[发明专利]一种超高耐磨性能的低滚动阻力轮胎胶料及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶制品领域，具体涉及一种超高耐磨性能的低滚动阻力轮胎胎面胶料。

背景技术

汽车在行驶过程中会产生各种行驶阻力，其中80％为空气阻力，其余20％为滚动阻力。有数据显示，目前轮胎摩擦生热过程中释放的CO₂已占据全球矿物燃料释放的温室气体的3％；汽车油耗有相当一部分用于克服轮胎摩擦阻力。欧盟委员会的数据显示，汽车轮胎滚动阻力所需能耗占到整车油耗的20％左右。换言之，相当于每加五次油，就有一次完全是为轮胎而加的。据测定，轮胎滚动阻力每降低7％，便使汽车燃油消耗降低1％，同时也可以大幅降低CO₂排放量，如果使用滚动阻力小的轮胎，则在行驶中脚踩汽车油门的程度也随之降低，也就意味着节约油耗。因此，通过降低轮胎滚动阻力来减少车辆的整体能耗从而达到省油的目的。

普通低滚阻轮胎，在减少本身滚动阻力的同时却牺牲了抗湿滑性能、耐磨性能等，所以人们一直在研究滚动阻力(RR)、抗湿滑(WSR)、耐磨性能(WR)这三者之间的关系。由于这三者的自身性能，不可能同时得到改善，也就是要在牺牲某一种或者两种性能的同时才能获得另一种性能的改善，这三者有着相互制约的关系。轮胎滚动阻力的影响受到材料特性、轮胎结构、轮胎质量和使用条件等诸多因素影响，其中某些因素又相互影响，单纯的降低轮胎滚动阻力并不是很难，但是通常要牺牲轮胎的某些性能，特别是抗湿滑性能。而从安全角度出发，轮胎应该保持一定的抗湿滑性能，所以选择材料和轮胎结构设计是降低轮胎滚动阻力的重要途径。普通的低滚阻胎面胶，虽然有着低滚动阻力，但是均存在着胶料不耐磨、抗湿滑性能较差等缺点，发明出低滚动阻力，同时保持良好的耐磨性和抗湿滑性能的胎面胶配方对于降低轮胎滚动阻力有着重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高耐磨性能的低滚动阻力轮胎胎面胶料，其耐磨性能强，过弯抵抗能力较强，滚动阻力小，同时还有较好湿抓地力、冰雪地抓地力，能够提高湿地行驶安全系数。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种超高耐磨性能的低滚动阻力轮胎胶料，以重量百分比计，所述超高耐磨性能的低滚动阻力轮胎胶料包含：低温乳聚充油丁苯胶SBR1723 36～40％、低温乳聚充油丁苯胶SBR1739 7～11％、顺丁橡胶BR9000 7～11％、高结构中超耐磨炉黑16～21％、高分散白炭黑16～21％、古马隆树脂COUMARONE RESINCY-CR1增粘树脂1～4％、GOYENCHEM-GR80增粘树脂2～5％、防老剂1～3％、硫化剂0.5～0.8％、偶联剂X-50S 2～5％、活性剂1～3％、促进剂0.5～1.5％。

其中，所述低温乳聚充油丁苯胶SBR1723结合苯乙烯22.5～24.5％，含油量25.3～29.3％。

其中，所述低温乳聚充油丁苯胶SBR1739结合苯乙烯38.5～41.5％，含油量25.3～29.3％。

其中，所述顺丁橡胶BR9000为高顺式BR，顺式含量96～98％。

其中，所述顺丁橡胶与充油丁苯橡胶总量的比例为1∶6～1∶7。在此比例关系下，胶料能够在保持优越的机械性能前提下具有高的耐磨耗性能。

其中，所述充油丁苯橡胶SBR1739与SBR1723的比例在1∶5～1∶6之间，能够在保持优越的机械性能的前提下提高胶料的抓地力性能。

其中，所述高结构中超耐磨炉黑的比表面积为111～121m²/g，其具有非常高的补强性能，使胶料的耐磨性能优异。

其中，所述高分散白炭黑比表面积为130～400m²/g，其能够极大地降低滚动阻力。

其中，所述高结构中超耐磨炉黑与白炭黑比例为1∶1～1∶2，能够使胶料配比中的耐磨和滚动阻力协调均衡。

所述古马隆树脂COUMARONE RESINCY-CR1增粘树脂主要成分为苯并呋喃和茚的共聚物，为煤油馏分处理后催化聚合的产物，其作用为有效提高抓地力。

软化增粘剂GOYENCHEM-GR80增粘树脂主要是以松香脂和氢化松香脂为基本成分的粘合剂、压敏粘合剂和橡胶增粘剂，其作用为改善胶料接头粘性和胶料作业性能。

高结构中超耐磨炉黑和新型改性增粘树脂共同使用可以大大提升制品力学性能，在机械性能方面进行改善。

硅烷偶联剂X-50S与橡胶结合大大提升了定伸应力、拉伸强度、动态模量、耐磨性能，同时与白炭黑作用，可取得低滚阻、低生热、良好的抓地性能和高耐磨性能之间的最佳平衡。