CN116218045A - 一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于轮胎橡胶技术领域，提出了一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，按质量份数计，包括天然橡胶：50‑70份，苯乙烯‑丁二烯橡胶：15‑25份，顺丁橡胶：15‑25份，硬脂酸1.5‑3.0份，氧化锌2.0‑4.0份，防老剂：2‑5份，功能助剂：15‑30份，偶联剂：1.5‑3份，硫化剂：1.0‑3份，增塑剂：0.5‑1.5份，促进剂：1.0‑2.5份，防焦剂：0.1‑0.3份；所述硫化剂为质量比1：0.6‑0.8的硫磺和1,1‑二叔丁基过氧化‑3,3,5‑三甲基环己烷；所述功能助剂为质量比1：1：0.4‑1的炭黑、硫酸锶和二氧化钛。通过上述技术方案，解决了现有技术中轮胎耐高温效果差的问题。
Description
技术领域
本发明属于轮胎橡胶技术领域，涉及一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法。
背景技术
轮胎是在温度常温到100℃左右下工作，通常情况下随着温度的提高轮胎橡胶组合的定伸下降，储能模量下降，进而胶料的抗破坏能力下降，耐磨下降。对于在炎热夏季行驶的轮胎来说，轮胎破损或薄弱容易因胎压过高而导致爆胎。大部分自行车轮胎是以天然橡胶作为原材料的，天然橡胶作为一种不饱和二烯烃橡胶，其耐热氧老化性能差。在天然橡胶的热氧老化过程中，硫化橡胶中的多硫键由于热稳定性差，会脱硫并重排成更多的单硫键和双硫键，这会使硫化橡胶的交联密度升高，模量增大并产生龟裂，进而导致胎面胶的性能变差，使轮胎的使用寿命降低。在高温96度时，天然橡胶强度损失为35%左右，在130—140℃开始流动，150—160℃以上则变成粘度很大的粘流体，200℃开始分解，270℃则急剧分解。为了提高胶料的抗破坏能力，轮胎技术人员通常是采用防老剂来提高胶料的耐热性。但是效果不是太明显。因此现有应用的橡胶轮胎大多数仍然存在耐高温效果差的缺陷。
发明内容
本发明提出一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物及其制备方法，解决了现有技术中橡胶轮胎耐高温效果差的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
技术主题一
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物，按质量份数计，包括天然橡胶：50-70份，苯乙烯-丁二烯橡胶：15-25份，顺丁橡胶：15-25份，硬脂酸1.5-3.0份，氧化锌2.0-4.0份，防老剂：2～5份，功能助剂：15～30份，偶联剂：1.5～3份，硫化剂：1.0～3份，增塑剂：0.5～1.5份，促进剂：1.0～2.5份，防焦剂：0.10～0.3份；
所述硫化剂为质量比1：0.6-0.8的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.4-1的炭黑、硫酸锶和二氧化钛。
在本发明的一些实施方案中，所述防老剂为选自防老剂4010、防老剂2246、防老剂DTPD和微晶蜡中的一种或多种。
在本发明的一些实施方案中，所述偶联剂选自二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种。
在本发明的一些实施方案中，所述增塑剂选自环烷油、芳烃油和石蜡油中的一种或多种。
在本发明的一些实施方案中，所述促进剂为二丁基二硫代氨基甲酸锌和/或N,N’-间苯撑双马来酰亚胺。
在本发明的一些实施方案中，所述防焦剂选自防焦剂CTP、防焦剂APR和防焦剂PVI中的一种或多种。
在本发明的一些实施方案中，所述硫酸锶的粒径70-100μm，二氧化钛的粒径70-100nm。
在本发明的一些实施方案中，所述偶联剂为质量比1：1的二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。
技术主题二
本发明提供了一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、防老剂、偶联剂和增塑剂加入到密炼机中进行混炼，排胶，得到混炼胶；
B、将促进剂、硫化剂和防焦剂加入到混炼胶中进行开炼；
C、将开炼后的混炼胶进行硫化，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
在本发明的一些实施方案中，所述步骤A中，混炼温度为60-100℃，混炼压力为8-10MPa，密炼机转速为100-150rpm，混炼时间为10-20min；排胶温度为80-100℃，冷却至25-30℃后恒温放置4-10h；
所述步骤B中，开炼的温度为35-45℃，开炼时间为10-30min；
所述步骤C中，硫化的时间为4-6min，硫化温度为150-160℃，硫化的压力为10-15MPa。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明将天然橡胶、顺丁橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶混合，通过优化设计三种橡胶的硫化体系，使三种橡胶在硫化过程中具有相近的硫化速度，从而使三种硫化胶之间具有足够多的界面交联，有效改善了天然橡胶的耐热老化性能。
3、本发明中通过采用炭黑、硫酸锶和二氧化钛协同对基体进行物理补强，提高了橡胶的机械性能和耐热老化性能，进一步的，偶联剂协同作用使炭黑、硫酸锶和二氧化钛在基体中得到了均匀分散，同时在高效硫化剂、高效促进剂作用下，使线形高分子充分交联，得到了具有优异机械、耐热性能的胎面橡胶材料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作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。
下述实施例1-7和对比例1-8中采用的硫磺为S-80，硬脂酸为400型，炭黑牌号N330，天然橡胶为10号胶，顺丁橡胶BR9000，苯乙烯-丁二烯橡胶SBR1502，硫酸锶的粒径70-100μm，二氧化钛的粒径70-100nm，芳烃油TC-24，石蜡油2280，环烷油KN4010，所述硫酸锶可通过磨粉机将天青石磨成粉末得到。
实施例1
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：50份，苯乙烯-丁二烯橡胶：25份，顺丁橡胶：25份，硬脂酸3.0份，氧化锌2.0份，防老剂4010：5份，功能助剂：15份，3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷：3份，硫化剂：1.0份，环烷油：1.5份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1.0份，防焦剂CTP：0.3份；
所述硫化剂为质量比1：0.8的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.4的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、防老剂4010、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和增塑剂加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为60℃，混炼压力为10MPa，密炼机转速为100rpm，混炼时间为20min；然后排胶，排胶温度为80-℃，冷却至30℃后恒温放置4h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、硫化剂和防焦剂CTP加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为45℃，开炼时间为10min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为6min，硫化温度为150℃，硫化的压力为15MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
实施例2
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：70份，苯乙烯-丁二烯橡胶：15份，顺丁橡胶：15份，硬脂酸1.5份，氧化锌4.0份，防老剂2246：2份，功能助剂：30份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1.5份，硫化剂：3份，芳烃油：0.5份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：2.5份，防焦剂PVI：0.1份；
所述硫化剂为质量比1：0.6的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：1的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、防老剂2246、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和芳烃油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为100℃，混炼压力为8MPa，密炼机转速为150rpm，混炼时间为10min；然后排胶，排胶温度为100℃，冷却至25℃后恒温放置10h；得到混炼胶；
B、将N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂PVI加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为35℃，开炼时间为30min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为4min，硫化温度为160℃，硫化的压力为10MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
实施例3
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.5的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
实施例4
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.5的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
实施例5
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.5的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
实施例6
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.5的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
实施例7
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份， N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.5的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
对比例1
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1的炭黑和硫酸锶；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
对比例2
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1： 0.5的炭黑和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
对比例3
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为炭黑；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
对比例4
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.5的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
对比例5
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，硫磺：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；所述功能助剂为质量比1：1：0.5的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫磺和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
对比例6
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：20份，顺丁橡胶：20份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；所述功能助剂为质量比1：1：0.5的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
对比例7
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，苯乙烯-丁二烯橡胶：40份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.5的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
对比例8
一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、准备天然橡胶：60份，顺丁橡胶：40份，硬脂酸2.0份，氧化锌3.0份，微晶蜡：1.5份，防老剂DTPD：1.5份，功能助剂：20份，二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷：1份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，硫化剂：2份，石蜡油：1.0份，二丁基二硫代氨基甲酸锌：1份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺：1份，防焦剂APR：0.2份；
所述硫化剂为质量比1：0.7的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.5的炭黑、硫酸锶和二氧化钛；
首先将天然橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、微晶蜡、防老剂DTPD、二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和石蜡油加入到密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼压力为9MPa，密炼机转速为120rpm，混炼时间为15min；然后排胶，排胶温度为90℃，冷却至25℃后恒温放置8h；得到混炼胶；
B、将二丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫化剂和防焦剂APR加入到混炼胶中进行开炼，开炼的温度为40℃，开炼时间为20min；
C、将开炼后的混炼胶使用平板硫化机进行硫化，硫化的时间为5min，硫化温度为155℃，硫化的压力为12MPa，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
分别测试本发明的实施例1-7、对比例1-8制备的耐高温的轮胎胎面橡胶材料的邵氏硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、回弹性、热空气老化性能，结果见下表1。
具体测试方法如下：
邵氏硬度按照GB/T531.1-2008标准测试；
拉伸强度、扯断伸长率按照GB/T528-2009标准测试；
撕裂强度按照GB/T529-2008标准测试；
热空气老化按照GB/T3512-2014标准测试。
表1
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，按质量份数计，包括天然橡胶：50-70份，苯乙烯-丁二烯橡胶：15-25份，顺丁橡胶：15-25份，硬脂酸1.5-3.0份，氧化锌2.0-4.0份，防老剂：2-5份，功能助剂：15-30份，偶联剂：1.5-3份，硫化剂：1.0-3份，增塑剂：0.5-1.5份，促进剂：1.0-2.5份，防焦剂：0.1-0.3份；
所述硫化剂为质量比1：0.6-0.8的硫磺和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷；
所述功能助剂为质量比1：1：0.4-1的炭黑、硫酸锶和二氧化钛。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述防老剂为选自防老剂4010、防老剂2246、防老剂DTPD和微晶蜡中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述偶联剂选自二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述增塑剂选自环烷油、芳烃油和石蜡油中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述促进剂为二丁基二硫代氨基甲酸锌和/或N,N’-间苯撑双马来酰亚胺。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述防焦剂选自防焦剂CTP、防焦剂APR和防焦剂PVI中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述硫酸锶的粒径70-100μm，二氧化钛的粒径70-100nm。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物，其特征在于，所述偶联剂为质量比1：1的二甲基甲氧基(3,3,3-氟丙基)硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。
9.如权利要求1所述的一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、顺丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、功能助剂、防老剂、偶联剂和增塑剂加入到密炼机中进行混炼，排胶，得到混炼胶；
B、将促进剂、硫化剂和防焦剂加入到混炼胶中进行开炼；
C、将开炼后的混炼胶进行硫化，得到耐高温的轮胎胎面橡胶材料。
10.根据权利要求9所述的一种耐高温的轮胎胎面橡胶组合物的制备方法，其特征在于，
所述步骤A中，混炼温度为60-100℃，混炼压力为8-10MPa，密炼机转速为100-150rpm，混炼时间为10-20min；排胶温度为80-100℃，冷却至25-30℃后恒温放置4-10h；
所述步骤B中，开炼的温度为35-45℃，开炼时间为10-30min；
所述步骤C中，硫化的时间为4-6min，硫化温度为150-160℃，硫化的压力为10-15MPa。
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