[发明专利]绿色轮胎胎面胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种绿色轮胎胎面胶及其制备方法，尤其是一种含有钕系顺丁橡胶和溶聚丁苯橡胶的胎面胶及其制备方法，属于轮胎制备技术领域。

背景技术

欧盟轮胎标签法规，有关轮胎燃油效率、湿滑性能和噪声的强制性标准2012年11月颁布实施。轮胎胎面约占整个轮胎滚动阻力的49％，降低胎面胶滚动阻力、提高磨耗性能成为高性能绿色轮胎设计的首要任务。欧盟数据表明，轮胎滚动阻力降低10％，汽车燃油下降0.1L/100Km，CO₂排放量降低0.2g/Km，燃油消耗降低约1.6％。

钕系顺丁橡胶(NdBR)，是以稀土金属钕为主体催化体系聚合的高顺式1,4-结构含量的聚丁二烯橡胶。钕系顺丁橡胶具有高顺式含量、高分子量，有利于加快拉伸结晶现象，从而具有如下优点：较高的拉伸性能和回弹性能，较低的压缩生热性能，加工性能好，硫化速度快。能减少轮胎滞后损失和内生热、降低滚动阻力，提高轮胎耐磨性。分子结构式如下：

溶聚丁苯橡胶(SSBR)，是丁二烯和苯乙烯在烃类溶剂中采用有机锂引发阴离子聚合而制得的共聚物。具有相对分子质量分布窄、支化少，顺式-1,4-结构含量高等特点，成品胶耐磨、耐寒、生热低、回弹性高。分子结构式如下：

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种绿色轮胎胎面胶及其制备方法，提高了轮胎胎面胶磨耗性能、降低轮胎滚动阻力。

本发明的技术方案，一种绿色轮胎胎面胶，配方比例按重量份计如下：天然橡胶50～100份、钕系顺丁橡胶0～20份、溶聚丁苯橡胶0～34.5份、炭黑45～48份、白炭黑10～15份、硅烷偶联剂2～3份、氧化锌3.5～4.0份、硬脂酸2～3份、防老剂3～3.5份、微晶蜡1～2份、硫磺1.5～1.7份、促进剂0.8～1.0份和防焦剂0.1～0.3份；其中钕系顺丁橡胶和溶聚丁苯橡胶的添加量不同时为0；

依次经过塑炼、一段混炼、第一次静置、二段混炼、第二次静置和终炼后得到绿色轮胎胎面胶成品。

所述钕系顺丁橡胶为钕系顺丁橡胶CB22。

所述溶聚丁苯橡胶为溶聚丁苯橡胶4089。

所述炭黑为BL201炭黑。

所述硅烷偶联剂为Si69。

所述防老剂为防老剂4020或防老剂RD。

所述促进剂为促进剂NS。

所述绿色轮胎胎面胶，所述防焦剂为防焦剂CTP。

所述绿色轮胎胎面胶的制备方法，按重量份计步骤如下：

(1)塑炼：将50～100份天然橡胶在开炼机上过辊，开炼机辊距为1.15～1.45mm，辊温保持在65～75℃，过辊3～5分钟，再加入0～20份钕系顺丁橡胶、0～34.5份溶聚丁苯橡胶一起混炼，持续过辊3～5分钟后下片；

(2)一段混炼：将步骤(1)所得混炼均匀的橡胶加入密炼机中，混炼28～32s，混炼温度为95～105℃，转子转速为55～65r/min；再加入3.5～4.0份氧化锌、2～3份硬脂酸混炼18～22s，接着加入30～32份炭黑、10～15份白炭黑、2～3份硅烷偶联剂，混炼至150～155℃排胶，得到一段母胶；

(3)第一次静置：将一段混炼得到的一段母胶置于空气中冷却12小时；

(4)二段混炼：将一段母胶与3～3.5份防老剂、1～2份微晶蜡一起投入密炼机，混炼28～32s，混炼温度为95～105℃；再加入15～16份炭黑，混炼至145～150℃排胶，得到二段母胶；

(5)第二次静置：将二段混炼得到的二段母胶置于空气中冷却12小时；

(6)终炼：终炼在开炼机上进行，终炼温度为90～100℃，开炼机辊距为3.8-4.2mm，将二段母胶在开炼机上过辊，过辊1～1.5分钟，加入1.5～1.7份硫磺、0.8～1.0份促进剂与0.1～0.3份防焦剂，过辊1.5～2分钟，左右各割刀3次，调节辊距至最小，打三角包6次，之后打卷4次，下片，即得到绿色轮胎胎面胶成品。

所述步骤(1)和(6)中，开炼机辊筒的直径为160mm，辊筒宽度为320mm，前后辊筒速比为1:1.4。

本发明的有益效果：本发明所述的胎面胶及其制备方法，方法简单，步骤易于操作，制备得到的绿色轮胎胎面胶磨耗性能有显著提高，轮胎滚动阻力降低，成品轮胎的使用寿命更长。

附图说明

图1是试验胶料RPA的tanδ-应变扫描曲线示意图。

图2是DMA的温度扫描曲线示意图。

具体实施方式