[发明专利]炭黑干法母胶/白炭黑湿法母胶制备胎面胶的方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎橡胶材料生产领域，尤其涉及一种胎面胶胶料的制备方法和应用。

背景技术

以炭黑为填料的胎面胶，耐磨性能好，但滞后损失高，滚动阻力大，而白炭黑能够显著降低滚动阻力，同时提高抗湿滑性能，但耐磨性能比炭黑差。所以，在轮胎工业中，常利用炭黑/白炭黑并用来平衡各种性能，以期制造综合性能优异的轮胎。尤其是在轮胎的节能和安全日益为人们所关注的今天，这种并用的方式有重要的价值。

近年来，湿法混炼技术由于其填料分散度高，设备投入少，环保，低能耗的优点受到国内外的广泛关注。最初的湿法混炼是通过共沉法实现的，将填料分散在水中与橡胶胶乳混合，加凝聚剂沉淀、脱水、干燥后得到母胶，国内的湿法混炼专利CN102153792A，CN102516418A，CN102634083A)依然沿用此法；德国粉末橡胶联合股份有限公司制备出粉末状母胶：在胶乳与填料沉淀后，再加入部分填料分散母胶，防止粘连(CN101182376A)；美国卡博特公司利用橡胶乳液/填料液相连续混炼制备母胶(US19970823411)；怡维怡橡胶研究院有限公司利用橡胶溶液/填料液相连续混炼制备母胶(CN103203810A)。但是这些湿法混炼技术只集中于单一填料母胶的制备。CN102807689A利用湿法混炼白炭黑母胶并用炭黑来改善矿山胎胎面胶的性能，但是利用湿法混炼白炭黑母胶与炭黑干法母胶并用的专利和文献未有报道。

发明内容

本发明通过并用白炭黑湿法母胶来改善炭黑干法母胶的性能，并应用于轮胎胎面胶，在保证耐磨性能的前提下，降低轮胎滚动阻力，提高轮胎抗湿滑性能。

一种橡胶组合物，其特征在于：采用炭黑干法母胶并用白炭黑湿法母胶制备而得。

作为优选的是：湿法母胶由胶乳/填料共沉法、粉末橡胶的制备方法、胶乳/填料连续液相混炼法、橡胶溶液/填料连续液相混炼法的至少一种制得。

作为优选的是：干法母胶采用开炼机、密炼机、捏炼机、连续混炼机或螺杆式炼胶机中的至少一种设备制得。

作为优选的是：制备母胶所使用的橡胶为天然橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚苯乙烯-丁二烯橡胶、乙丙胶、丁基胶、丁腈胶、氯丁胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸酯橡胶中的一种或多种。

作为优选的是：橡胶总用量为100重量份，填料的总用量为20～120重量份，优选30～70重量份，其中炭黑与白炭黑重量比为1∶20至20∶1，优选1∶10至10∶1。

作为优选的是：炭黑的比表面积为4至350m²/g，优选30至260m²/g，-炭黑的吸油值为20至250ml/100g，优选25至200ml/100g，更优选30至150ml/100g。

作为优选的是：白炭黑比表面积为10至500m²/g，优选45至400m²/g，更优选70至300m²/g，吸油值为20至350ml/100g，优选25至300ml/100g，更优选30至290ml/100g，白炭黑直接加入或采用偶联剂预改性后加入。

作为优选的是：橡胶组合物中还包括用量为1-50份的双相炭黑。

作为优选的是：橡胶组合物中还包括偶联剂、防老剂、活性剂、油以及其他加工助剂的一种或多种。

作为优选的是：

用以下通式表示的有机硅烷偶联剂：

(R_n-(RO)_3-nSi-(Alk)_m-(Ar)_p)_q(A)(I)

R_n’(RO)_3-nSi-(Alk)(II)

R_n’(RO)_3-nSi-(Alk_enyl)(III)

或R_n’(RO)_3-nSi-(Alk)-S-(C＝O)R₁(IV)

式中，当q＝1时，A为-SCN，-SH，-Cl，-NH₂；

当q＝2时，A为-S_x-；

R和R’为碳原子从1至15的支化或直链的烷基或酚基，R和R’可以相同，也可以不同；

n为0，1或2；

Alk是含有1至6个碳原子的直链或支链烃基；