[发明专利]一种低滚动阻力轮胎胎面橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低滚动阻力轮胎胎面橡胶，涉及橡胶轮胎制造领域，按照质量份包括以下原料：天然胶100～120份、炭黑30～35份、高分散白炭黑15～20份、硅烷偶联剂3～5份、二氧化锡6～8份、氧化锌3.5～5份、硬脂酸2～4份、防老剂1.8～2.5份、橡胶加工助剂2～3份、微晶蜡0.85～1份、促进剂1.8～2.4份、硫磺1.4～1.6份。本发明通过加入二氧化锡改善了比表面积较大的白炭黑在橡胶制备过程中，容易团聚，加工时粘度增加，生热高、易焦烧的问题，提高了制备得到的橡胶具有很低的滚动阻力和较高的磨耗性能，符合轮胎胎面橡胶要求。

技术领域

本发明涉及橡胶轮胎制造领域，尤其是一种低滚动阻力轮胎胎面橡胶及其制备方法。

背景技术

随着国家经济实力的不断增强，汽车产业得到迅猛的发展，汽车已经成为人们生活中必不可少的重要交通工具。而汽车产业的发展也推动着轮胎行业的不断创新与进步。随着环保法规的日益严格和石油资源的日益紧缺，如何降低汽车燃油消耗成为了汽车行业和消费者关注的焦点。如日本从2010年开始实施自愿轮胎标签制度；欧盟从2012年11月1日起，实施强制性轮胎标签法规，绿色轮胎的全球份额随之大幅增加。在这个大背景之下，降低轮胎滚动阻力成为轮胎行业的一个热门话题。在风阻、轮胎滚动阻力和机械阻力这三组影响汽车燃油消耗的主要因素中，轮胎的滚动阻力约占20-30％，轮胎滚动阻力产生的能耗占耗油量的15％。这意味着滚动阻力降低30％，则可节油4.5％左右。其中，在所有组成轮胎的胶料配方中，仅由胎面配方产生的滚动阻力占到50％左右。通过调整胎面配方可以，可以达到降低轮胎滚动阻，力的目的。

在现有技术中，通常用过对白炭黑进行改性，降低白炭黑之间的团聚作用，提高分散性，除此之外还包括其他技术，如，中国专利201610163679.5，公开了一种超低滚动阻力轮胎胎面胶料，该轮胎胎面胶胶料按重量百分比计由包括以下组分的材料混炼而成：溶聚丁苯橡胶1、溶聚丁苯橡胶2、顺丁橡胶、白炭黑、芳烃油、硅烷偶联剂、白炭黑分散剂、萜烯树脂和促进剂DPG。该专利通过功能化的溶聚丁苯橡胶，通过硅烷化反应与白炭黑进行反应，提高填料在橡胶基体中的分散性，从而降低填料Payene效应，最终达到降低胶料滞后损失的目的。

中国专利201710409066.X，公开了一种提高含白炭黑混炼胶分散度的炼胶方法，所述的方法包括以下步骤：步骤一、将橡胶组料、氧化锌、硬脂酸、活性剂、粘合剂、白炭黑、炭黑N220同时投入密炼机；步骤二、启动密炼机对加入的物料进行剪切；步骤三、当上顶栓下压到底时，提起上顶栓后加入软化剂；步骤四、继续进行加压密炼；步骤五、提起上顶栓进行排胶，压片冷却。该专利通过改善制备方法，解决30PHR以下普通白炭黑的作业达到所需的分散效果。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种低滚动阻力轮胎胎面橡胶及其制备方法，制备方法更简单，制备得到的橡胶具有很好的耐磨性能和很低的滚动阻力性能。

本发明采用的技术方案如下：

一种低滚动阻力轮胎胎面橡胶，其特征在于，按照质量份包括以下原料：天然胶100～120份、炭黑30～35份、高分散白炭黑15～20份、硅烷偶联剂3～5份、二氧化锡6～8份、氧化锌3.5～5份、硬脂酸2～4份、防老剂1.8～2.5份、橡胶加工助剂2～3份、微晶蜡0.85～1份、促进剂1.8～2.4份、硫磺1.4～1.6份。

白炭黑或炭黑的粒子越小，表面积越大，在橡胶中的补强作用越好。但是炭黑生产会环境污染较大，白炭黑的表面积过大时，离子键内聚力增强，在胶料中不易分散，使胶料在加工时粘度增加，生热高、易焦烧，另外吸附较多的促进剂，加快促进剂分解，从而延长硫化时间。本发明的改进点在于，在橡胶中加入了二氧化锡可以提高白炭黑的分散性，使橡胶的耐磨性提高和滚动阻力降低。

进一步的，所述高分散白炭黑的比表面积为200-250m²/g。

进一步的，所述白炭黑为生物质白炭黑。