CN115141417B - 一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎 - Google Patents

一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎 Download PDF

Info

Publication number
CN115141417B
CN115141417B CN202210931900.2A CN202210931900A CN115141417B CN 115141417 B CN115141417 B CN 115141417B CN 202210931900 A CN202210931900 A CN 202210931900A CN 115141417 B CN115141417 B CN 115141417B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
mixing
rubber composition
rolling resistance
tire
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.)
Active
Application number
CN202210931900.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115141417A (zh
Inventor
董兴旺
刘辉
严金洁
王丹灵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongce Rubber Group Co Ltd
Hangzhou Haichao Rubber Co Ltd
Original Assignee
Zhongce Rubber Group Co Ltd
Hangzhou Haichao Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongce Rubber Group Co Ltd, Hangzhou Haichao Rubber Co Ltd filed Critical Zhongce Rubber Group Co Ltd
Priority to CN202210931900.2A priority Critical patent/CN115141417B/zh
Publication of CN115141417A publication Critical patent/CN115141417A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115141417B publication Critical patent/CN115141417B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • 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
    • 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

本发明涉及轮胎制造技术领域，尤其涉及一种轮胎胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎。本发明采用天0.1‑3份的天然橡胶改性剂对天然橡胶进行改性，降低滚动阻力；采用0‑60份改性顺丁橡胶改善炭黑分散，降低滚动阻力；采用1‑5份脂肪胺类分散剂改善填料的分散，降低滚动阻力；采用1‑20份树脂提升轮胎湿地性能，在不增加滚动阻力的前提下，提升轮胎的安全性能；采用0.1‑3份有机硫给予体改善抗硫化返原，降低滚动阻力。采用本发明的橡胶组合物制备的轻卡轮胎具有更低的滚动阻力并保持湿地性能和低磨耗。

Description

一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎制造技术领域，尤其涉及一种轮胎胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎。
背景技术
传统的汽油、柴油车逐步退出主流市场，新款汽车将搭载轻混、插电式混合动力，未来至2050年，纯电动、氢能源将成为汽车能源的主力。
汽车厂家对轮胎的滚动阻力提出了更高要求。低滚动阻力的轻卡轮胎的开发愈发迫切。
有专利CN109369998A介绍，一种高湿抓性能和低滚阻的轮胎胎面橡胶组合物，采用分子链端基改性的溶聚丁苯胶、配以一定比例的白炭黑与炭黑，以保证胶料具有低滚动阻力和高抗湿滑性能，在配方中采用聚丁二烯橡胶，提高胶料的磨耗性能；同时在配方中按一定比例组分添加具有协同作用的橡胶改性剂和加工助剂，进一步提高胶料的低滚动阻力和高抗湿滑性能的效果。橡胶改性剂【化学成分为3-(2-吡啶基)-6-(4-氟苯基)-1,2,4,5-四嗪、3,6-二 -2-吡啶基-1,2,4,5-四嗪、3-(2-嘧啶基)-6-(4-三氟甲苯基)-1,2,4,5-四嗪)和加工助剂(脂肪酸的金属皂化物与脂肪酸酯的混合物)】改性橡胶，降低滚动阻力。
有专利CN108864499A介绍,一种用于全钢载重低滚动阻力轮胎的胎面胶，采用天然橡胶、钕系顺丁、白炭黑、巯基硅烷等并用的体系降低滚动阻力。
有专利CN109054117B介绍，一种全钢载重汽车低滚动阻力轮胎胎面组合物，采用天然橡胶、溶聚丁苯、钕系顺丁、白炭黑、巯基硅烷等并用的体系降低滚动阻力。
目前还未有通过酰肼类化合物改性天然橡胶，并通过脂肪胺类分散剂改善填料的分散降低轮胎滚动阻力的公开报道。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种轮胎胎面橡胶组合物，该橡胶组合物制备的轻卡轮胎具有更低的滚动阻力并保持湿地性能和低磨耗。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种轮胎胎面橡胶组合物，该轮胎胎面橡胶组合物按橡胶组分为100重量份计由包括以下组分的原料混炼制备得到：
天然橡胶40-100份；
改性顺丁橡胶0-60份；
炭黑40-70份；
树脂1.0-20份；
脂肪胺类分散剂1.0-5.0份
天然橡胶改性剂0.1-3.0份；
有机硫给予体0.1-3.0份；
所述的炭黑的粒径在10-30nm，吸碘值在90-160g/kg，压缩吸油值在100-140 10- 5m3/kg，CTAB吸附比表面积90-150 103m2/kg，天然橡胶改性剂为酰肼类化合物，脂肪胺类分散剂为亚乙基双硬脂酰胺、氨基十八胺中的一种或二者的混合物。
作为优选，该轮胎胎面橡胶组合物按橡胶组分为100重量份计由包括以下组分的原料混炼制备得到：
天然橡胶65-90份；
改性顺丁橡胶10-35份；
炭黑50-65份；
树脂5.0-12份；
脂肪胺类分散剂1.5-4.5份
天然橡胶改性剂0.8-2.0份；
有机硫给予体0.5-2.0份。
作为优选，所述酰肼类化合物分子式如下：
Figure BDA0003781802850000021
其中R1为氢、脂烃基、芳烃基和酰基；R2为脂烃基或芳烃基。
作为优选，所述改性顺丁橡胶中乙烯基占改性顺丁橡胶总重的6-60％。
作为优选，所述树脂为C5、C5/C9、DCPD、萜烯酚类(萜烯、萜烯苯酚类)、芳香烃(苯乙烯、α-甲基苯乙烯类)中的一种或者二种及其以上的混合物。
作为优选，所述有机硫给予体有机硫给予体为秋兰姆类促进剂、二硫代甲酸盐类促进剂中的一种或者二者的混合物。
作为优选，该橡胶组合物还包括常用于轮胎和其他橡胶组合物中的其它填料、硫化剂、硫化促进剂、不同类型的油、活化剂、防老剂和增塑剂中的一种或多种。
作为再优选，该橡胶组合物还包括氧化锌2.0-5.0份、硬脂酸1.0-4.0份、防老剂6PPD1.0-4.0份、防老剂RD1.0-3.0份、微晶蜡1.0-4.0份、促进剂CZ0.5-2.0份和硫磺 1.0-3.0份。
进一步，本发明还公开了所述的一种轮胎胎面橡胶组合物的混炼方法，该方法包括以下的步骤：
第1步混炼，采用密炼机进行混炼，将全部天然橡胶、5％-50％炭黑、全部天然橡胶改性剂进行预先混炼，并在135-165℃保持100-200秒，得到混合物W；
第2步混炼，采用密炼机进行混炼，将混合物W、改性顺丁橡胶、剩余的炭黑、树脂、脂肪胺类分散剂等进行混炼，在135-160℃保持100-200秒，得到混合物Q,然后再进行其它混炼；
第3步混炼，采用密炼机进行混炼，将混合物Q、促进剂、硫磺共同混炼，所得最终的轮胎胎面橡胶组合物P。
进一步，本发明还公开了一种低滚动阻力轻卡轮胎，该轮胎的胎面采用所述的一种轮胎胎面橡胶组合物硫化制得。
本发明由于采用了上述的技术方案，采用天0.1-3份的天然橡胶改性剂对天然橡胶进行改性，降低滚动阻力；采用0-60份改性顺丁橡胶改善炭黑分散，降低滚动阻力；采用1-5份脂肪胺类分散剂改善填料的分散，降低滚动阻力；采用1-20份树脂提升轮胎湿地性能，在不增加滚动阻力的前提下，提升轮胎的安全性能；采用0.1-3份有机硫给予体改善抗硫化返原，降低滚动阻力。采用本发明的橡胶组合物制备的轻卡轮胎具有更低的滚动阻力并保持湿地性能和低磨耗。
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1-12与实施例1-5，如表1所示：
Figure BDA0003781802850000031
/>
Figure BDA0003781802850000041
续表1
Figure BDA0003781802850000042
/>
Figure BDA0003781802850000051
表1中备注如下所示：
1天然橡胶STR20,泰国产品
2改性顺丁橡胶,BR1250H，乙烯基占聚合物总重的10％,ZEON ChemicalsSingapore Pte Ltd.产品
3炭黑N220，卡博特产品
4天然橡胶改性剂，DC01，大冢材料科技(上海)有限公司产品
5树脂，SYLVATRAXX 4401,科腾化学有限公司产品
6氧化锌,石家庄志亿锌业有限公司产品
7硬脂酸，杭州油脂化工有限公司
8防老剂6PPD，山东圣奥化学科技有限公司
9防老剂RD，科迈化工有限公司产品
10微晶蜡11213，百瑞美特殊化学品(苏州)有限公司产品
11脂肪胺类分散剂SPA，威海隆茵达纳米材料有限公司产品
12促进剂CZ，山东尚舜化工有限公司产品
13硫磺S200-10S，无锡华盛橡胶新材料科技股份有限公司产品
14有机硫给与体WY988，江苏麒祥化工产品。
用于评价性能的方法
1、粘弹性能测试
测量数据为60℃Tanδ，60℃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
2、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)：
Figure BDA0003781802850000061
3、滚动阻力
滚动阻力用60℃Tanδ表征，数值越低，滚动阻力越低，60℃Tanδ指数见公式(二)：
Figure BDA0003781802850000062
4、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)：
Figure BDA0003781802850000063
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 (6)

1.一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，该轮胎胎面橡胶组合物按橡胶组分为100重量份计由包括以下组分的原料混炼制备得到：
天然橡胶65-90份；
改性顺丁橡胶 10-35份；
炭黑40-70份；
树脂1.0-20份；
脂肪胺类分散剂 2.0-5.0份
天然橡胶改性剂0.1-3.0份；
有机硫给予体 0.1-3.0份；
所述的炭黑的粒径在10-30nm，吸碘值在90-160g/kg，压缩吸油值在100-140 10-5m3/kg，CTAB吸附比表面积 90-150 103m2/kg，天然橡胶改性剂为DC01，大冢材料科技（上海）有限公司产品；树脂为C5、C5/C9、DCPD、萜烯类、萜烯苯酚类、苯乙烯类、α-甲基苯乙烯类中的一种或者二种及其以上的混合物；
该橡胶组合物还包括氧化锌2.0-5.0份、硬脂酸1.0-4.0份、防老剂6PPD1.0-4.0份、防老剂RD1.0-3.0份、微晶蜡1.0-4.0份、促进剂CZ0.5-2.0份和硫磺1.0-3.0份；
该轮胎胎面橡胶组合物的混炼方法包括以下的步骤：
第1步混炼，采用密炼机进行混炼，将全部天然橡胶、5%-50%炭黑、全部天然橡胶改性剂进行预先混炼，并在135-165℃保持100-200秒，得到混合物W；
第2步混炼，采用密炼机进行混炼，将混合物W、改性顺丁橡胶、剩余的炭黑、树脂、脂肪胺类分散剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂6PPD、防老剂RD、微晶蜡进行混炼，在135-160℃保持100-200秒，得到混合物Q,然后再进行其它混炼；
第3步混炼，采用密炼机进行混炼，将混合物Q、促进剂CZ、有机硫给予体、硫磺共同混炼，所得最终的轮胎胎面橡胶组合物P。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，该轮胎胎面橡胶组合物按橡胶组分为100重量份计由包括以下组分的原料混炼制备得到：
天然橡胶65-90份；
改性顺丁橡胶 10-35份；
炭黑50-65份；
树脂5.0-12份；
脂肪胺类分散剂 2.5-4.5份
天然橡胶改性剂0.8-2.0份；
有机硫给予体 0.5-2.0份。
3.根据权利要求1或2所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，改性顺丁橡胶中乙烯基占改性顺丁橡胶总重的6-60％。
4.根据权利要求1或2所述的一种轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述的有机硫给予体为秋兰姆类促进剂、二硫代甲酸盐类促进剂中的一种或者二者的混合物。
5.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种轮胎胎面橡胶组合物的混炼方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：
第1步混炼，采用密炼机进行混炼，将全部天然橡胶、5%-50%炭黑、全部天然橡胶改性剂进行预先混炼，并在135-165℃保持100-200秒，得到混合物W；
第2步混炼，采用密炼机进行混炼，将混合物W、改性顺丁橡胶、剩余的炭黑、树脂、脂肪胺类分散剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂6PPD、防老剂RD、微晶蜡进行混炼，在135-160℃保持100-200秒，得到混合物Q,然后再进行其它混炼；
第3步混炼，采用密炼机进行混炼，将混合物Q、促进剂CZ、有机硫给予体、硫磺共同混炼，所得最终的轮胎胎面橡胶组合物P。
6.一种低滚动阻力轻卡轮胎，其特征在于，该轮胎的胎面采用权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种轮胎胎面橡胶组合物硫化制得。
CN202210931900.2A 2022-08-04 2022-08-04 一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎 Active CN115141417B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210931900.2A CN115141417B (zh) 2022-08-04 2022-08-04 一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210931900.2A CN115141417B (zh) 2022-08-04 2022-08-04 一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115141417A CN115141417A (zh) 2022-10-04
CN115141417B true CN115141417B (zh) 2023-05-23

Family

ID=83414232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210931900.2A Active CN115141417B (zh) 2022-08-04 2022-08-04 一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115141417B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107849312A (zh) * 2015-07-24 2018-03-27 横滨橡胶株式会社 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎
CN110283364A (zh) * 2019-07-03 2019-09-27 大冢材料科技（上海）有限公司 一种用于安全轮胎胎侧的橡胶组合物及其制备方法
CN111094428A (zh) * 2017-09-14 2020-05-01 住友化学株式会社 橡胶组合物
CN113999437A (zh) * 2021-11-23 2022-02-01 彤程化学（中国）有限公司 一种用于制备胎面的组合物、胶料及其制备方法、轮胎
CN114292450A (zh) * 2022-01-04 2022-04-08 中策橡胶集团股份有限公司 一种胎橡胶组合物的干法混炼方法、胎面组合物和低滚阻高性能轮胎

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107849312A (zh) * 2015-07-24 2018-03-27 横滨橡胶株式会社 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎
CN111094428A (zh) * 2017-09-14 2020-05-01 住友化学株式会社 橡胶组合物
CN110283364A (zh) * 2019-07-03 2019-09-27 大冢材料科技（上海）有限公司 一种用于安全轮胎胎侧的橡胶组合物及其制备方法
CN113999437A (zh) * 2021-11-23 2022-02-01 彤程化学（中国）有限公司 一种用于制备胎面的组合物、胶料及其制备方法、轮胎
CN114292450A (zh) * 2022-01-04 2022-04-08 中策橡胶集团股份有限公司 一种胎橡胶组合物的干法混炼方法、胎面组合物和低滚阻高性能轮胎

Also Published As

Publication number Publication date
CN115141417A (zh) 2022-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101614131B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101709213B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
CN107641228B (zh) 有机硅烷的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法
EP2530095B1 (en) Tire with tread of polybutadiene rubber
CN110506075B (zh) 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎
CN114230884B (zh) 一种高性能轿车胎胎面橡胶组合物及其混炼方法和轿车胎
CN109929160B (zh) 有机硅烷偶联剂的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用
CN107641219B (zh) 有机硅烷的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法
KR102348847B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 타이어
CN115141417B (zh) 一种胎面橡胶组合物及其混炼方法和低滚动阻力轻卡轮胎
CN108003408B (zh) 一种硫化橡胶及其制备方法和应用
CN114835959A (zh) 一种用于四季轮胎的超低滚动阻力橡胶组合物及其混炼方法和轮胎
JP6046213B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物及びこれから製造されたタイヤ
CN112778590B (zh) 橡胶组合物及其制备方法与应用、轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法
KR101658626B1 (ko) 런플랫 타이어용 인서트 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
CN116253939A (zh) 一种防止子口空的低生热轮胎子口胶的制备方法及轮胎
KR20130059032A (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
JP2017082122A (ja) 重荷重用タイヤ用ゴム組成物
CN113549253B (zh) 一种低气孔率的白炭黑补强的胎面橡胶组合物及其混炼方法和应用
CN114874519B (zh) 一种应用功能性硅烷偶联剂的橡胶组合物及其制备方法、应用和轮胎
KR102471246B1 (ko) 런플랫 타이어용 인서트 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
US20230191833A1 (en) Tread rubber composition with majority renewable content
JP2019104772A (ja) タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ
KR102475346B1 (ko) 레진으로 코팅된 가류 촉진제를 포함하는 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어
KR102451179B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 타이어

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant