[发明专利]具有低生热和低滚动阻力的橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶组合物，具体地说是一种具有低生热和低滚动阻力的橡胶组合物。 

背景技术

为了提高硫化橡胶的力学性能，橡胶组合物中需要加入炭黑作为补强剂，补强剂在提高硫化橡胶力学性能同时，使硫化橡胶的压缩生热明显变大。压缩生热对于需要反复变形的橡胶制品使用性能影响很大，如果压缩生热太大，橡胶制品会迅速升温，温度升高不仅加快了橡胶的热氧老化，而且可能因温度过高导致橡胶制品的破坏。夏天行驶中汽车轮胎爆胎就是典型的例子。除了选择低生热的橡胶原料外，通过配方优化获得低生热橡胶组合物是科技人员追求的目标。 

另外，随着减排二氧化碳政策法规的日益严格和石油资源的日趋紧缺,如何降低汽车燃油消耗成为汽车行业和使用者关注的焦点，降低轮胎的滚动阻力是减少汽车燃油消耗的重要措施之一。 

我们在研究中发现，在橡胶组合物中配合适量的碳化硅微粉，不仅可以降低硫化胶的生热，而且还可以降低硫化胶的滚动阻力。 

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是降低硫化橡胶的压缩生热和滚动阻力，提供一种具有低生热和低滚动阻力的橡胶组合物。 

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：具有低生热和低滚动阻力的橡胶组合物，采用天然橡胶作为橡胶原料，以炭黑或白炭黑作为补强剂，依次经过橡胶的塑炼、混炼和硫化工艺后制成，在橡胶混炼过程中，采用碳化硅微粉替代部分补强剂，并加入硅烷偶联剂，橡胶混炼过程中橡胶原料、补强剂、碳化硅微粉和硅烷偶联剂加入量的重量份数比为：橡胶原料100份、炭黑或白炭黑20—45份、碳化硅微粉5—50份、硅烷偶联剂0.4—2.45份，所述的天然橡胶为标准橡胶或烟片胶；所述的碳化硅微粉为α或β晶型，粒径0.001μm～50μm。 

所述天然橡胶属5号、10号、20号标准橡胶或1～4级烟片胶。 

所述的碳化硅微粉为平均粒径0.2μm～15μm的β晶型碳化硅。 

所属硅烷偶联剂为含硫的硅烷偶联剂。 

    本发明的有益效果是：通过把碳化硅微粉用于橡胶组合物配方体系，结果其混炼胶的加工性能有所改善，硫化橡胶的压缩生热减小、滚动阻力明显降低，抗湿滑性有所改善。该橡胶组合物特别适合用于轮胎部件和传动带等的制造。 

具体实施方式

具有低生热和低滚动阻力的橡胶组合物，采用天然橡胶作为橡胶原料，以炭黑或白炭黑作为补强剂，依次经过橡胶的塑炼、混炼和硫化工艺后制成，其中橡胶的塑炼、混炼和硫化工艺按照通常的工艺方法进行。但是为了实现本发明的目的，在橡胶混炼过程中，采用碳化硅微粉替代部分补强剂，并加入硅烷偶联剂，橡胶混炼过程中橡胶原料、补强剂、碳化硅微粉和硅烷偶联剂加入量的重量份数比为：橡胶原料100份、炭黑或白炭黑20—45份、碳化硅微粉5—50份、硅烷偶联剂0.4—2.45份，所述的天然橡胶为标准橡胶或烟片胶；所述的碳化硅微粉为α或β晶型，粒径0.001μm～50μm。 

所述的补强剂为炭黑或白炭黑，优选炭黑，加入量优选20～30份。常用的炭黑牌号有：N110、N115、N120、N125、N135、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N326、N330、N335、N339、N343、N351、N356、N375、N539、N550、N660、N772、N990等。 

所述天然橡胶最好选用5号、10号、20号标准橡胶或1～4级烟片胶。 

所述的碳化硅微粉为α或β晶型，优选β晶型，粒径0.001μm～50μm。 

所述的碳化硅微粉优选平均粒径0.2μm～15μm的β晶型碳化硅。 

所述的硅烷偶联剂选用含硫硅烷偶联剂，常用的是3，3’-双（三乙氧基甲基硅烷基丙基）四硫化物（Si69），此外还有：3，3’-双（三甲氧基甲基硅烷基丙基）二硫化物，3，3’-双（三甲氧基甲基硅烷基丙基）四硫化物，3，3’-双（三乙氧基甲基硅烷基丙基）二硫化物，3，3’-双（三乙氧基甲基硅烷基丙基）八硫化物，3，3’-双（三丁氧基甲基硅烷基丙基）二硫化物，3，3’-双（三丁氧基甲基硅烷基丙基）四硫化物等。 

橡胶在混炼过程中，通常加入有硫化剂、促进剂、活性剂、防老剂、填充油等加工助剂。硫化剂可以选用硫磺或硫给予体，优选硫磺。促进剂使用常用的N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺等。活性剂使用传统的氧化锌和硬脂酸。防老剂采取RD和4020并用。填充油使用芳烃油。硫化剂、促进剂、活性剂、防老剂按照传统经验用量。