设有第二胶料5;第二胶料5与第三胶料6为不同胶料;第一胶料4与第二胶料5和第三胶料6为不同胶料。
其中,胎面下层的第一胶料4的厚度为3mm,左侧的第二胶料5、中间的第三胶料6和右侧的第二胶料5的宽度分别占雪地胎胎面总宽度的25%、50%和25%。压出工艺为常规轮胎企业所熟知的冷喂料复合压出工艺。雪地胎胎面部件经常规的轮胎成型及硫化工艺后,制造出雪地用轮胎。
4、将步骤3制得的雪地胎胎面经常规的轮胎成型及硫化工艺后,制造出雪地用轮胎。测定本申请实施例的第一胶料、第二胶料和第三胶料的胶料性能和雪地用轮胎的性能,结果如表1~表2所述。
对比例1
本申请对比例提供了第一种对照轮胎胎面和对照轮胎,具体步骤如下:
1、制备胶料,以重量份计,组分为:天然橡胶40份、充油溶聚丁苯橡胶(干胶)30份、高顺式顺丁橡胶30份、炭黑二35份、白炭黑45份、操作油25份、固体硅烷偶联剂7.2份、白炭黑加工助剂2.5份、防老剂4份、活性剂3.5份、促进剂2.3份和硫化剂1.6份。
具体的,充油溶聚丁苯橡胶为独山子公司产品,充油溶聚丁苯橡胶的充油量为37.5份,充油溶聚丁苯橡胶的苯乙烯质量含量为25%,充油溶聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基质量含量为57%,充油溶聚丁苯橡胶的玻璃化温度(DSC)为-27℃;炭黑二为黑猫公司N234炭黑;白炭黑为赢创公司VN3;固体硅烷偶联剂为南京曙光SI69N;其他均为市售常规材料。
2、将步骤1的胶料,按组分配比,在密炼机中进行常规的胶料混炼。混炼分母炼、终炼混炼生产,母炼排胶温度155℃,混炼时间约170s;终炼排胶温度105℃,混炼时间约140s。混炼得到混炼胶。
3、将混炼胶按常规压出工艺压出成对照轮胎胎面,本对比例的对照轮胎胎面为单一胶料的单层结构,再通过轮胎成型、硫化工艺,生产出对照轮胎。测定本申请对比例的轮胎的性能,结果如表2所述。
对比例2
本申请对比例提供了第二种对照轮胎胎面和对照轮胎,具体步骤如下:
1、制备胶料,以重量份计,组分为:天然橡胶20份、充油乳聚丁苯橡胶(干胶)40份、高顺式顺丁橡胶40份、炭黑二20份、白炭黑40份、操作油20份、固体硅烷偶联剂4份、防老剂4.5份、活性剂3.5份、促进剂2份和硫化剂1.2份;充油乳聚丁苯橡胶计算重量份时,以充油乳聚丁苯橡胶的干胶部分计算。
具体的,充油乳聚丁苯橡胶为申华公司产品,充油乳聚丁苯橡胶的充油量为37.5份,充油乳聚丁苯橡胶的苯乙烯质量含量为23.5%,充油乳聚丁苯橡胶的乙烯基质量含量为16%,充油乳聚丁苯橡胶的玻璃化温度(DSC)为-50℃;炭黑二为黑猫公司N234炭黑;白炭黑为赢创公司VN3;固体硅烷偶联剂为南京曙光SI69N;其他均为市售常规材料。
2、将步骤1的胶料,按组分配比,在密炼机中进行常规的胶料混炼。混炼分母炼、终炼混炼生产,母炼排胶温度155℃,混炼时间约170s;终炼排胶温度105℃,混炼时间约140s。混炼得到混炼胶。
3、将混炼胶按常规压出工艺压出成对照轮胎胎面,本对比例的对照轮胎胎面为单一胶料的单层结构,再通过轮胎成型、硫化工艺,生产出对照轮胎。测定本申请对比例的轮胎的性能,结果如表2所述。
表1第一胶料、第二胶料和第三胶料的性能结果
Figure BDA0002817192980000101
Figure BDA0002817192980000111
注:上表的“/”为无法测定。
表2实施例1、对比例1和对比例2的轮胎性能结果
Figure BDA0002817192980000112
注1:性能指数,是以参照物的性能为100,对比物的性能与参照物相比较之后得到的相对性能,性能指数越高,说明这项性能越好。此处以实施例1的性能为100。
注2:湿地制动性能:实车测试,是在潮湿路面上,车速提高到80km/h以上,将刹车踩到底,提取车速从80km/h降低到20km/h时,车辆驶过的距离(制动距离),做为评价制动性能的依据,制动距离越短,说明制动性能越好,性能指数也越高。
注3:雪地制动性能:实车测试,是在压实的雪地上,车速提高到45km/h以上,将刹车踩到底,提取车速从40km/h降低到5km/h时,车辆驶过的距离(制动距离),做为评价制动性能的依据,制动距离越短,说明制动性能越好,性能指数也越高。
从表1的胶料性能结果可知,第一胶料的硬度高,且具有良好的粘着性能;第二胶料的硬度中等,其玻璃化转化温度Tg较低;第三胶料的硬度低,其玻璃化转化温度Tg低。从硬度看,硬度高变形小,也能保证较好的操控性能,硬度低变形大,会影响操控,但冰雪地抓地力好。从Tg看,Tg低,冬季低温性能好,Tg高,低温性能相对较差,但湿滑性能提高。
从表2的轮胎性能结果可知,对比例1和对比例2采用常规的单层轮胎,对比例1的对照轮胎耐久及湿地性能好,但雪地性能差;对比例2的对照轮胎耐久及湿地性能差,但雪地性能好。采用实施例1的雪地用轮胎,能够综合对比例1和对比例2的优点,极大的改善耐久试验掉块性能及湿滑性能且雪地性能损失较小。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种雪地胎胎面,其特征在于,包括:第一胶层和第二胶层,所述第二胶层设置在所述第一胶层的上层;
所述第一胶层包括第一胶料;所述第一胶层的厚度为2mm~5mm;
所述第二胶层包括第二胶料和第三胶料;以所述第三胶料为对称轴,所述第二胶料对称设置在所述第三胶料的两侧;所述第二胶料与所述第三胶料为不同胶料;所述第一胶料与所述第二胶料和所述第三胶料为不同胶料;
单侧的所述第二胶料的宽度占胎面总宽度的15%-35%;所述第三胶料的宽度占胎面总宽度的30%-70%;
其中,所述第一胶料在25℃下的邵尔A硬度的硬度设计在65~75,所述第一胶料,按重量份计,包括:天然橡胶50~90份、非充油溶聚丁苯橡胶10~50份、炭黑一30~70份、白炭黑10~30份、操作油0~15份、固体硅烷偶联剂0.5~7.2份、增粘树脂1~6份、防老剂0.5~4份、活性剂3~8份、促进剂1~3份和硫化剂1.5~6份;
所述第二胶料在25℃下的邵尔A硬度的硬度设计在56~66,所述第二胶料,按重量份计,包括:天然橡胶10~50份、充油溶聚丁苯橡胶10~50份、高顺式顺丁橡胶10~30份、炭黑二20~50份、白炭黑30~70份、操作油1~40份、固体硅烷偶联剂5~18份、白炭黑加工助剂1~5份、防老剂2~6份、活性剂1~5份、促进剂1~5份和硫化剂1~5份;其中,所述充油溶聚丁苯橡胶计算重量份时,以所述充油溶聚丁苯橡胶的干胶部分计算;
所述第三胶料在25℃下的邵尔A硬度的硬度设计在46~56,所述第三胶料,按重量份计,包括:天然橡胶10~50份、充油乳聚丁苯橡胶10~40份、高顺式顺丁橡胶10~50份、炭黑二5~40份、白炭黑20~60份、操作油1~40份、固体硅烷偶联剂2~15份、防老剂2~6份、活性剂1~5份、促进剂1~5份和硫化剂1~5份;其中,所述充油乳聚丁苯橡胶计算重量份时,以所述充油乳聚丁苯橡胶的干胶部分计算;
所述炭黑一的平均氮吸附比表面积为70~99 103 m2/kg,所述炭黑一的压缩DBP吸收值60~80 10-5 m3/kg;
所述炭黑二的平均氮吸附比表面积为100~120 103 m2/kg,所述炭黑二的压缩DBP吸收值90~110 10-5 m3/kg。
2.根据权利要求1所述的雪地胎胎面,其特征在于,所述第一胶料中,所述非充油溶聚丁苯橡胶的苯乙烯质量含量为5%~25%;所述非充油溶聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基质量含量为10%~40%;所述非充油溶聚丁苯橡胶的玻璃化温度为-50~ -75℃。
3.根据权利要求1所述的雪地胎胎面,其特征在于,所述第二胶料中,按重量份计,所述充油溶聚丁苯橡胶的充油量为25~37.5份;所述充油溶聚丁苯橡胶的苯乙烯质量含量为20%~40%;所述充油溶聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基质量含量30%~70%;所述充油溶聚丁苯橡胶的玻璃化温度为-20~ -40℃。
4.根据权利要求1所述的雪地胎胎面,其特征在于,所述第三胶料中,按重量份计,所述充油乳聚丁苯橡胶的充油量为35~40份;所述充油乳聚丁苯橡胶的苯乙烯质量含量为22%~25%;所述充油乳聚丁苯橡胶的丁二烯中乙烯基质量含量15%~19%;所述充油乳聚丁苯橡胶的玻璃化温度为-40~ -60℃。
5.据权利要求1所述的雪地胎胎面,其特征在于,所述白炭黑的氮吸附比表面积为150~210 103 m2/kg。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的雪地胎胎面的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
将第一胶料、第二胶料和第三胶料分别经各自螺杆挤出机进胶口进胶,然后,经各自的螺杆挤出机及流道挤出后,通过预口型部件压出并排列成预置形状,最后共同通过挤出口型部件,复合压出雪地胎胎面;
所述预口型部件包括第一层流道口和第二层流道口;所述第二层流道口对齐设置在所述第一层流道口顶壁上,所述第二层流道口设有第一挡板和第二挡板,所述第一挡板和所述第二挡板固定在所述第二层流道口的内部;所述第一挡板和所述第二挡板使得所述第二层流道口的内部设有相邻三个子流道口,相邻三个所述子流道口包括中央子流道口和设置在所述中央子流道口两侧的侧边子流道口;所述第一胶料通过所述第一层流道口压出,所述第三胶料通过所述中央子流道口压出,所述第二胶料通过所述侧边子流道口压出。
7.一种雪地用轮胎,其特征在于,包括如权利要求1至5任意一项所述的雪地胎胎面或权利要求6所述的制造方法制得的雪地胎胎面经成型和硫化后制备的雪地用轮胎。
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