CN114437432B - 用于浅色轮胎胎面的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用 - Google Patents

用于浅色轮胎胎面的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及橡胶领域，公开了一种用于浅色轮胎胎面的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、二氧化钛、蓖麻油酸酯、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为由式(1)所示的化合物中的至少一种提供的巯基酸系单体，所述橡胶基体为溶聚丁苯橡胶或者所述橡胶基体为顺丁橡胶和溶聚丁苯橡胶的组合。本发明提供的橡胶组合物具有良好的加工安全性和较高的硫化效率，且由该组合物制备得到的硫化橡胶具有较高的强度和较好的动态力学性能。

Description

用于浅色轮胎胎面的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种用于浅色轮胎胎面的橡胶组合物及其应用、一种制备硫化橡胶的方法以及由该方法制备得到的硫化橡胶和该硫化橡胶在轮胎胎面中的应用。
背景技术
近年来，为了适应汽车轮胎安全、环保、绿色的发展趋势，白炭黑这样的非石油资源因其能降低轮胎滚动阻力、节约汽车燃料消耗等特点，在轮胎领域越来越受到重视。
由于白炭黑较强的表面极性，使其在橡胶基体中的分散变得异常困难，因而应用受到了一定的限制。白炭黑由于其高极性，表面易吸附氧化锌，硫化过程中，易形成硅络合锌，该物质不能激活促进剂，因此，氧化锌的活化作用被降低，导致硫化滞后，影响产品中的硫化效率。
CN103881161A公开了一种含有反式聚异戊二烯的橡胶组合物，橡胶总量以100质量份计，其中合成反式聚异戊二烯与合成顺式聚异戊二烯的总量为5-60质量份、天然橡胶40-95质量份、白炭黑5-90质量份、炭黑5-90质量份。
CN103703072A公开了一种胎面用橡胶组合物，其含有溶聚丁苯橡胶、炭黑、二氧化硅和聚乙二醇，100质量％的橡胶成分中所述溶聚丁苯橡胶的含量为60质量％以上，相对于所述橡胶成分100质量份，所述炭黑的含量为10质量份以下，所述二氧化硅的含量为50质量份以上，所述聚乙二醇的含量为0.1-3.5质量份。
CN107955232A公开了一种马来酸系单体的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法，该现有技术的加工工艺可以提高该橡胶组合物制得的硫化橡胶的强度，降低硫化橡胶的生热，提高硫化橡胶胶料的抗湿滑性。但是该组合物在硫化效率方面表现一般。
由于上述现有技术不能完全满足含有白炭黑配方的轮胎胎面橡胶在保证较高强度和动态力学性能的前提下，具有良好的加工安全性和较高的硫化效率，因此有必要提供一种性能改进的橡胶组合物。
发明内容
本发明的目的是在含有白炭黑配方的轮胎胎面橡胶中，解决如何在保证强度和动态力学性能基本应用要求的前提下，具有良好的加工安全性和较高的硫化效率的问题。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种用于浅色轮胎胎面的橡胶组合物，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、二氧化钛、蓖麻油酸酯、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为由式(1)所示的化合物中的至少一种提供的巯基酸系单体，所述橡胶基体为溶聚丁苯橡胶或者所述橡胶基体为顺丁橡胶和溶聚丁苯橡胶的组合，所述蓖麻油酸酯相对密度为0.9550-0.9700g/cm3；
Figure BDA0002755793900000021
其中，在式(1)中，
x为0，且R2为-SH；或者
x为1，M为式(2)所示的结构，R1和R2各自独立地为H或-SH，且R1和R2不同时为H；或者
x为2，M为式(2)所示的结构，R2以及2个M中的R1各自独立地为H或-SH，且R2以及两个M中的R1不同时为H；或者
x为3，M为式(2)所示的结构，R2以及3个M中的R1各自独立地为H或-SH，且R2以及3个M中的R1不同时为H；
其中，在所述橡胶基体中，所述顺丁橡胶与所述溶聚丁苯橡胶的含量重量比为0：100至40：60；
相对于100重量份的所述橡胶基体，所述橡胶改性剂的含量为2-7重量份，所述白炭黑的含量为70-100重量份，所述二氧化钛的含量为10-20重量份，所述蓖麻油酸酯的含量为5-10重量份，所述活化剂的含量为3-8重量份，所述防老剂的含量为1-6重量份，所述软化剂的含量为10-20重量份，所述促进剂的含量为1-6重量份的，所述硫化剂的含量为0.5-3重量份。
本发明的第二方面提供一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括：将前述第一方面的橡胶组合物中的各组分进行混炼以形成终炼胶，并将所述终炼胶进行硫化处理。
本发明的第三方面提供一种由上述方法制备得到的硫化橡胶。
本发明的第四方面提供上述硫化橡胶在轮胎胎面中的应用。
本发明的第五方面提供上述的橡胶组合物在制备轮胎胎面橡胶中的应用。
本发明的橡胶组合物具有良好的加工安全性和硫化效率，较高的强度和较好的动态力学性能，以及由该组合物制得的硫化橡胶能够用于浅色车胎胎面。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种用于浅色轮胎胎面的橡胶组合物，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、二氧化钛、蓖麻油酸酯、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为由式(1)所示的化合物中的至少一种提供的巯基酸系单体，所述橡胶基体为溶聚丁苯橡胶或者所述橡胶基体为顺丁橡胶和溶聚丁苯橡胶的组合，所述蓖麻油酸酯相对密度为0.9550-0.9700g/cm3；
Figure BDA0002755793900000041
其中，在式(1)中，
x为0，且R2为-SH；或者
x为1，M为式(2)所示的结构，R1和R2各自独立地为H或-SH，且R1和R2不同时为H；或者
x为2，M为式(2)所示的结构，R2以及2个M中的R1各自独立地为H或-SH，且R2以及两个M中的R1不同时为H；或者
x为3，M为式(2)所示的结构，R2以及3个M中的R1各自独立地为H或-SH，且R2以及3个M中的R1不同时为H；
其中，在所述橡胶基体中，所述顺丁橡胶与所述溶聚丁苯橡胶的含量重量比为0：100至40：60；
相对于100重量份的所述橡胶基体，所述橡胶改性剂的含量为2-7重量份，所述白炭黑的含量为70-100重量份，所述二氧化钛的含量为10-20重量份，所述蓖麻油酸酯的含量为5-10重量份，所述活化剂的含量为3-8重量份，所述防老剂的含量为1-6重量份，所述软化剂的含量为10-20重量份，所述促进剂的含量为1-6重量份的，所述硫化剂的含量为0.5-3重量份。
本发明的橡胶组合物具有良好的加工安全性和硫化效率，且制得的硫化橡胶具有较高的强度和良好的动态力学性能。
本发明中，蓖麻油酸酯为蓖麻油酸与丙三醇发生酯化反应的产物。
优选地，所述顺丁橡胶中的顺式含量为90-99重量％。
优选地，所述溶聚丁苯橡胶中苯乙烯结构单元含量为20-30重量％，1，2-丁二烯结构单元的含量为55-65重量％，油类成分含量为20-30重量％；门尼粘度ML(1+4)100℃为55-65。
优选地，所述橡胶改性剂为3-巯基丙酸、4-巯基丁酸和2-巯基丙酸中的至少一种。
优选地，所述白炭黑的氮吸附比表面积为10-200m2/g。
本发明中，优选情况下，所述白炭黑为二氧化硅。示例性地，所述白炭黑可以为由法国罗地亚公司提供的牌号为115GR或165GR的白炭黑。
优选地，所述二氧化钛由钛白粉提供；更优选地，所述钛白粉中的二氧化钛的含量大于98重量％。
优选地，所述活化剂为金属氧化物和脂肪酸的组合或为脂肪酸金属皂盐。
优选地，所述脂肪酸金属皂盐为硬脂酸锌。
本发明中，所述金属氧化物优选为氧化锌和/或氧化镁；所述脂肪酸优选为硬脂酸。
优选地，所述防老剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂和苯并咪唑类防老剂中的至少一种。
优选地，所述防老剂为防老剂4020、防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂D、防老剂MB中的至少一种。更优选地，所述防老剂为防老剂4020。
优选地，所述软化剂为芳烃油、石蜡油、环烷油、石油树脂和聚乙二醇中的至少一种。更优选地，所述芳烃油为芳烃油TDAE V500。
优选地，所述促进剂为次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和胍类促进剂中的至少一种。
优选地，所述促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)、二苯胍(促进剂D)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)和二硫化二苯并噻唑(促进剂DM)中的至少一种。
优选地，所述硫化剂为硫磺给予体。本发明中，所述硫磺给予体是指能够提供硫磺的物质。所述硫磺包括不溶性硫磺、可溶性硫磺和充油硫磺中的至少一种。
更优选地，所述硫化剂为普通硫磺S或充油不溶性硫磺IS。
如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括：将前述第一方面的橡胶组合物中的各组分进行混炼形成终炼胶，并将所述终炼胶进行硫化处理。
本发明对所述混炼的方式没有特别地限定，只要能够实现将橡胶组合物的各组分原料混合均匀即可。例如可以将所述橡胶组合物中的各组分同时进行混炼，也可以先将其中的几种组分先进行混炼、接着再加入剩余组分继续混炼。
但是，为了获得具有更高强度和更好动态力学性能的硫化橡胶，根据一种优选的具体实施方式，将前述第一方面的橡胶组合物中的各组分进行所述混炼的步骤包括：
(1)将橡胶基体和橡胶改性剂进行第一混炼，得到第一混炼胶；
(2)将白炭黑、二氧化钛、蓖麻油酸酯、活化剂、防老剂和软化剂与所述第一混炼胶进行第二混炼，得到第二混炼胶；
(3)将所述第二混炼胶与硫化剂和促进剂进行第三混炼，得到所述终炼胶。
优选地，所述第一混炼、所述第二混炼、所述第三混炼各自独立地在密炼机和/或开炼机中进行。
优选地，在步骤(1)中还包括：将所述橡胶基体先进行塑炼得到塑炼胶，然后再将所述塑炼胶与所述橡胶改性剂进行第一混炼。
优选地，所述塑炼的条件至少满足：塑炼温度为70-90℃，塑炼时间为0.1-1min。
发明人发现，通过本发明的该优选的具体实施方式提供的方法制得的硫化橡胶的强度和动态力学性能能更加优异。
优选地，所述第一混炼的条件至少满足：混炼温度为70-150℃，混炼时间为1-10min；更优选地，所述第一混炼的条件至少满足：混炼温度为90-110℃，混炼时间为2-5min。
优选地，所述第二混炼的条件至少满足：混炼温度为90-170℃，混炼时间为2-10min；更优选地，所述第二混炼的条件至少满足：混炼温度为140-160℃，混炼时间为3-6min。
优选地，所述第三混炼的条件至少满足：混炼温度为不高于130℃，混炼时间为5-7min。
优选地，所述硫化处理的条件至少满足：硫化温度为150-170℃，硫化压力为10-20MPa，硫化时间为20-40min。
根据一种更加优选的具体实施方式，所述第一混炼的条件至少包括：混炼温度为90-110℃，混炼时间为2-5min；所述第二混炼的条件至少包括：混炼温度为110-150℃，混炼时间为3-6min；所述第三混炼的条件至少包括：混炼温度为不高于130℃，混炼时间为5-7min；所述硫化处理的条件至少包括：硫化温度为150-170℃，硫化压力为10-20MPa，硫化时间为20-40min。采用该优选实施方式的橡胶组合物的加工安全性和硫化效率更好，硫化橡胶的强度更高、动态力学性能更好。
为了具体地说明本发明制备硫化橡胶的方法，以下提供一种更优选的具体实施方式来进行说明：
(1)将橡胶基体置于密炼机内进行塑炼，转速为50-120rpm，初始塑炼温度为60-90℃，生胶塑炼时间为0.1-1min；然后将橡胶改性剂加入到上述密炼机中进行第一混炼，得到第一混炼胶；
(2)将所述第一混炼胶与白炭黑、二氧化钛、蓖麻油酸酯、活化剂、防老剂和软化剂加入密炼机内进行第二混炼，出料并停放3-5h，得到第二混炼胶；
(3)将所述第二混炼胶置于密炼机内进行塑炼，转速为50-100rpm，初始塑炼温度为25-50℃，塑炼时间为0.5-1.5min；然后将促进剂和硫化剂加入上述密炼机中进行第三混炼，得到终炼胶；
(4)将上述终炼胶在辊距为0.3-0.8mm的开炼机上通过一次，然后将辊距调至3-7mm，再通过两次，将获得的开炼胶停放12-48h；
(5)将上述开炼胶在硫化温度为150-170℃，硫化压力为10-20MPa的平板硫化机上硫化20-40min，得到硫化橡胶。
在没有特别说明的情况下，本发明中所用压力均为表压压力。
如前所述，本发明的第三方面提供了由前述第二方面所述的方法制备得到的硫化橡胶。
如前所述，本发明的第四方面提供了前述第三方面所述的硫化橡胶在轮胎胎面中的应用。
如前所述，本发明的第五方面提供了前述橡胶组合物在制备轮胎胎面橡胶中的应用。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。
在没有特别说明的情况下，以下使用的各种商品均来自商购。
以下实例中涉及的设备情况见表1，测试方法见表2。
实例中使用的化学试剂为市售品，具体如下：
溶聚丁苯橡胶Ⅰ：牌号2535E，苯乙烯结构单元含量为23重量％，1，2-丁二烯结构单元含量为63重量％，油类成分含量为27重量％；门尼粘度ML(1+4)100℃为60，燕山石化公司产品。
溶聚丁苯橡胶Ⅱ：牌号T4850，苯乙烯结构单元含量为43重量％，1，2-丁二烯结构单元含量为47重量％，油类成分含量为27重量％；门尼粘度ML(1+4)100℃为46，旭化成公司产品。
顺丁橡胶Ⅰ：牌号BR9000，顺式含量为97.8重量％，燕山石化公司产品。
顺丁橡胶Ⅱ：牌号015H，顺式含量为92重量％，道达尔公司产品。
白炭黑：牌号165GR，氮吸附比表面积为170m2/g，法国罗地亚公司产品。
二氧化钛：钛白粉，二氧化钛含量为98重量％，中太化工有限公司产品。
高岭土(组分a)：2μm，江西建园科技有限公司产品。
蓖麻油酸酯：相对密度0.9650g/cm3，大海化工有限公司产品。
蓖麻油(组分b)：石家庄鸿运植物油厂产品。
橡胶改性剂：
3-巯基丙酸，山东新昌化工科技有限公司产品。
4-巯基丁酸，郑州科豫隆化工产品有限公司产品。
2-巯基丙酸，百灵威科技有限公司产品。
Si69：分析纯，旭昕化工有限公司产品。
软化剂：环保芳烃油TDAE V500(简称TDAE)，新达洋(宁波)有限公司产品；PEG4000，新达洋(宁波)有限公司产品。
活化剂：氧化锌、硬脂酸，潍坊恒丰化工有限公司产品。
防老剂：N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺(防老剂4020)，江苏圣奥化学科技有限公司产品。
硫化剂：硫磺，潍坊中恒化工有限公司产品。
促进剂：N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)、二苯胍(促进剂D)，二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)，上海永研化工科技有限公司产品。
在没有特别说明的情况下，以下实例中的每重量份表示1g。
表1
序号 设备名称 型号 生产厂家
1 密炼机 BR1600 美国法雷尔公司
2 开炼机 XK-160 青岛鑫城一鸣机械有限公司
3 平板硫化机 XLB-D400*400*2 上海第一橡胶机械厂
4 万能拉力机 SHIMADZU，AG-20KNG 日本岛津公司
5 动态粘弹谱仪 GT-7011-GLH 中国台湾高铁公司
6 硫化仪 GT-M2000A 中国台湾高铁公司
表2
Figure BDA0002755793900000101
制备例1：制备硫化橡胶
第一混炼：
将橡胶基体置于密炼机内进行塑炼，设置密炼机的转速为80rpm，密炼机的初始塑炼温度为80℃，生胶塑炼时间为0.5min；然后将橡胶改性剂加入到上述密炼机中，设置密炼机的混炼温度，进行第一混炼，得到第一混炼胶。
第二混炼：
提起前述第一混炼的密炼机的上顶栓，将所述第一混炼胶与白炭黑、二氧化钛、蓖麻油酸酯、活化剂、防老剂和软化剂加入密炼机内进行第二混炼，出料并停放4h，得到第二混炼胶。
第三混炼：
将所述第二混炼胶置于密炼机内进行塑炼，设置密炼机的转速为80rpm，密炼机的初始塑炼温度为40℃，第二混炼胶塑炼时间为1min，然后将硫化剂和促进剂加入上述密炼机中进行第三混炼，得到终炼胶。
将上述终炼胶在辊距为0.5mm的开炼机上通过一次，然后将辊距调至5mm，再通过两次，将获得的开炼胶停放24h。
将上述开炼胶在设置好温度和压力的平板硫化机上进行硫化得到硫化橡胶，记为Z1，进行性能测试，结果如表6所示。并且，本制备例中的必要工艺条件等信息均列于表3和表4中。
制备例8
生胶塑炼
将橡胶基体置于密炼机内进行塑炼，设置密炼机的转速为60rpm，密炼机的初始塑炼温度为60℃，生胶塑炼时间为0.5min。
第二混炼：
提起前述生胶塑炼的密炼机的上顶栓，将橡胶改性剂、白炭黑、二氧化钛、滑石粉、活化剂、防老剂和软化剂加入密炼机内进行第二混炼，出料并停放4h，得到第二混炼胶。
第三混炼：
将前述第二混炼胶置于密炼机内进行塑炼，设置密炼机的转速为80rpm，密炼机的初始塑炼温度为40℃，第二混炼胶塑炼1min，然后将硫化剂和促进剂加入上述密炼机中进行第三混炼，得到终炼胶。
将上述终炼胶在辊距为0.5mm的开炼机上通过一次，然后将辊距调至5mm，再通过两次，将获得的开炼胶停放24h。
将上述开炼胶在设置好温度和压力的平板硫化机上进行硫化得到硫化橡胶，记为Z8，进行性能测试，结果如表6所示。并且，本制备例中的必要工艺条件等信息均列于表3和表4中。
在没有特别说明的情况下，其余制备例采用与制备例1相同的流程，不同的是工艺条件及组分配方，具体的工艺条件见表3，具体的组分配方见表4，性能测试的结果如表6所示。
表3
Figure BDA0002755793900000121
表4
Figure BDA0002755793900000131
对比例1
按照制备例3的配方和方法制备硫化橡胶，不同的是：将3-巯基丙酸替换为10重量份的Si69，最终制得的硫化橡胶记为D1，具体如表5所示，性能测试的结果如表6所示。
在没有特别说明的情况下，其余对比例均按照制备例1的方法制备硫化橡胶，具体情况如表5所示，性能测试的结果如表6所示。
表5
Figure BDA0002755793900000141
Figure BDA0002755793900000151
表6
焦烧时间(min) 硫化时间(min) 扯断强度(MPa) 疲劳寿命(次)
Z1 1.69 16.3 12.0 24789
Z2 1.74 16.5 12.5 25004
Z3 1.76 15.9 12.9 25128
Z4 1.54 17.0 11.9 24563
Z5 1.62 16.0 12.3 24987
Z6 1.75 17.5 11.2 22457
Z7 1.42 16.0 11.5 23004
Z8 1.54 17.1 11.0 22367
D1 1.10 20.1 10.2 14875
D2 0.42 25.0 6.0 8891
D3 0.56 21.5 9.0 10025
D4 1.23 15.5 9.8 25008
D5 1.07 20.3 8.4 9872
D6 1.11 23.4 7.8 8791
D7 0.71 25.7 6.9 7850
D8 1.03 19.2 8.7 12385
D9 1.25 22.5 9.3 13250
从表6得结果可以看出，本发明提供的橡胶组合物能够达到橡胶组合物的各组分在橡胶基体中更好的分散的要求，且混炼胶的加工安全性和硫化效率进一步得到提高，制成的硫化橡胶具有较高的强度和良好的动态力学性能。并且，从上述性能可以看出，本发明的硫化橡胶能够用于轮胎胎面。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种用于浅色轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、二氧化钛、蓖麻油酸酯、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为3-巯基丙酸、4-巯基丁酸和2-巯基丙酸中的至少一种，所述橡胶基体为溶聚丁苯橡胶或者所述橡胶基体为顺丁橡胶和溶聚丁苯橡胶的组合，所述蓖麻油酸酯相对密度为0.9550-0.9700g/cm3；
其中，在所述橡胶基体中，所述顺丁橡胶与所述溶聚丁苯橡胶的含量重量比为0：100至40：60；
相对于100重量份的所述橡胶基体，所述橡胶改性剂的含量为2-7重量份，所述白炭黑的含量为70-100重量份，所述二氧化钛的含量为10-20重量份，所述蓖麻油酸酯的含量为5-10重量份，所述活化剂的含量为3-8重量份，所述防老剂的含量为1-6重量份，所述软化剂的含量为10-20重量份，所述促进剂的含量为1-6重量份的，所述硫化剂的含量为0.5-3重量份。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述顺丁橡胶中的顺式含量为90-99重量%；
所述溶聚丁苯橡胶中苯乙烯结构单元的含量为20-30重量%，1，2-丁二烯结构单元的含量为55-65重量%，油类成分含量为20-30重量%；门尼粘度ML（1+4）100℃为55-65。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述白炭黑的氮吸附比表面积为10-200m2/g；
所述二氧化钛由钛白粉提供；
所述活化剂为金属氧化物和脂肪酸的组合或为脂肪酸金属皂盐。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述钛白粉中的二氧化钛的含量大于98重量%；
所述脂肪酸金属皂盐为硬脂酸锌。
5.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述防老剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂和苯并咪唑类防老剂中的至少一种；
所述软化剂为芳烃油、石蜡油、环烷油、石油树脂和聚乙二醇中的至少一种；
所述促进剂为次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和胍类促进剂中的至少一种；
所述硫化剂为硫磺给予体。
6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其中，所述防老剂为防老剂4020、防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂D、防老剂MB中的至少一种；
所述促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍、二硫化四甲基秋兰姆、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二硫化二苯并噻唑中的至少一种。
7.一种制备硫化橡胶的方法，其特征在于，该方法包括：将权利要求1-6中任意一项所述的橡胶组合物中的各组分进行混炼以形成终炼胶，并将所述终炼胶进行硫化处理。
8.根据权利要求7中所述的方法，其中，将各组分进行所述混炼的步骤包括：
（1）将橡胶基体、橡胶改性剂进行第一混炼，得到第一混炼胶；
（2）将白炭黑、二氧化钛、蓖麻油酸酯、活化剂、防老剂和软化剂与所述第一混炼胶进行第二混炼，得到第二混炼胶；
（3）将所述第二混炼胶与硫化剂和促进剂进行第三混炼，得到所述终炼胶。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在步骤（1）中，该方法还包括：将所述橡胶基体先进行塑炼得到塑炼胶，然后再将所述塑炼胶与所述橡胶改性剂进行所述第一混炼；
所述第一混炼的条件至少满足：混炼温度为90-110℃，混炼时间为2-5min。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，在步骤（2）中，所述第二混炼的条件至少满足：混炼温度为140-160℃，混炼时间为3-6min。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，在步骤（3）中，所述第三混炼的条件至少满足：混炼温度为不高于130℃，混炼时间为5-7min。
12.根据权利要求7-11中任意一项所述的方法，其中，所述硫化处理的条件至少满足：硫化温度为150-170℃，硫化压力为10-20MPa，硫化时间为20-40min。
13.由权利要求7-12中任意一项所述的方法制备得到的硫化橡胶。
14.权利要求13所述的硫化橡胶在轮胎胎面中的应用。
15.权利要求1-6中任意一项中所述的橡胶组合物在制备轮胎胎面橡胶中的应用。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008071208A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Pirelli Tyre S.P.A. Tire and crosslinkable elastomeric composition
CN106700158A (zh) * 2015-11-13 2017-05-24 中国石油化工股份有限公司 高强度橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN107964138A (zh) * 2016-10-18 2018-04-27 中国石油化工股份有限公司 巯基酸系单体的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法
CN109575387A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 中国石油化工股份有限公司 轮胎胎面橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN109929159A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 中国石油化工股份有限公司 用于车胎胎面的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
JP2020059772A (ja) * 2018-10-05 2020-04-16 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物、トレッドおよびタイヤ

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3165566B1 (en) * 2014-07-02 2019-05-15 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Tread rubber composition and pneumatic tire

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008071208A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Pirelli Tyre S.P.A. Tire and crosslinkable elastomeric composition
CN106700158A (zh) * 2015-11-13 2017-05-24 中国石油化工股份有限公司 高强度橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN107964138A (zh) * 2016-10-18 2018-04-27 中国石油化工股份有限公司 巯基酸系单体的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法
CN109575387A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 中国石油化工股份有限公司 轮胎胎面橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN109929159A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 中国石油化工股份有限公司 用于车胎胎面的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
JP2020059772A (ja) * 2018-10-05 2020-04-16 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物、トレッドおよびタイヤ

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