CN113337020A - 一种高耐磨橡胶组合物及其应用 - Google Patents
一种高耐磨橡胶组合物及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113337020A CN113337020A CN202110700322.7A CN202110700322A CN113337020A CN 113337020 A CN113337020 A CN 113337020A CN 202110700322 A CN202110700322 A CN 202110700322A CN 113337020 A CN113337020 A CN 113337020A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- mass
- rubber composition
- rubber
- wear
- 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
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 72
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims abstract description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 28
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 7
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 6
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 5
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000010734 process oil Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 2
- ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 4-n-(4-methylpentan-2-yl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006978 SSBR Polymers 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229920003193 cis-1,4-polybutadiene polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010058 rubber compounding Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyltetrasulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
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)
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高耐磨橡胶组合物及其应用，由以下配方物料制备而成：20～40质量份的顺丁橡胶；75～100质量份的多支链溶聚丁苯橡胶；60～90质量份的二氧化硅；5～8质量份的硅烷偶联剂；5～15质量份的补强剂；28～40质量份的加工助剂；2～8质量份的活性剂；1～5质量份的防老剂；1.5～4质量份的硫化剂；1～3.5质量份的硫化促进剂。该轮胎橡胶配方主要利用多支链结构的溶聚丁苯橡胶作为主体，其结构中含有大量支链端基，末端活性基团能够更好的结合补强剂等，提升橡胶组合物的耐磨性能，同时维持滚动阻力和湿滑路面操控性能基本不变。尤其地，本发明适合在电动汽车轮胎等方面的应用。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶制品技术领域，具体地，涉及一种高耐磨橡胶组合物及其应用。
背景技术
轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品；通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。按照不同部位，轮胎外胎由胎面、胎肩、帘布层和胎圈等几部分组成。其中，胎面是轮胎与路面接触的部分，胎面胶即轮胎最外面的一层胶料。
目前，电动汽车采用低滚动阻力系数、高胎压、大直径、窄胎面、扁平化以及特定的轮胎结构、花纹和材料，有利于整车的动力性、经济性、操稳性、湿地性能及其噪音和磨耗的改善。其中，电动汽车轮胎的标准充气压力不再采用传统的230～250kPa，而是300～320kPa。在保证轮胎安全性能的前提下，由于采用窄胎面、大外径的设计，轮胎使用充气压力可提高至320kPa。采用高胎压可以增强轮胎本身的刚度，同时降低轮胎因为滚动而产生的变形以及由此产生的滞后损失，一定程度上，轮胎胎压越高，轮胎滚动阻力越低，利于提升车辆行驶性能等。
在负载不变的情况下，低滚阻轮胎的滚动阻力值平均可降低12％～20％，如果一辆汽车使用4条低滚组轮胎，平均可降低5％的燃油消耗。所以，电动汽车使用高气压的轮胎行驶，可以有效降低轮胎的滚动阻力，节约能源。但是，在负荷一定时，轮胎工作气压过高，下沉量变小，地面接触面积变小，单位面积所受到的力增加，容易加速胎面中部的磨损，从而缩短轮胎的使用寿命。
并且，电动汽车使用电源驱动电动机提供动力，电动机瞬间就可以达到最大的马力输出，通过传动装置或直接驱动车轮工作。传统的燃油汽车在进行动力传输的过程中有时限性，它需要通过档位的变化来匹配汽车速度。所以电动汽车比燃油汽车起步快，由此电动汽车轮胎比燃油汽车的轮胎更容易磨损。
现有技术是通过改良橡胶组合物中的补强剂结构，改善橡胶主体与补强剂的结合，从而提升橡胶组合物的磨耗性能；或者对溶聚丁苯橡胶末端基团进行改性，增强末端基团活性，增强与补强剂的结合，提升橡胶组合物的磨耗性能。根据轮胎性能魔术三角(磨耗、滚阻、湿抓)，当提升一项性能，另两项性能会下降。上述现有两种方案都能够提升橡胶组合物的磨耗性能，但滚阻和湿抓性能都受到影响。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种高耐磨橡胶组合物及其应用，本发明提供的橡胶组合物具有较好的磨耗性能，同时维持滚动阻力和湿滑路面操控性能基本不变，有利于在电动汽车轮胎等方面的应用。
本发明提供一种高耐磨橡胶组合物，其由以下配方物料制备而成：
20～40质量份的顺丁橡胶；
75～100质量份的多支链溶聚丁苯橡胶；
60～90质量份的二氧化硅；
5～8质量份的硅烷偶联剂；
5～15质量份的补强剂；
28～40质量份的加工助剂；
2～8质量份的活性剂；
1～5质量份的防老剂；
1.5～4质量份的硫化剂；
1～3.5质量份的硫化促进剂。
在本发明的优选实施例中，所述多支链溶聚丁苯橡胶具有星型多支链结构，分子量在100万以上。
在本发明的优选实施例中，所述补强剂为炭黑N-234。
在本发明的优选实施例中，所述硅烷偶联剂为SI-69。
在本发明的优选实施例中，所述加工助剂包括加工油25～30份和加工树脂3～10份。
在本发明的优选实施例中，所述活性剂包括硬脂酸1～3份和氧化锌1～5份。
在本发明的优选实施例中，所述防老剂为对苯二胺类防老剂。
在本发明的优选实施例中，所述硫化剂为硫磺；所述硫化促进剂为促进剂CBS。
本发明提供如前文所述的高耐磨橡胶组合物在制备电动汽车轮胎胎面中的应用。
与现有技术相比，本发明所述的橡胶组合物含有各组分重量份：顺丁橡胶20～40、多支链溶聚丁苯橡胶75～100，二氧化硅60～90、硅烷偶联剂5～8、补强剂5～15、加工助剂28～40、活性剂2～8、防老剂1～5、促进剂1～3.5、硫化剂1.5～4。在本发明中，该轮胎橡胶配方主要利用多支链结构的溶聚丁苯橡胶作为主体，其结构中含有大量支链端基，末端活性基团能够更好的结合补强剂等，能够提升橡胶组合物的耐磨性能，同时维持滚动阻力和湿滑路面操控性能基本不变。尤其地，本发明适合在电动汽车轮胎等方面的应用，利于延长轮胎的使用寿命。
具体实施方式
下面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。
本发明提供了一种高耐磨橡胶组合物，其由以下配方物料制备而成：
20～40质量份的顺丁橡胶；
75～100质量份的多支链溶聚丁苯橡胶；
60～90质量份的二氧化硅；
5～8质量份的硅烷偶联剂；
5～15质量份的补强剂；
28～40质量份的加工助剂；
2～8质量份的活性剂；
1～5质量份的防老剂；
1.5～4质量份的硫化剂；
1～3.5质量份的硫化促进剂。
针对电动汽车轮胎以上现有问题，本发明提供一种具有较好磨耗性能的高耐磨橡胶，同时维持滚动阻力和湿滑路面操控性能基本不变，有利于在电动汽车轮胎等方面的应用。
按照重量份，本发明实施例所述的橡胶配方物料包括：20～40份的顺丁橡胶；75～100份的多支链溶聚丁苯橡胶。顺丁橡胶(BR)是顺式1,4-聚丁二烯橡胶的简称，工业生产顺丁橡胶均采用溶液聚合的方法，原材料主要有单体丁二烯和溶剂、催化剂等。本发明实施例一般采用稀土系催化剂合成的高顺式顺丁橡胶市售产品，例如BRLANXESS CB24，利于提升硫化橡胶的性能等。具体地，所述顺丁橡胶用量可为20份、30份、40份等。
并且，本发明中使用多支链溶聚丁苯橡胶，优选具有星型多支链的结构，含有末端基团较多，能够更好的结合补强剂等，提升橡胶组合物的耐磨性能，同时保证轮胎滚动阻力性能和湿抓力等。
溶聚丁苯橡胶又称溶聚丁苯胶、溶液聚丁苯橡胶，英文简称SSBR，通常是丁二烯和苯乙烯在溶剂中引发聚合而制得的共聚物，有纯溶聚丁苯和充油溶聚丁苯等类型。本发明所述的多支链溶聚丁苯橡胶，其端基比一般的直链橡胶的端基多；常用丁苯橡胶的分子量在40万～50万，而本发明优选的多支链溶聚丁苯橡的分子量在100万以上。本发明主要利用多支链结构的丁苯橡胶作为主体，增强与补强剂的结合，提高橡胶组合物的耐磨性能。
本发明实施例采用75～100质量份的多支链溶聚丁苯橡胶，例如75份、80份、85份、88份、100份。在本发明的具体实施例中，该橡胶组合物使用溶聚SL255丁苯橡胶，比一般溶聚丁苯橡胶的磨耗性能好，同时能够维持湿抓地性能基本不变。
在本发明的实施例中，所述高耐磨橡胶组合物配方物料包括：60～90质量份的二氧化硅；5～8质量份的硅烷偶联剂；5～15质量份的补强剂。其中，本发明对所述的二氧化硅没有特殊限制，采用常用的橡胶用原料即可，用量优选为70～80份，更优选为75份。所述补强剂可为中超耐磨炭黑，优选为炭黑N-234，补强性和耐磨性较好。本发明实施例中的炭黑用量可为6～12份，进一步为8～10份。
所述硅烷偶联剂一般为含有机官能基的硅氧烷，主要增强无机物和有机物的相容性。作为优选，所述硅烷偶联剂为SI-69，化学名为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物；用量优选为6～7重量份。
所述高耐磨橡胶组合物配方物料包括28～40质量份的加工助剂；为便于物料混炼等，所述加工助剂优选包括：加工油25～30份和加工树脂3～10份。其中，所述加工油通常为芳香烃加工油；加工油：运动粘度mm2/s(100℃)：15～25，闪点210℃。加工树脂：石油树脂，软化点85～95℃。
在本发明的实施例中，所述的高耐磨橡胶配方包括2～8重量份的活性剂。所述活性剂也称活化剂，优选包括第一活化剂无机金属氧化物和第二活化剂有机脂肪酸类化合物，更优选包括：氧化锌(ZnO)1～5重量份和硬脂酸1～3重量份；氧化锌、硬脂酸这些组分可以起到润滑、便于加工、促进硫化等多方面作用。
本发明实施例所述高耐磨橡胶配方物料包括1～5质量份的(化学)防老剂；所述化学防老剂旨在通过一定活性的化合物消耗掉侵入橡胶表面内部和外表面的臭氧，以及终止热和机械老化产生的自由基，从而防止橡胶老化。具体地，所述化学防老剂优选为对苯二胺类防老剂，如采用防老剂6PPD，其是N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺。
在本发明中，所述的橡胶组合物配方物料包括：1.5～4质量份的硫化剂和1～3.5质量份的硫化促进剂。所述硫化剂也称加硫剂，本发明实施例一般采用硫磺。所述硫化促进剂简称促进剂，优选为次磺酰胺类促进剂，例如采用促进剂CBS(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)。
本发明实施例上述配方主要用作胎面胶，可按照以下步骤制备：
使用串联式一次法密炼机进行混炼，具体操作：将生胶、炭黑、二氧化硅、硅烷偶联剂、加工油、加工树脂、硬脂酸、氧化锌、防老剂一次性投入上部密炼机进行混合，胶料升温至150℃后，将胶料排至下辅机；在下辅机以150℃恒温密炼180秒后卸出，冷却至室温后得到母胶。
将上一步混合得到的母胶与硫磺、促进剂使用密闭式班伯里密炼机混合2分钟，得到橡胶混合物。
本发明实施例提供前文所述的高耐磨橡胶组合物在制备电动汽车轮胎胎面中的应用；在本发明的实施例中，以上橡胶组合物优选采用分步混炼的方式制备电动汽车轮胎胎面。本发明实施例在橡胶配方中使用星型多支链的丁苯橡胶，可以有效保证橡胶组合物拥有很好的滚动阻力性能的同时，能够很好提升轮胎的磨耗性能。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的高耐磨橡胶组合物及其应用进行具体地描述。但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市场购得的常规产品。
实施例1
使用串联式一次法密炼机进行混炼，具体操作：按照表1配方，将生胶、炭黑、二氧化硅、硅烷偶联剂、加工油、加工树脂、硬脂酸、氧化锌、防老剂一次性投入上部密炼机进行混合，胶料升温至150℃后，将胶料排至下辅机；在下辅机以150℃恒温密炼180秒后卸出，冷却至室温后得到母胶。
将上一步混合得到的母胶与硫磺、促进剂使用密闭式班伯里密炼机混合2分钟，得到橡胶混合物。
实施例2-3
按照表1配方，根据实施例1的操作，分别制备得到胶料。
比较例
按照表1配方，根据实施例1的操作，制备得到胶料。
表1本发明实施例中橡胶组合物配方(以重量份计)
注：原料说明：
本发明实施例中橡胶组合物性能如下：
表2性能对比表
| 性能 | 比较例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| Tanδ60℃ | 100 | 101 | 101 | 102 |
| Lambourn(CC) | 100 | 111 | 120 | 128 |
| DIN(CC) | 100 | 110 | 118 | 127 |
| 磨耗里程(Km) | 6500 | 7200 | * | * |
以比较例各项性能结果为100，采用指数表示，指数越大，性能越好。
注：Lambourn磨耗测试使用UESHIMA厂家AB-1152磨耗设备进行实验，测试条件：速度100m/min，角度5％，荷重20N，时间30min。
DIN磨耗测试使用UESHIMA厂家AB-6111磨耗设备进行实验，测试条件：荷重10N，测试距离360.8m，砂纸A60。
通过比较例和实施例1得出，两者橡胶组合物Tanδ60℃(与轮胎的滚动阻力性能相关，值越小，轮胎滚阻越低)值基本相当，但是使用了L255丁苯橡胶的实施例1的磨耗性提升了10％左右。
通过实施例2和实施例3可以得出，在橡胶配方中增加使用星型多支链的丁苯橡胶L255份数，可以有效保证橡胶组合物拥有很好的滚动阻力性能的同时，能够很好提升轮胎的磨耗性能。
上述的磨耗实车测试：
将比较例和实施例1的橡胶组合物用于轮胎胎面部位使用，制备轮胎(常规半钢子午线轿车轮胎)进行车辆磨耗性能测试，通过测试进行换算得出，比较例磨耗能够达到65000公里，而实施例磨耗能够达到72000公里，能够提升磨耗性能10.8％。
由以上实施例可知，本发明该轮胎橡胶配方主要利用多支链结构的溶聚丁苯橡胶作为主体，能够更好的结合补强剂等，提升橡胶组合物的耐磨性能，滚动阻力和湿地抓地力性能基本维持不变。尤其地，本发明适合在电动汽车轮胎等方面的应用，利于延长轮胎的使用寿命。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本发明应该保护的范围。
Claims (9)
1.一种高耐磨橡胶组合物，其特征在于，由以下配方物料制备而成：
20～40质量份的顺丁橡胶；
75～100质量份的多支链溶聚丁苯橡胶；
60～90质量份的二氧化硅；
5～8质量份的硅烷偶联剂；
5～15质量份的补强剂；
28～40质量份的加工助剂；
2～8质量份的活性剂；
1～5质量份的防老剂；
1.5～4质量份的硫化剂；
1～3.5质量份的硫化促进剂。
2.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述多支链溶聚丁苯橡胶具有星型多支链结构，分子量在100万以上。
3.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述补强剂为炭黑N-234。
4.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂为SI-69。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述加工助剂包括加工油25～30份和加工树脂3～10份。
6.根据权利要求1-4任一项所述的高耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述活性剂包括硬脂酸1～3份和氧化锌1～5份。
7.根据权利要求1-4任一项所述的高耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述防老剂为对苯二胺类防老剂。
8.根据权利要求1-4任一项所述的高耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述硫化剂为硫磺；所述硫化促进剂为促进剂CBS。
9.如权利要求1-8任一项所述的高耐磨橡胶组合物在制备电动汽车轮胎胎面中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110700322.7A CN113337020A (zh) | 2021-06-23 | 2021-06-23 | 一种高耐磨橡胶组合物及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110700322.7A CN113337020A (zh) | 2021-06-23 | 2021-06-23 | 一种高耐磨橡胶组合物及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113337020A true CN113337020A (zh) | 2021-09-03 |
Family
ID=77477989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110700322.7A Pending CN113337020A (zh) | 2021-06-23 | 2021-06-23 | 一种高耐磨橡胶组合物及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113337020A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08337687A (ja) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | トレッド用ゴム組成物 |
| CN102120798A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-07-13 | 北京化工大学 | 改性引发剂合成星形溶聚丁苯橡胶的方法 |
| CN105777946A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 双端改性星型溶聚丁苯橡胶及其制备方法和硫化橡胶及其应用 |
-
2021
- 2021-06-23 CN CN202110700322.7A patent/CN113337020A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08337687A (ja) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | トレッド用ゴム組成物 |
| CN102120798A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-07-13 | 北京化工大学 | 改性引发剂合成星形溶聚丁苯橡胶的方法 |
| CN105777946A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 双端改性星型溶聚丁苯橡胶及其制备方法和硫化橡胶及其应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 姚骞等: "星形溶聚丁苯橡胶/异戊橡胶并用胶的结构和性能", 《橡胶工业》 * |
| 赵素合等: "中试合成绿色轮胎用星形SSBR的结构、性能及应用研究", 《橡胶工业》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6018207B2 (ja) | トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| EP2585525B1 (en) | Low rolling resistance tread for cars and light trucks | |
| KR101772947B1 (ko) | 타이어 트레드용 고무 조성물 | |
| US9695302B2 (en) | Rubber composition for studless winter tires, and studless winter tire | |
| 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 | |
| EP3904117A1 (en) | Rubber composition and tire | |
| US20120277348A1 (en) | Tire rubber composition and pneumatic tire | |
| CN107108910B (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 | |
| WO2018135530A1 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| EP3677437B1 (en) | Pneumatic tire | |
| JP2016183219A (ja) | ゴム組成物およびタイヤ | |
| CN113462049A (zh) | 一种胎面用橡胶组合物及其制备方法 | |
| WO2013046850A1 (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| CN113337020A (zh) | 一种高耐磨橡胶组合物及其应用 | |
| JP7403207B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ | |
| JP7014274B1 (ja) | 重荷重用タイヤ | |
| CN112898652B (zh) | 一种用作胎面胶的低滚阻橡胶组合物及轮胎 | |
| WO2012144541A1 (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| EP3800068A1 (en) | Tire | |
| CN115697725A (zh) | 轮胎 | |
| JP3693791B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| CN113321856B (zh) | 一种用于提升轮胎冰雪地性能的橡胶组合物及轮胎 | |
| JP2020203604A (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP7151817B1 (ja) | タイヤ | |
| US11866586B2 (en) | Rubber composition for tires and tire |
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: 20210903 |