[发明专利]用于低滞后损失的载重子午线轮胎胎面的橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明属于橡胶轮胎技术领域，特别是涉及一种用于低滞后损失的载重子午线轮胎胎面的橡胶组合物及其制备方法。 

背景技术

近年来，减少汽车尾气排放成为全球高度关注的热点课题之一，而轮胎与汽车尾气排放量息息相关。绿色轮胎滚动阻力低、燃油消耗少，可大量减少汽车二氧化碳的排放，同时具有较好的操纵稳定性，对提高经济效益和社会效益具有积极作用。正如已知的，高速、安全、舒适、节能等成为轮胎性能的基本要求，期望轮胎具有高抓着力(轮胎与地面特别是湿滑地面的摩擦力大)、低油耗(滚动阻力小)、低碳环保(二氧化碳排放减少)及优良耐磨性能。国际上，欧盟已于2012年11月1日正式执行轮胎标签法规EC1222/2009，对轮胎的燃油效率、噪音、抗湿滑等环保指标进行了法律限制；美国环保署(EPA)SMARTWAY认证要求轮胎必须满足SMARTWAY建立的滚动阻力指标，以帮助汽车降低燃油消耗；目前在国内，由中国橡胶工业协会组织指定的《绿色轮胎技术规范》也于2014年3月1日正式发布并实施。 

据已知文献，在燃油经济中，胎面橡胶组合物在轮胎各部件中占轮胎很大比例。常规载重子午线轮胎胎面橡胶组合物通常由炭黑作为补强填充剂，胶料滞后损失较高。已知的降低胎面滞后损失的方式是在胎面组合物并用少量白炭黑，来提高胎面硫化胶的动态性能。但大量应用常规白炭黑，存在加工难度大、耐磨性等胶料物理机械性能不能满足载重子午胎的使用性能要求等问题。 

发明内容

本发明的任务在于提供一种具有较低滞后损失、优异的材料力学性能、良好的加工工艺性能的橡胶组合物，用于载重子午线轮胎胎面可以有效降低轮胎滚动阻力损失，减少车辆能源消耗。 

其技术解决方案包括： 

一种用于低滞后损失的载重子午线轮胎胎面的橡胶组合物，按照重量份数其由下述原料组成： 

基体橡胶100份、活性剂5～7份、炭黑15～30份、白炭黑25～40份、硅烷偶联剂2～5份、白炭黑分散剂1～3份、增塑剂1～3份、促进剂1.5～3份、防老剂3～6份、硫化剂1～2份、防焦剂0.1～0.3份、抗疲劳剂0～2份、环保塑解剂0～0.6份； 

其中，基体橡胶由天然橡胶或天然橡胶和稀土顺丁橡胶组成，白炭黑采用高分散沉淀法 制得，白炭黑分散剂为高级脂肪酸金属皂盐混合物，增塑剂为高级脂肪酸锌盐，防老剂为防老剂6PPD、防老剂TMQ及防护蜡三者并用，硫化剂为硫黄，促进剂为促进剂TBBS和促进剂DPG并用。 

作为本发明的一个优选方案，所述基体橡胶由天然橡胶和稀土顺丁橡胶组成，天然橡胶为70～100份，其余为稀土顺丁橡胶。 

作为本发明的另一个优选方案，所述稀土顺丁橡胶为钕系顺丁橡胶，顺式含量为96％以上。 

进一步的，所述活性剂由纳米氧化锌和硬脂酸组成，其中，纳米氧化锌为3～5份，其余为硬脂酸。 

进一步的，所述炭黑的吸碘值110～170g/kg、邻苯二甲酸二丁酯吸收值100～140(10^-5m³/kg)、着色强度105％-145％，所述白炭黑的二氧化硅含量≥90％，用氮气测定的BET表面积为120～200m²/g，邻苯二甲酸二丁酯吸收值为2.00～3.50cm³/g，并且当该白炭黑分散在水中形成5％的水溶液时其pH值为5.0～8.0。 

进一步的，所述抗疲劳剂为间苯二胺和酚类树脂反应的络合物。 

进一步的，所述环保塑解剂为2,2′-二苯甲酰胺基和二苯基二硫化物为主要成分的复配混合物。 

本发明的任务之二是提供上述橡胶组合物的制备方法，其具体包括以下步骤： 

a一段混炼，称取一定量的基体橡胶、白炭黑、硅烷偶联剂和白炭黑分散剂，将其混合后投至密炼机混炼室，调节转子转速为30～40rpm，保持上顶栓压力为0.60～0.70MPa，混炼40～60秒，提砣5～10秒，压砣混炼至胶料温度为135～145℃，上顶栓上升保持胶料温度为135～145℃混炼30秒后排胶，制得白炭黑预混的一段母胶，将制备的一段母胶胶片冷却到室温后备用；