CN114752125B - 一种低温抓地性能好的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轮胎制造领域，具体涉及一种低温抓地性能好的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎。按橡胶胶料之和为100质量份数计，该胎面橡胶组合物的混炼配方包括天然橡胶，顺丁橡胶，丁苯橡胶A，丁苯橡胶B，炭黑，白炭黑，硅烷偶联剂，树脂A，树脂B和分散剂；所述的混炼方法包括一段混炼、二段混炼、三段混炼和终炼段。其中，所述丁苯橡胶A和树脂A在一段混炼时加入，丁苯橡胶B和树脂B在二段混炼时加入。本发明中采用两个不同Tg的丁苯橡胶并用，具有好的低温性能、磨耗性能、干湿地抓地性能，保持油耗；采用树脂A和树脂B并用的树脂体系，树脂A提升胎面橡胶组合物湿地抓地性能，改善冬季性能，树脂B提升胎面橡胶组合物干、湿地抓地性能。

Description

一种低温抓地性能好的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎
技术领域
本发明属于轮胎制造领域，具体涉及一种低温抓地性能好的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎。
背景技术
国内外的一些汽车测试媒体、轮胎制造商正在逐步引导消费者如何选择轮胎，轮胎安全性能(例如干、湿地制动性能)、油耗、更长的行驶里程越来越被消费者所关注，更低的油耗、更短的干湿地制动距离、更长的行驶里程的轮胎更容易被客户接受。
轮胎配方工程师在进行胎面配方设计时，采用诸多措施，例如使用高玻璃化转变温度Tg的橡胶改善胎面胶料的干、湿地抓地性能，降低滞后损失；采用硅烷偶联剂改性白炭黑降低胶料的滞后损失；采用高填充的白炭黑提升湿地抓地性能；采用高Tg的树脂提升干湿地制动性能，并保持滞后损失，这些措施可以明显的改善干、湿地抓地性能，但是这些胎面配方的玻璃化转变温度Tg在-10～0℃区域，导致这些胎面胶料在低温下(特别是小于0℃的环境温度下)抓地困难。
已有中国发明专利(公开号：CN106947129A)介绍了具有针对低温性能和湿牵引力的胎面的轮胎，该专利中胎面采用高Tg弹性体包括高乙烯基聚丁二烯橡胶、低Tg弹性体包括顺式1,4-聚丁二烯橡胶，改善低温性能和湿牵性能；采用80至200phr的橡胶补强填充剂，改善湿牵性能。在0℃下的最优化(最大化)tanδ性质(用于改进预测性湿牵引性能)及在-30℃下的最优化(最小化)刚度性质(用于改进预测性寒冷气候性能)的含有高和低Tg弹性体两者的橡胶组合物的此类车辆轮胎胎面。
本申请人申请的中国发明专利(公开号：CN113004594A)介绍了一种低填充、低滚阻胎面橡胶组合物及其混炼方法和制备的轮胎，该专利中胎面橡胶组合物采用更少的填料，采用增粘树脂在不降低轮胎滚动阻力的前提下，提升轮胎的湿地性能；采用无机填料进一步降低滚动阻力，提升轮胎的湿地性能，提升轮胎的安全性；采用芳纶短纤维补强提供高的操控性能和抗撕裂性能。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎。本发明中采用两个不同Tg的丁苯橡胶并用，Tg1在-20～-80℃区间保证胎面橡胶组合物具有好的低温性能、磨耗性能、湿地性能，保持油耗，Tg2在-20～10℃区间保证胎面橡胶组合物具有好的干湿地抓地性能；采用树脂A和树脂B并用的树脂体系，树脂A提升胎面橡胶组合物湿地抓地性能，改善冬季性能，树脂B提升胎面橡胶组合物干、湿地抓地性能。
为了实现上述的发明目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种低温抓地性能好的胎面橡胶组合物，该胎面组合物由包括橡胶组分、补强填料、加工树脂和硫化剂的混炼配方混炼制备得到，按橡胶组分之和为100质量份数计，橡胶组分由以下组分构成：
所述丁苯橡胶A份数/丁苯橡胶B份数在1/1～3/1；丁苯橡胶A的玻璃化转变温度Tg在-50～-80℃；丁苯橡胶B的玻璃化转变温度Tg在-10～-30℃；
所述的加工树脂由5～30份树脂A和5～30份树脂B构成，所述树脂A和树脂B的质量份数比在1：1～3：1；所述树脂A的玻璃化转变温度Tg在30～90℃，芳香度在0～10％；树脂B的玻璃化转变温度Tg在40～100℃芳香度在10～70％。
作为优选，按橡胶组分之和为100质量份数计，橡胶组分由以下组分构成：
所述的加工树脂由15～25份树脂A和15～25份树脂B构成。
作为优选，所述树脂A为C5、C5/C9、C9/DCPD、DCPD、萜烯酚类中的一种或多种混合物；树脂B为芳香烃树脂中的一种或多种混合物。
作为优选，所述丁苯橡胶A份数/丁苯橡胶B份数在1/1～2/1；所述的树脂A份数/树脂B份数在1/1～2/1。
本发明的补强填料包括白炭黑、炭黑中的一种或多种混合。
本发明的橡胶组合物中的白炭黑的BET比表面积为50～250m2/g、优选为80～210m2/g、更优选为100～190m2/g。通过将BET比表面积调整在这样的范围内，能够得到更加优异的分散性、抗湿滑性和耐磨损性。白炭黑的BET比表面积可以依照JIS Z8830测定。所谓BET法，是使试样粉体颗粒的表面上吸附占有面积已知的氮气、根据其吸附量求得试样粉体颗粒的比表面积的方法，将利用该方法求得的比表面积称为“BET比表面积”。
作为构成本发明的橡胶组合物中的白炭黑，意指二氧化硅硅酸系填充材料，而不仅表示狭义的二氧化硅，可以从现有的用作加强用填充材料的材料中适当选择使用。例如可以列举湿式二氧化硅(含水硅酸)、干式二氧化硅(无水二氧化硅)等。这些之中，从更进一步提高加工性、抗湿滑性和耐磨损性的观点考虑，优选湿式二氧化硅。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。另外，为了更进一步提高与橡胶成分的亲和性，优选在表面形成由表面处理剂形成的处理层。
作为优选，所述白炭黑为沉淀法白炭黑，选择氮吸附比表面积(NSA)在120-180m2/g之间的一种或多种。
从更进一步提高所得到的橡胶组合物的加工性、抗湿滑性和耐磨损性的观点考虑，白炭黑的平均二次粒径优选为0.04～3μm、更优选为0.1～1μm、进一步优选为0.2～0.7μm。白炭黑的平均二次粒径可以利用激光衍射·散射法测定，是利用激光衍射·散射法测得的粒度分布中的累计基准累积50％时的粒径(体积基准累积50％粒径)、即D50(中位径)。该体积基准累积50％粒径(D50)是以体积基准求出粒度分布，在将总体积设为100％的累积曲线中，从颗粒尺寸小的一侧起计量颗粒数，累积值达到50％的点的粒径。
本发明的橡胶组合物中的白炭黑的配合量相对于橡胶成分100质量份优选为20～120质量份、更优选为25～100质量份、进一步优选为30～90质量份。通过设为该范围，能够得到更加优异的抗湿滑性和耐磨损性。
本发明的橡胶组合物中，从更进一步提高耐磨损性的观点考虑，可以进一步在橡胶成分中配合炭黑颗粒。
从更进一步提高分散性、机械强度和硬度的观点考虑，上述炭黑颗粒的BET比表面积优选为20～160m2/g、更优选为40～130m2/g、进一步优选为50～120m2/g。炭黑颗粒的BET比表面积可以依照JISZ8830测定。所谓BET法，是使试样粉体颗粒的表面上吸附占有面积已知的氮气、根据其吸附量求得试样粉体颗粒的比表面积的方法，将利用该方法求得的比表面积称为“BET比表面积”。
作为上述炭黑颗粒的平均二次粒径，从更进一步提高分散性、机械强度和硬度的观点考虑，优选为0.05～3μm、更优选为0.1～1.0μm、进一步优选为0.2～0.9μm。炭黑颗粒的平均二次粒径可以利用激光衍射·散射法测定，是利用激光衍射·散射法测得的粒度分布中的累计基准累积50％时的粒径(体积基准累积50％粒径)、即D50(中位径)。该体积基准累积50％粒径(D50)是以体积基准求出粒度分布，在将总体积设为100％的累积曲线中，从颗粒尺寸小的一侧起计量颗粒数，累积值达到50％的点的粒径。
作为构成上述炭黑颗粒的炭黑，例如可以列举炉法炭黑、热炭黑、乙炔黑、科琴黑等。这些之中，从更进一步提高橡胶组合物的机械强度的观点考虑，优选炉法炭黑。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。另外，为了更进一步提高与橡胶成分的亲和性，可以对表面实施有机处理。作为优选，本发明所述炭黑为N134、N220、N234、N375中的一种，再优选，炭黑为N234。
关于在本发明的橡胶组合物中配合炭黑颗粒时的配合量，相对于橡胶成分100质量份，优选为2～50质量份、更优选为3～30质量份、进一步优选为10～20质量份。
作为优选，本发明的采用了炭黑和白炭黑两种补强材料，补强填料包括炭黑0～30份，白炭黑50～100份；优选为炭黑5～15份，白炭黑80～100份。
作为优选，本发明所述胎面橡胶组合物的混炼配方还包括硅烷偶联剂。
作为硅烷偶联剂的例子，可以列举硫化物系、多硫化物系、硫酯系、硫醇系、烯烃系、环氧系、氨基系、烷基系等的硅烷偶联剂，它们可以单独使用1种，也可以混合2种以上使用。这些之中，优选硫化物系的硅烷偶联剂、氨基系的硅烷偶联剂。
作为硫化物系的硅烷偶联剂，例如可以列举：双(3－三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(3－三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(3－甲基二甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2－三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(3－三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(3－三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(3－甲基二甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(2－三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(3－三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(3－三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(3－甲基二甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(2－三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(3－单乙氧基二甲基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(3－单乙氧基二甲基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(3－单乙氧基二甲基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(3－单甲氧基二甲基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(3－单甲氧基二甲基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(3－单甲氧基二甲基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(2－单乙氧基二甲基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(2－单乙氧基二甲基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(2－单乙氧基二甲基甲硅烷基乙基)二硫化物等。这些之中，优选双(3－三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。
作为硫酯系的硅烷偶联剂，例如可以列举3－己酰基硫代丙基三乙氧基硅烷、3－辛酰基硫代丙基三乙氧基硅烷、3－癸酰基硫代丙基三乙氧基硅烷、3－月桂酰基硫代丙基三乙氧基硅烷、2－己酰基硫代乙基三乙氧基硅烷、2－辛酰基硫代乙基三乙氧基硅烷、2－癸酰基硫代乙基三乙氧基硅烷、2－月桂酰基硫代乙基三乙氧基硅烷、3－己酰基硫代丙基三甲氧基硅烷、3－辛酰基硫代丙基三甲氧基硅烷、3－癸酰基硫代丙基三甲氧基硅烷、3－月桂酰基硫代丙基三甲氧基硅烷、2－己酰基硫代乙基三甲氧基硅烷、2－辛酰基硫代乙基三甲氧基硅烷、2－癸酰基硫代乙基三甲氧基硅烷、2－月桂酰基硫代乙基三甲氧基硅烷等。
作为硫醇系的硅烷偶联剂，例如可以列举3－巯基丙基三甲氧基硅烷、3－巯基丙基三乙氧基硅烷、3－巯基丙基甲基二甲氧基硅烷等。
作为烯烃系的硅烷偶联剂，例如可以列举二甲氧基甲基乙烯基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、二甲基乙氧基乙烯基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、乙烯基三(2－甲氧基乙氧基)硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯酸－3－(甲氧基二甲氧基二甲基甲硅烷基)丙基酯、丙烯酸－3－(三甲氧基甲硅烷基)丙基酯、甲基丙烯酸－3－[二甲氧基(甲基)甲硅烷基]丙基酯、甲基丙烯酸－3－(三甲氧基甲硅烷基)丙基酯、甲基丙烯酸－3－[二甲氧基(甲基)甲硅烷基]丙基酯、甲基丙烯酸－3－(三乙氧基甲硅烷基)丙基酯、甲基丙烯酸－3－[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基酯等。
作为环氧系的硅烷偶联剂，例如可以列举3－环氧丙氧基丙基(二甲氧基)甲基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、二乙氧基(3－环氧丙氧基丙基)甲基硅烷、三乙氧基(3－环氧丙氧基丙基)硅烷、2－(3,4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等。
作为氨基系的硅烷偶联剂，例如可以列举N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N－2－(氨基乙基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－乙氧基甲硅烷基－N－(1,3－二甲基亚丁基)丙基胺、N－苯基－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－(乙烯基苄基)－2－氨基乙基－3－氨基丙基三甲氧基硅烷等。这些之中，优选3－氨基丙基三乙氧基硅烷。
作为烷基系的硅烷偶联剂，例如可以列举甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷等。
这些硅烷偶联剂中，特别优选使用双(3－三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3－氨基丙基三乙氧基硅烷。
本发明的橡胶组合物中，除了上述各成分以外，可以适当配合硫化剂、硫化促进助剂、抗老化剂、软化剂、增塑剂、抗焦剂、抗臭氧剂、发泡剂、硫化迟延剂等在橡胶领域中通常使用的配合剂。作为硫化剂，可以配合有机过氧化物或硫系硫化剂。作为有机过氧化物，例如可以配合过氧化苯甲酰、过氧化二枯基、过氧化二叔丁基、过氧化叔丁基枯基、过氧化甲乙酮、氢过氧化枯烯、2,5－二甲基－2,5－二(叔丁基过氧化)己烷、2,5－二甲基－2,5－二(苯甲酰过氧化)己烷、2,5－二甲基－2,5－二(叔丁基过氧化)己炔－3、1,3－双(叔丁基过氧化丙基)苯、二叔丁基过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化苯、2,4－二氯过氧化苯甲酰、1,1－二叔丁基过氧化－3,3,5－三甲基硅氧烷、4,4－二叔丁基过氧化戊酸正丁酯等。这些有机过氧化物中，优选过氧化二枯基、叔丁基过氧化苯、二叔丁基过氧化二异丙苯。另外，作为硫系硫化剂，例如，可以配合硫、二硫化吗啉等。这些硫系硫化剂中，优选硫。
作为硫化促进剂，可以配合次磺酰胺系、噻唑系、秋兰姆系、硫脲系、胍系、二硫代氨基甲酸系、醛-胺系或醛-氨系等。
作为次磺酰胺系，例如可以列举CBS(N－环己基－2－苯并噻唑基次磺酰胺)、TBBS(N－叔丁基－2－苯并噻唑基次磺酰胺)、N,N－二环己基－2－苯并噻唑基次磺酰胺、N－氧二亚乙基－2－苯并噻唑基次磺酰胺、N,N－二异丙基－2－苯并噻唑次磺酰胺等的次磺酰胺系化合物等。
作为噻唑系，例如可以列举MBT(2－巯基苯并噻唑)、MBTS(二苯并噻唑基二硫化物)、2－巯基苯并噻唑的钠盐、锌盐、铜盐、环己基胺盐、2－(2,4－二硝基苯基)巯基苯并噻唑、2－(2,6－二乙基－4－吗啉代硫代)苯并噻唑等。
作为秋兰姆系，例如可以列举TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)、二硫化四乙基秋兰姆、单硫化四甲基秋兰姆、二硫化双亚戊基秋兰姆、单硫化双亚戊基秋兰姆、四硫化双亚戊基秋兰姆、六硫化双亚戊基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、四硫化亚戊基秋兰姆等。
作为硫脲(thiourea)系，例如可以列举硫代氨基甲酰胺(thiocarbamide)、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、二邻甲苯基硫脲等的硫脲化合物等。
作为胍系，例如可以列举二苯胍、二邻甲苯胍、三苯胍、邻甲苯双胍、苯二甲酸二苯胍等的胍系化合物。
作为二硫代氨基甲酸系，例如可以列举乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、丁基苯基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二戊基二硫代氨基甲酸锌、二丙基二硫代氨基甲酸锌、五亚甲基二硫代氨基甲酸锌与哌啶的配位盐、十六烷基异丙基二硫代氨基甲酸锌、十八烷基异丙基二硫代氨基甲酸锌、二苄基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸钠、五亚甲基二硫代氨基甲酸哌啶、二甲基二硫代氨基甲酸硒、二乙基二硫代氨基甲酸碲、二戊基二硫代氨基甲酸镉等的二硫代氨基甲酸系化合物等。
作为醛-胺系或醛-氨系，例如可以列举乙醛-苯胺反应物、丁醛-苯胺缩合物、六亚甲基四胺、乙醛-氨反应物等。
作为抗老化剂，可以配合胺系、酚系、咪唑系的各化合物、氨基甲酸金属盐、蜡等。
作为软化剂，可以配合操作油、润滑油、石蜡、液体石蜡、石油沥青、凡士林等的石油系软化剂、蓖麻油、亚麻籽油、菜籽油、椰子油等的脂肪油系软化剂；妥尔油、代用油膏、蜂蜡、巴西棕榈蜡、羊毛脂等的蜡类；亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、月桂酸等的脂肪酸等。通过配合软化剂，能够更进一步提高混炼加工性。
作为增塑剂，可以配合DMP(苯二甲酸二甲酯)、DEP(苯二甲酸二乙酯)、DBP(苯二甲酸二丁酯)、DHP(苯二甲酸二庚酯)、DOP(苯二甲酸二辛酯)、DINP(苯二甲酸二异壬酯)、DIDP(苯二甲酸二异癸酯)、BBP(苯二甲酸丁基苄酯)、DLP(苯二甲酸二月桂酯)、DCHP(苯二甲酸二环己酯)、氢苯二甲酸酐酯、DOZ(壬二酸二－2－乙基己酯)、DBS(癸二酸二丁酯)、DOS(癸二酸二辛酯)、乙酰柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯、DBM(马来酸二丁酯)、DOM(马来酸－2－乙基己酯)、DBF(富马酸二丁酯)等。
作为抗焦剂，可以配合苯二甲酸酐、水杨酸、苯甲酸等有机酸；N－亚硝基二苯胺等亚硝基化合物、N－环己基硫代苯二甲酰亚胺等。
作为优选，所述胎面橡胶组合物的混炼配方还包括硅烷偶联剂、分散剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂6PPD、防老剂TMQ和微晶蜡；所述的硫化剂包括促进剂CZ和硫磺。
作为再优选，硅烷偶联剂6-10份、分散剂2-6份、氧化锌2.0-4.0份、硬脂酸1.5-3.0份、防老剂6PPD2.0-4.0份、防老剂TMQ0.4-1.0份和微晶蜡0.5-1.5份；所述的硫化剂包括促进剂CZ2.0-5.0份和硫磺1.0-2.5份。
本发明的橡胶组合物可以利用公知的方法制造，通过使用辊等开放式混炼机、或班伯里混合机等密闭式混炼机等混炼机对上述的配合剂进行混炼而得到，通过在成型加工后例如以140～190℃进行5～40分钟硫化，能够适用于各种橡胶制品。
进一步，本发明还公开了一种所述的胎面橡胶组合物的混炼方法，所述方法包括四个步骤：一段混炼、二段混炼、三段混炼和终炼段；其中，所述一段混炼步骤中加入天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶A、40～80％白炭黑、40～80％硅烷偶联剂和树脂A；所述二段混炼步骤中加入丁苯橡胶B、树脂B、炭黑、分散剂、剩余的白炭黑和硅烷偶联剂；所述三段混炼步骤中加入一段混炼母胶和二段混炼母胶；所述终炼段加入三段混炼母胶和硫化剂。
作为优选，所述一段混炼工艺条件为：125～170℃，恒温200～300秒；二段混炼工艺条件为：125～170℃，恒温200～300秒，；三段混炼工艺条件为：120～160℃，恒温100～200秒；终炼段混炼工艺条件为：100～115℃，混炼80～180秒。
进一步，本发明还公开了一种低温抓地性能好的轮胎，该轮胎的胎面采用所述的胎面橡胶组合物硫化制备得到。
在本发明的胎面橡胶组合物及其混炼方法中，采用高低Tg不同的丁苯橡胶和树脂体系，同时结合多段混炼工艺分别混炼得到含丁苯橡胶A和树脂A的一段母胶，以及丁苯橡胶B和树脂B的二段母胶，进一步将两种母胶进行混炼和硫化得到最终的胎面橡胶组合物，具有较好的低温性能和湿地性能，以及降低滞后损失。采用本发明的胎面橡胶组合物所制作出来的轮胎具有很好的干、湿地抓地性能、磨耗性能和冬季低温性能，还能保持油耗。
具体实施方式
下面结合本发明实施例，将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，都属于本发明保护范围。
对比例1～7与实施例1～4，如表1所示：
1天然橡胶，越南产品
2顺丁橡胶，玻璃化转变温度在-109℃
3丁苯橡胶A，玻璃化转变温度在-60℃
4丁苯橡胶B，玻璃化转变温度在-20℃
5炭黑，博特产品
6白炭黑，索尔维化工产品
7硅烷偶联剂，江苏麒祥化工产品
8橡胶加工油，宁波汉圣化工有限公司产品
9树脂A，C5树脂，玻璃化转变温度在45℃
10树脂B，α-甲基苯乙烯，玻璃化转变温度在50℃
11氧化锌，石家庄志亿锌业有限公司产品
12硬脂酸，杭州油脂化工有限公司
13防老剂6PPD，山东圣奥化学科技有限公司
14防老剂TMQ，科迈化工有限公司产品
15分散剂，威海隆茵达纳米材料有限公司产品
16微晶蜡，百瑞美特殊化学品(苏州)有限公司产品
17促进剂CZ，山东尚舜化工有限公司产品
18硫磺，无锡华盛橡胶新材料科技股份有限公司产品
表1对比例1～7与实施例1～4
对比例1-7、实施例1采用传统的混炼方法，分为2步：第1步混炼，将除硫化剂外的所有材料同时加入密炼机进行混炼，在125℃～170℃区间恒温200～300秒，所得混合物X；第2步混炼，混合物X、硫化剂加入密炼机共同混炼，所得最终的胎面橡胶组合物K。
实施例2-4的混炼方法分为4步：第1步，将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶A、40～80％的白炭黑、40～80％硅烷偶联剂、树脂A加入密炼机中进行混炼，在125～170℃，区间恒温200～300秒，得到混合物X(即一段混炼母胶)；第2步，将丁苯橡胶B、除硫化剂及混合物X之外的所有材料加入密炼机中进行混炼，在125～170℃区间，恒温200～300秒，得到混合物Y(即二段混炼母胶)；第3步，将混合物X、混合物Y加入密炼机进行混炼，在120～160℃恒温100～200秒，得到混合物Z(即三段混炼母胶)；第4步，将混合物Z、硫化剂加入密炼机进行混炼，温度在100～115℃，混炼时间在80～180秒，得到混合物K(即最终胎面橡胶组合物)。
用于评价性能的方法
粘弹性能测试
测量数据为0℃Tanδ，-20℃E’，测试条件为频率20Hz，动应变0.25％；
测试设备为日本UESHIMA公司制造的VR-7120型动态热机械分析。
湿地性能
湿地性能用0℃Tanδ表征，数值越高，湿抓性能越好，0℃Tanδ指数见公式(一)：
冬季性能
冬季性能用-20℃E’表征，数值越低，冬季性能越好，20℃E’指数见公式(二)：
磨耗性能
磨耗性能用磨耗量表征，磨耗量越低，耐磨耗性能越好，磨耗量依据GB/T1689测试，磨耗性能指数见公式(三)：
以上为对本发明实施例的描述，通过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列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种低温抓地性能好的胎面橡胶组合物，该胎面组合物由包括橡胶组分、补强填料、加工树脂和硫化剂的混炼配方混炼制备得到，其特征在于，按橡胶组分之和为100质量份数计，橡胶组分由以下组分构成：
天然橡胶 0～30份，
顺丁橡胶 0～30份，
丁苯橡胶A 40～80份，
丁苯橡胶B 15～40份；
所述丁苯橡胶A份数/丁苯橡胶B份数在1/1～3/1；丁苯橡胶A的玻璃化转变温度Tg在-50～-80℃；丁苯橡胶B的玻璃化转变温度Tg在-10～-30℃；
所述的加工树脂由5～30份树脂A和5～30份树脂B构成，所述树脂A和树脂B的质量份数比在1：1～3：1；所述树脂A的玻璃化转变温度Tg在30～90℃，芳香度在0～10%；树脂B的玻璃化转变温度Tg在40～100℃，芳香度在10～70%；
所述树脂A为C5、C5/C9、C9/DCPD、DCPD、萜烯酚类中的一种或多种混合物；树脂B为芳香烃树脂；
补强填料包括炭黑0～30份，白炭黑50～100份；
所述胎面橡胶组合物的混炼配方还包括硅烷偶联剂、分散剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂6PPD、防老剂TMQ和微晶蜡；
上述的胎面橡胶组合物的混炼方法包括以下步骤：
第1步，将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶A、40～80%的白炭黑、40～80%硅烷偶联剂、树脂A加入密炼机中进行混炼，在125～170℃区间恒温200～300秒，得到混合物X；
第2步，将丁苯橡胶B、除硫化剂及混合物X之外的所有材料加入密炼机中进行混炼，在125～170℃区间恒温200～300秒，得到混合物Y；
第3步，将混合物X、混合物Y加入密炼机进行混炼，在120～160℃恒温100～200秒，得到混合物Z；
第4步，将混合物Z、硫化剂加入密炼机进行混炼，温度在100～115℃，混炼时间在80～180秒，得到混合物K，即最终胎面橡胶组合物。
2.根据权利要求1所述的一种低温抓地性能好的胎面橡胶组合物，其特征在于，按橡胶组分之和为100质量份数计，橡胶组分由以下组分构成：
天然橡胶 0～20份，
顺丁橡胶 0～15份，
丁苯橡胶A 50～75份，
丁苯橡胶B 20～30份；
所述的加工树脂由15～25份树脂A和15～25份树脂B构成。
3.根据权利要求1或2所述的一种低温抓地性能好的胎面橡胶组合物，其特征在于，所述丁苯橡胶A份数/丁苯橡胶B份数在1/1～2/1；所述的树脂A份数/树脂B份数在1/1～2/1。
4.根据权利要求1或2所述的一种低温抓地性能好的胎面橡胶组合物，其特征在于，所述的硫化剂包括促进剂CZ和硫磺。
5.根据权利要求1或2所述的一种低温抓地性能好的胎面橡胶组合物，其特征在于，硅烷偶联剂6-10份、分散剂2-6份、氧化锌2.0-4.0份、硬脂酸1.5-3.0份、防老剂6PPD2.0-4.0份、防老剂TMQ0.4-1.0份和微晶蜡0.5-1.5份；所述的硫化剂包括促进剂CZ2.0-5.0份和硫磺1.0-2.5份。
6.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述的胎面橡胶组合物的混炼方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
第1步，将天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶A、40～80%的白炭黑、40～80%硅烷偶联剂、树脂A加入密炼机中进行混炼，在125～170℃区间恒温200～300秒，得到混合物X；
第2步，将丁苯橡胶B、除硫化剂及混合物X之外的所有材料加入密炼机中进行混炼，在125～170℃区间恒温200～300秒，得到混合物Y；
第3步，将混合物X、混合物Y加入密炼机进行混炼，在120～160℃恒温100～200秒，得到混合物Z；
第4步，将混合物Z、硫化剂加入密炼机进行混炼，温度在100～115℃，混炼时间在80～180秒，得到混合物K，即最终胎面橡胶组合物。
7.一种低温抓地性能好的轮胎，其特征在于，该轮胎的胎面采用权利要求1-5任意一项权利要求所述的胎面橡胶组合物硫化制备得到。
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