CN115304826B - 一种节能安全轮胎胎面胶料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轮胎技术领域，公开了一种节能安全轮胎胎面胶料，包括以下重量份的原料：天然橡胶100份、溶聚丁苯橡胶5‑10份、改性乳聚丁苯橡胶8‑15份、异戊橡胶3‑10份、白炭黑5‑20份、炭黑45‑50份、白炭黑分散剂0.5‑1.5份、硅烷偶联剂1‑5份。本发明通过改性乳聚丁苯橡胶与溶聚丁苯橡胶的添加，不仅改善了白炭黑与橡胶材料的相容性，提高了加工性能，而且在保证优异的抗湿润滑性能的基础上，提高了轮胎的干地制动性能，并且通过二者协同作用可以很好的平衡轮胎的抗湿润滑性能、耐磨性与低滚动阻力之间的关系，提高轮胎的综合使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎胎面胶料制备技术领域，特别是涉及一种节能安全轮胎胎面胶料及其制备方法。
背景技术
汽车工业是我国乃至世界经济发展的支柱产业，近年来，随着国家节能减排战略目标的实施，汽车的安全性能、舒适性能、节能环保等要求逐年提高。轮胎的节能环保主要指轮胎滚动阻力小，从而降低油耗、减少废气排放；安全性能主要是指轮胎制动距离短，减少或避免交通事故的发生。其中，轮胎的制动距离包括湿地制动距离和干地制动距离，湿地制动距离是衡量轮胎在雨天行驶安全性的重要指标，但是由于轮胎大部分时间是在干路面上行驶，因此干地制动距离也是非常重要的。
本领域技术人员熟知的，要获得良好的干地制动性能，可以通过提高配方中的苯乙烯含量、白炭黑、炭黑用量等方式达到，但随着苯乙烯、白炭黑、炭黑用量的提升，轮胎的滚阻也会相应的提升，因此提高轮胎干地制动性能和降低轮胎滚阻之间存在较大的矛盾。
另外，汽车的安全、舒适、节能要求与轮胎的抗湿润滑性能、耐磨性、低滚动阻力特性密不可分，但这三项性能难以同时改善，往往其中的一项或两项性能改进的同时会引起另一项或两项性能的损失，人们常将这三项性能称为“魔鬼三角”。为平衡这三种性能，必须在橡胶组合物和填料补强结构上有新的突破。在轮胎工业中，大量白炭黑用于补强胎面，具有显著的节能和高抗湿滑效果，但与此同时会带来易积蓄静电的问题。
因此，如何有效平衡轮胎的抗湿润滑性能、耐磨性、低滚动阻力，以及使得轮胎同时具有良好的湿地制动性能和干地制动性能是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种节能安全轮胎胎面胶料，有效解决了轮胎的抗湿润滑性能、耐磨性、低滚动阻力不能有效平衡的技术问题。
一种节能安全轮胎胎面胶料，包括以下重量份的原料：天然橡胶100份、溶聚丁苯橡胶5-10份、改性乳聚丁苯橡胶8-15份、异戊橡胶3-10份、白炭黑5-20份、炭黑45-50份、白炭黑分散剂0.5-1.5份、硅烷偶联剂1-5份。
本发明中乳聚丁苯橡胶的添加可以有效增强轮胎胎面胶料的抗湿润滑性能，溶聚丁苯橡胶具有耐磨、耐屈挠、生热低和滚动阻力小的特点；二者协同作用不仅可以提高轮胎的干地制动性能，而且不会影响湿地制动性能，同时平衡了耐磨性与低滚动阻力之间的关系。
优选的，在上述节能安全轮胎胎面胶料中，所述溶聚丁苯橡胶为高反式1,4-溶聚丁苯橡胶，且所述溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量小于5％。高反式1,4-溶聚丁苯橡胶可以更好的提高轮胎胎面胶料的强度、粘结性、耐热性、耐老化及耐磨等性能。
优选的，在上述节能安全轮胎胎面胶料中，所述改性乳聚丁苯橡胶包括叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶和吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶，且所述叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶与所述吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶的质量比为1：(0.5-2)。
优选的，在上述节能安全轮胎胎面胶料中，所述叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶中的叔胺基类化合物为含叔胺基的烯烃类化合物，所述含叔胺基的烯烃类化合物为N,N-二甲氨基甲基丙烯酸酯或N-甲基-N-乙氨基甲基丙烯酸酯。
叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶可以有效提高天然橡胶、异戊橡胶与白炭黑的亲和性。
优选的，在上述节能安全轮胎胎面胶料中，所述吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶中的吡啶类化合物为异丙烯基-2-噁唑啉或吡咯啉衍生物。
吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶可以提高橡胶与其他原料的粘合性能，同时增强轮胎胎面胶料的耐磨性能。
优选的，在上述节能安全轮胎胎面胶料中，所述炭黑为中超耐磨炭黑，且所述炭黑粒径为20-25nm。
优选的，在上述节能安全轮胎胎面胶料中，所述硅烷偶联剂为Si-69。
优选的，在上述节能安全轮胎胎面胶料中，还包括补强树脂5-30份，硬脂酸2-8份，活性剂5-10份，防老剂1-10份，促进剂1-5份，防焦剂0.1-1份，硫化剂2-10份。
优选的，在上述轮胎用反式丁戊橡胶三角胶中，所述防老剂为防老剂4020NA、防老剂H、防老剂RD、防老剂D中的一种或多种的混合；所述炭黑为炭黑N330、炭黑N375、炭黑N660中的一种或多种的混合；
所述促进剂为促进剂DZ、促进剂CZ、促进剂M、促进剂DM中一种或多种的混合；所述防焦剂为防焦剂CTP、防焦剂APR、防焦剂E中的一种或多种的混合；所述补强树脂为酚醛树脂；所述活性剂为氧化锌；所述硫化剂为硫磺。
本发明还公开了上述节能安全轮胎胎面胶料的制备方法，包括以下步骤：
(1)一段混炼：向开炼机或密炼机中加入天然橡胶和异戊橡胶塑炼90s后，加入溶聚丁苯橡胶、改性乳聚丁苯橡胶塑炼30s，再加入补强树脂、硬脂酸、活性剂、防老剂、防焦剂、白炭黑、炭黑、白炭黑分散剂、硅烷偶联剂混炼2-10min后排胶；
(2)二段混炼：在步骤(1)排出的胶料中加入硫化剂和促进剂，在开炼机或密炼机中混炼2-10min，在室温下冷却12-48h，即得轮胎胎面胶料。
优选的，在上述节能安全轮胎胎面胶料的制备方法中，所述一段混炼的温度为120-150℃，时间为5-20min；所述二段混炼的温度为45-55℃，时间为5-20min。
本发明提供了一种节能安全轮胎胎面胶料，与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过改性乳聚丁苯橡胶与溶聚丁苯橡胶的添加，不仅改善了白炭黑与橡胶材料的相容性，提高了加工性能，而且在保证优异的抗湿润滑性能的基础上，提高了轮胎的干地制动性能，并且通过二者协同作用可以很好的平衡轮胎的抗湿润滑性能、耐磨性与低滚动阻力之间的关系，提高轮胎的综合使用性能。
具体实施方式
下面将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。
实施例1
一种节能安全轮胎胎面胶料，包括以下重量份的原料：天然橡胶100份、溶聚丁苯橡胶8份、改性乳聚丁苯橡胶12份、异戊橡胶6份、白炭黑12份、炭黑48份、白炭黑分散剂1份、硅烷偶联剂3份、补强树脂15份，硬脂酸5份，活性剂8份，防老剂5份，促进剂3份，防焦剂0.5份，硫化剂6份。
其中，溶聚丁苯橡胶为高反式1,4-溶聚丁苯橡胶，且溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量小于5％；改性乳聚丁苯橡胶包括叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶和吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶，且叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶与吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶的质量比为1：1；叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶为N,N-二甲氨基甲基丙烯酸酯改性的叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶；吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶为异丙烯基-2-噁唑啉改性的乳聚丁苯橡胶；炭黑为中超耐磨炭黑，且炭黑粒径为20-25nm；硅烷偶联剂为Si-69；防老剂为防老剂4020NA、炭黑为炭黑N375、促进剂为促进剂DM、防焦剂为防焦剂APR、补强树脂为酚醛树脂、活性剂为氧化锌、硫化剂为硫磺。
实施例2
一种节能安全轮胎胎面胶料，包括以下重量份的原料：天然橡胶100份、溶聚丁苯橡胶5份、改性乳聚丁苯橡胶8份、异戊橡胶3份、白炭黑5份、炭黑45份、白炭黑分散剂0.5份、硅烷偶联剂1份、补强树脂5份，硬脂酸2份，活性剂5份，防老剂1份，促进剂1份，防焦剂0.1份，硫化剂2份。
其中，溶聚丁苯橡胶为高反式1,4-溶聚丁苯橡胶，且溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量小于5％；改性乳聚丁苯橡胶包括叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶和吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶，且叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶与吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶的质量比为1：0.5；叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶为N-甲基-N-乙氨基甲基丙烯酸酯改性的乳聚丁苯橡胶；吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶为吡咯啉衍生物改性的乳聚丁苯橡胶；炭黑为中超耐磨炭黑，且炭黑粒径为20-25nm；硅烷偶联剂为Si-69；促进剂为促进剂DZ、促进剂CZ、促进剂M的混合；防焦剂为防焦剂CTP、防焦剂APR的混合；补强树脂为酚醛树脂；活性剂为氧化锌；硫化剂为硫磺。
实施例3
一种节能安全轮胎胎面胶料，包括以下重量份的原料：天然橡胶100份、溶聚丁苯橡胶10份、改性乳聚丁苯橡胶15份、异戊橡胶10份、白炭黑20份、炭黑50份、白炭黑分散剂1.5份、硅烷偶联剂5份、补强树脂30份，硬脂酸8份，活性剂10份，防老剂10份，促进剂5份，防焦剂1份，硫化剂10份。
其中，溶聚丁苯橡胶为高反式1,4-溶聚丁苯橡胶，且溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量小于5％；改性乳聚丁苯橡胶包括叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶和吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶，且叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶与吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶的质量比为1：2；叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶为N,N-二甲氨基甲基丙烯酸酯改性的叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶；吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶为异丙烯基-2-噁唑啉改性的乳聚丁苯橡胶；炭黑为中超耐磨炭黑，且炭黑粒径为20-25nm；硅烷偶联剂为Si-69；促进剂为促进剂M、促进剂DM的混合；防焦剂为防焦剂APR、防焦剂E中的一种或多种的混合；补强树脂为酚醛树脂；活性剂为氧化锌；硫化剂为硫磺。
实施例4
一种节能安全轮胎胎面胶料，包括以下重量份的原料：天然橡胶100份、溶聚丁苯橡胶6份、改性乳聚丁苯橡胶10份、异戊橡胶5份、白炭黑8份、炭黑47份、白炭黑分散剂0.8份、硅烷偶联剂2份、补强树脂15份，硬脂酸4份，活性剂7份，防老剂3份，促进剂2份，防焦剂0.3份，硫化剂4份。
其中，溶聚丁苯橡胶为高反式1,4-溶聚丁苯橡胶，且溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量小于5％；改性乳聚丁苯橡胶包括叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶和吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶，且叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶与吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶的质量比为1：1；叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶为N,N-二甲氨基甲基丙烯酸酯改性的叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶；吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶为异丙烯基-2-噁唑啉改性的乳聚丁苯橡胶；炭黑为中超耐磨炭黑，且炭黑粒径为20-25nm；硅烷偶联剂为Si-69；促进剂为促进剂DZ、促进剂M、促进剂DM的混合；防焦剂为防焦剂CTP、防焦剂APR、防焦剂E的混合；补强树脂为酚醛树脂；活性剂为氧化锌；硫化剂为硫磺。
实施例5
一种节能安全轮胎胎面胶料，包括以下重量份的原料：天然橡胶100份、溶聚丁苯橡胶8份、改性乳聚丁苯橡胶13份、异戊橡胶8份、白炭黑18份、炭黑49份、白炭黑分散剂1.3份、硅烷偶联剂4份、补强树脂25份，硬脂酸7份，活性剂8份，防老剂8份，促进剂4份，防焦剂0.8份，硫化剂8份。
其中，溶聚丁苯橡胶为高反式1,4-溶聚丁苯橡胶，且溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量小于5％；改性乳聚丁苯橡胶包括叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶和吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶，且叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶与吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶的质量比为1：(0.5-2)；叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶中的叔胺基类化合物为含叔胺基的烯烃类化合物，含叔胺基的烯烃类化合物为N,N-二甲氨基甲基丙烯酸酯或N-甲基-N-乙氨基甲基丙烯酸酯；吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶中的吡啶类化合物为异丙烯基-2-噁唑啉或吡咯啉衍生物。炭黑为中超耐磨炭黑，且炭黑粒径为20-25nm；硅烷偶联剂为Si-69；促进剂为促进剂M、促进剂DM的混合；防焦剂为防焦剂APR、防焦剂E中的一种或多种的混合；补强树脂为酚醛树脂；活性剂为氧化锌；硫化剂为硫磺。
对比例1
一种节能安全轮胎胎面胶料，包括以下重量份的原料：天然橡胶120份、异戊橡胶6份、白炭黑12份、炭黑48份、白炭黑分散剂1份、硅烷偶联剂3份、补强树脂15份，硬脂酸5份，活性剂8份，防老剂5份，促进剂3份，防焦剂0.5份，硫化剂6份。
其中，炭黑为中超耐磨炭黑，且炭黑粒径为20-25nm；硅烷偶联剂为Si-69；防老剂为防老剂4020NA、炭黑为炭黑N375、促进剂为促进剂DM、防焦剂为防焦剂APR、补强树脂为酚醛树脂、活性剂为氧化锌、硫化剂为硫磺。
对比例2
一种节能安全轮胎胎面胶料，包括以下重量份的原料：天然橡胶108份、改性乳聚丁苯橡胶12份、异戊橡胶6份、白炭黑12份、炭黑48份、白炭黑分散剂1份、硅烷偶联剂3份、补强树脂15份，硬脂酸5份，活性剂8份，防老剂5份，促进剂3份，防焦剂0.5份，硫化剂6份；防老剂为防老剂4020NA、炭黑为炭黑N375、促进剂为促进剂DM、防焦剂为防焦剂APR、补强树脂为酚醛树脂、活性剂为氧化锌、硫化剂为硫磺。
其中，改性乳聚丁苯橡胶包括叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶和吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶，且叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶与吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶的质量比为1：1；叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶为N,N-二甲氨基甲基丙烯酸酯改性的叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶；吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶为异丙烯基-2-噁唑啉改性的乳聚丁苯橡胶；炭黑为中超耐磨炭黑，且炭黑粒径为20-25nm；硅烷偶联剂为Si-69。
对比例3
一种节能安全轮胎胎面胶料，包括以下重量份的原料：天然橡胶112份、溶聚丁苯橡胶8份、异戊橡胶6份、白炭黑12份、炭黑48份、白炭黑分散剂1份、硅烷偶联剂3份、补强树脂15份，硬脂酸5份，活性剂8份，防老剂5份，促进剂3份，防焦剂0.5份，硫化剂6份；防老剂为防老剂4020NA、炭黑为炭黑N375、促进剂为促进剂DM、防焦剂为防焦剂APR、补强树脂为酚醛树脂、活性剂为氧化锌、硫化剂为硫磺。
其中，溶聚丁苯橡胶为高反式1,4-溶聚丁苯橡胶，且溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量小于5％；炭黑为中超耐磨炭黑，且炭黑粒径为20-25nm；硅烷偶联剂为Si-69。
且上述实施例1-5及对比例1-3轮胎胎面胶料按照如下方法制备而成：
(1)一段混炼：向开炼机或密炼机中加入天然橡胶和异戊橡胶塑炼90s后，加入溶聚丁苯橡胶、改性乳聚丁苯橡胶塑炼30s，再加入补强树脂、硬脂酸、活性剂、防老剂、防焦剂、白炭黑、炭黑、白炭黑分散剂、硅烷偶联剂混炼2-10min后排胶，其中一段混炼的温度为120-150℃，时间为5-20min；
(2)二段混炼：在步骤(1)排出的胶料中加入硫化剂和促进剂，在开炼机或密炼机中混炼2-10min，二段混炼的温度为45-55℃，时间为5-20min，混炼完成后在室温下冷却12-48h，即得轮胎胎面胶料。
对本发明实施例1-5及对比例1-3制备得到的轮胎胎面胶料进行性能测试，表1给出了实施例1-5及对比例1-3的性能测试，其中以对比例1三角胶制备得到的胎胚获得的值作为基准并确认为100％。
表1性能测试结果
用动态粘弹谱仪数据表征硫化胶的动态力学性能是研究轮胎胎面胶的重要手段，0℃下的tanδ数值与胶料的抗湿滑性能相关，0℃下的tanδ数值越高，则胎面胶料的抗湿滑性能越好；60℃下的tanδ数值与胶料的滚阻性能相关，60℃下的tanδ数值越低，则胎面胶料的滚动阻力越低；20℃下的22数值与胶料的干地制动性能相关，20℃下的22数值越高，干地制动性能越好。
由表1可知，相较传统的以天然橡胶和异戊橡胶为主要原料的橡胶组合物，本发明添加溶聚丁苯橡胶和乳聚丁苯橡胶后，可以很好的提高轮胎胎面胶料的抗湿润湿性能，降低滚阻性能，提高耐磨性能，并且干地制动性能也得到了很好的提升。
综上所述，本发明通过改性乳聚丁苯橡胶与溶聚丁苯橡胶的添加，不仅改善了白炭黑与橡胶材料的相容性，提高了加工性能，而且在保证优异的抗湿润滑性能的基础上，提高了轮胎的干地制动性能，并且通过二者协同作用可以很好的平衡轮胎的抗湿润滑性能、耐磨性与低滚动阻力之间的关系，提高轮胎的综合使用性能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方案而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。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例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种节能安全轮胎胎面胶料，其特征在于，包括以下重量份的原料：天然橡胶100份、溶聚丁苯橡胶5-10份、改性乳聚丁苯橡胶8-15份、异戊橡胶3-10份、白炭黑5-20份、炭黑45-50份、白炭黑分散剂0.5-1.5份、硅烷偶联剂1-5份；
所述溶聚丁苯橡胶为高反式1,4-溶聚丁苯橡胶，且所述溶聚丁苯橡胶中苯乙烯的含量小于5％；
所述改性乳聚丁苯橡胶包括叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶和吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶，且所述叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶与所述吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶的质量比为1：(0.5-2)。
2.根据权利要求1所述的节能安全轮胎胎面胶料，其特征在于，所述叔胺基类化合物改性的乳聚丁苯橡胶中的叔胺基类化合物为含叔胺基的烯烃类化合物，所述含叔胺基的烯烃类化合物为N,N-二甲氨基甲基丙烯酸酯或N-甲基-N-乙氨基甲基丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的节能安全轮胎胎面胶料，其特征在于，所述吡啶类化合物改性的乳聚丁苯橡胶中的吡啶类化合物为异丙烯基-2-噁唑啉或吡咯啉衍生物。
4.根据权利要求1所述的节能安全轮胎胎面胶料，其特征在于，所述炭黑为中超耐磨炭黑，且所述炭黑粒径为20-25nm。
5.根据权利要求1所述的节能安全轮胎胎面胶料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为Si-69。
6.根据权利要求1所述的节能安全轮胎胎面胶料，其特征在于，还包括补强树脂5-30份，硬脂酸2-8份，活性剂5-10份，防老剂1-10份，促进剂1-5份，防焦剂0.1-1份，硫化剂2-10份。
7.一种权利要求1-6任一项所述的节能安全轮胎胎面胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)一段混炼：向开炼机或密炼机中加入天然橡胶和异戊橡胶塑炼90s后，加入溶聚丁苯橡胶、改性乳聚丁苯橡胶塑炼30s，再加入补强树脂、硬脂酸、活性剂、防老剂、防焦剂、白炭黑、炭黑、白炭黑分散剂、硅烷偶联剂混炼2-10min后排胶；
(2)二段混炼：在步骤(1)排出的胶料中加入硫化剂和促进剂，在开炼机或密炼机中混炼2-10min，在室温下冷却12-48h，即得轮胎胎面胶料。
8.根据权利要求7所述的节能安全轮胎胎面胶料的制备方法，其特征在于，所述一段混炼的温度为120-150℃，时间为5-20min；所述二段混炼的温度为45-55℃，时间为5-20min。
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|---|---|---|---|---|
| CN116693944B (zh) * | 2023-04-13 | 2024-04-19 | 山东宝力科技有限公司 | 一种耐磨轮胎胶料组合物及其制备方法 |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020037588A (ko) * | 2000-11-15 | 2002-05-22 | 조충환 | 타이어 트레드용 고무 조성물 |
| CN103298626A (zh) * | 2010-12-22 | 2013-09-11 | 大陆轮胎德国有限公司 | 具有改进的滚动阻力行为的橡胶共混物 |
| CN103936928A (zh) * | 2014-05-03 | 2014-07-23 | 北京化工大学 | 一种具有高抗湿滑性能的改性丁苯橡胶的制备方法 |
| WO2015109792A1 (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 一种改善橡胶制品弹性和生热性能的方法 |
| KR20170036270A (ko) * | 2015-09-24 | 2017-04-03 | 한국타이어 주식회사 | 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 |
| CN107417999A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-12-01 | 山东玲珑轮胎股份有限公司 | 一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物 |
| CN107828097A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-03-23 | 赛轮金宇集团股份有限公司 | 一种可用于漂移比赛的uhpt胎面胶 |
| CN108192169A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-06-22 | 青岛双星轮胎工业有限公司 | 一种抗湿滑安全轮胎胎面胶及其制备方法 |
| CN109942920A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-28 | 腾森橡胶轮胎（威海）有限公司 | 一种超高抓地力轮胎胎面橡胶组合物 |
| CN110041580A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-23 | 昆山多威体育用品有限公司 | 一种耐磨防滑强度好的橡胶材料及其制备方法和用途 |
| CN110343298A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-10-18 | 江苏通用科技股份有限公司 | 全钢雪地轮胎胎面胶及其制备方法 |
| CN110372930A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-25 | 赛轮集团股份有限公司 | 一种轮胎胎面胶 |
| CN110372929A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-25 | 赛轮集团股份有限公司 | 一种高抓地力、高操控性能的赛车胎胎面橡胶组合物 |
| CN111499944A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 万力轮胎股份有限公司 | 一种轮胎胎面胶及其应用 |
| CN112812391A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-05-18 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种高抗湿滑轮胎胎面橡胶复合材料及其制备方法 |
| CN113896965A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-07 | 中策橡胶集团有限公司 | 一种白炭黑填充胎面橡胶组合物、混炼方法和耐磨轮胎 |
-
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- 2022-06-20 CN CN202210700953.3A patent/CN115304826B/zh active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020037588A (ko) * | 2000-11-15 | 2002-05-22 | 조충환 | 타이어 트레드용 고무 조성물 |
| CN103298626A (zh) * | 2010-12-22 | 2013-09-11 | 大陆轮胎德国有限公司 | 具有改进的滚动阻力行为的橡胶共混物 |
| WO2015109792A1 (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 怡维怡橡胶研究院有限公司 | 一种改善橡胶制品弹性和生热性能的方法 |
| CN103936928A (zh) * | 2014-05-03 | 2014-07-23 | 北京化工大学 | 一种具有高抗湿滑性能的改性丁苯橡胶的制备方法 |
| KR20170036270A (ko) * | 2015-09-24 | 2017-04-03 | 한국타이어 주식회사 | 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 |
| CN107828097A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-03-23 | 赛轮金宇集团股份有限公司 | 一种可用于漂移比赛的uhpt胎面胶 |
| CN107417999A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-12-01 | 山东玲珑轮胎股份有限公司 | 一种低轮胎滚动阻力的胎面橡胶组合物 |
| CN108192169A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-06-22 | 青岛双星轮胎工业有限公司 | 一种抗湿滑安全轮胎胎面胶及其制备方法 |
| CN109942920A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-28 | 腾森橡胶轮胎（威海）有限公司 | 一种超高抓地力轮胎胎面橡胶组合物 |
| CN110041580A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-23 | 昆山多威体育用品有限公司 | 一种耐磨防滑强度好的橡胶材料及其制备方法和用途 |
| CN110372929A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-25 | 赛轮集团股份有限公司 | 一种高抓地力、高操控性能的赛车胎胎面橡胶组合物 |
| CN110372930A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-25 | 赛轮集团股份有限公司 | 一种轮胎胎面胶 |
| CN110343298A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-10-18 | 江苏通用科技股份有限公司 | 全钢雪地轮胎胎面胶及其制备方法 |
| CN111499944A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 万力轮胎股份有限公司 | 一种轮胎胎面胶及其应用 |
| CN112812391A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-05-18 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种高抗湿滑轮胎胎面橡胶复合材料及其制备方法 |
| CN113896965A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-07 | 中策橡胶集团有限公司 | 一种白炭黑填充胎面橡胶组合物、混炼方法和耐磨轮胎 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
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| 低滚动阻力轮胎胎面胶的研究;潘大海, 梅周蟒;轮胎工业;第20卷(第09期);第534-536页 * |
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