[发明专利]高性能轮胎用橡胶组合物及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎用橡胶领域以及使用该橡胶组合物的充气子午线轮胎，尤其涉及一种高性能轮胎用橡胶组合物及其生产工艺。

背景技术

随着经济的发展，汽车工业对轮胎性能提出了越来越高的要求。高速行驶要求轮胎胎面胶料具有更低的生热性，路面状况的改善、高速公路的发展也对轮胎用胶的抗湿滑、环保及节能的要求更加苛刻。2012年11月强制实施的欧盟标签法案针对轮胎的滚动阻力、湿滑路面抓地力和噪声提出了限制。

一般预分散母胶粒配方包括以下组成部分：粉体（有效成分）②软化油（增塑剂）③加工助剂④橡胶载体。粉体是预分散母胶粒的有效成分，一般为80%的含量；软化油或增塑剂起降低门尼的作用；加工助剂起分散及润滑作用；橡胶载体主要体现在与母胶的相容性上。预分散母胶粒的软化油一般使用环烷油、石蜡油。

传统炼胶工艺胶料至少3次经过密炼机，有些胶料在密炼机中的混炼次数更多。密炼机多段混炼工艺为实现橡胶分子链的断裂主要采用高温氧化裂解，低温机械剪切为辅。该工艺制得的胶料分子链分布范围宽，容易生成大量的炭黑凝胶，影响配合剂的分散和物理性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高性能轮胎用橡胶组合物及其生产工艺，本发明胎面配方的轮胎抗湿滑性能优异，制动距离、弯道性能以及高速稳定性都十分出众，在干地或是湿地都可以获得最佳的抓地性能，同时具有较低的滚动阻力和较好的耐磨性能。

解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种高性能轮胎用橡胶组合物，由以下重量份原料组成：溶聚丁苯胶60～100、高顺式-1,4-镍系或钕系顺丁胶0～20、天然胶0～20、超耐磨炭黑0～20、低聚高分散型二氧化硅50～110、硅烷偶联剂5～15、TDAE油0～40、氧化锌2.0～5.5、硬脂酸1.0～3.5、预分散硫磺1.0～3.5、预分散促进剂2.0～6.0、防老剂0.5-2.0。

上述高性能轮胎用橡胶组合物，由以下重量份原料组成：溶聚丁苯胶60～100、高顺式-1,4-镍系或钕系顺丁胶5～20、天然胶5～20、超耐磨炭黑5～20、低聚高分散型二氧化硅50～110、硅烷偶联剂5～15、TDAE油0～40、氧化锌2.0～5.5、硬脂酸1.0～3.5、预分散硫磺1.0～3.5、预分散促进剂2.0～6.0、防老剂0.5-2.0。

上述高性能轮胎用橡胶组合物，所述溶聚丁苯胶中苯乙烯质量含量20-40%，LANXESS公司的BunaVsl5025、BunaVsl2438、PBR4055；STYRON公司的SLR4602、SLR4630；ZEON公司的NS116R；JSR公司的HPR350；TIPOL公司的SSBR2466中的一种或多种，当选用充油胶时应适当减少配方中TDAE油的份数。

上述高性能轮胎用橡胶组合物，高顺式-1,4-镍系或钕系顺丁胶，顺式质量含量96%以上。例如燕山石化的BR9000；ENI公司的BR40、BR60；LANXESS公司的BunaCB24。

上述高性能轮胎用橡胶组合物，低聚高分散型二氧化硅的氮吸附法BET比表面积为140～210m²/g，CTAB比表面积为145～195m²/g，DBP值为2.0～3.5cm³/g。例如Degussa的二氧化硅Ultrasil7000、Ultrasil9000，RhodiaZeosil的1165MP、1200MP。

上述高性能轮胎用橡胶组合物，所述的超耐磨炭黑的吸附值为100～150mg/g，DBP值0.8～1.5cm³/g。例如N115或N121。

上述高性能轮胎用橡胶组合物，所述硅烷偶联剂是硅烷偶联剂Si-69或Si-75。

上述高性能轮胎用橡胶组合物，所述预分散促进剂为CZ-80、NS-80、DPG-80中的一种或多种。

上述高性能轮胎用橡胶组合物的生产工艺，包括以下步骤：

a.按重量份称取各原料；

b.将除预分散硫磺和预分散促进剂以外的其他母胶组分由一台啮合型密炼机经多段混炼或两台串联的啮合型密炼机一次法混炼生产，密炼机填充体积60～80%；

c.加硫工艺：开炼机开炼5～20min，辊距1.0～5.0mm，100℃以下加入预分散硫磺、预分散促进剂，混炼均匀，60～80℃排胶出片。