[发明专利]一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎

说明书

本发明属于橡胶轮胎制造新材料技术领域，尤其涉及一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎。本发明为了减少生胶体系对终炼胶门尼粘度的影响，应用了门尼较高的低Tg溶聚丁苯橡胶。辅以吸附型强的新型硅化合物，以此材料在保证低模量的同时，吸附一定的小分子物质，减少小分子的迁出。外加的防粘润滑助剂可以减少胎胚与金属模具的亲和力，降低粘模风险。从而使得胎面橡胶组合的门尼粘度较高、与金属的亲和力较低，不会发生终炼胶粘结成坨、硫化过程胎胚粘模具等问题。

技术领域

本发明属于橡胶轮胎制造新材料技术领域，尤其涉及一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物及其混炼方法和轮胎。

背景技术

在寒冷地区的冬季，气温骤降，路面有冰、雪及冰雪混合物的存在，这会使得轮胎与路面的粘附效果变差、微观接触面积减小，导致轮胎的抓地性能下降。同时，由于普通夏季轮胎胎面的玻璃化转变温度(Tg)较高，在低温条件下胎面变硬，这会导胎面的滞后效果变差、粘附效果降低、轮胎与路面的微观接触面积减小，从而进一步延长了制动距离。因此，在寒冷地区的冬季使用普通夏季轮胎，会带来极大的安全隐患。

为了解决和改善上述问题，轮胎企业都在开发低硬度、低模量、低Tg的冬季轮胎。以低Tg保证胎面在低温条件下的硬度上升幅度较小，减少低温对滞后损失、微观接触面积的影响。以低硬度、低模量来增加微观接触面积，提高抓地性能。

现阶段，轮胎企业较为常见的做法是大量填充环保油、树脂、液体橡胶等来保证低硬度、低模量。这种设计会带来更好的低温性能，但通常会使得终炼胶的门尼粘度极低，导致终炼胶粘结成坨无法压出，以及硫化粘模具等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明开发一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，使用此橡胶组合物生产的冬季轮胎具有极高的低温冰雪地抓地性能，同时无终炼胶粘结、硫化粘模具等生产问题。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种低硬度、低粘性的胎面橡胶组合物，该组合物按纯橡胶为100重量份计，由包括以下组分的原料混炼制得：

所述的溶聚丁苯橡胶，其乙烯基在聚合物中的含量低于10％，苯乙烯在聚合物中的含量低于20％，玻璃化转变温度低于-65℃，门尼粘度(ML1+4)高于70。

作为优选，该组合物按纯橡胶为100重量份计，由包括以下组分的原料混炼制得：

作为优选，所述的溶聚丁苯橡胶，其乙烯基在聚合物中的含量为9％，苯乙烯在聚合物中的含量为18.7％，玻璃化转变温度为-73℃，门尼粘度(ML1+4)为72。

作为优选，所述的防粘润滑助剂由脂肪酸钙、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、单甘酯中的一种或多种进行复配或反应获得。

作为优选，非晶质无定形二氧化硅采用硅格粉TSI，哈尔滨硅格新材料有限公司生产。

作为优选，该组合物的原料还包括活性剂、增塑剂、防老剂、促进剂和硫化剂。

作为再优选，该组合物的原料还包括20.0-25份环保芳烃油，3.0-4.0份硅烷偶联剂，5.0-7.0份α-甲基苯乙烯类树脂，1.0-2.0份白炭黑分散剂，1.5-3.0份氧化锌，1.0-2.0份硬脂酸，1.0-2.0份防老剂TMQ，1.0-2.0份防老剂6PPD，1.0-2.0份微晶蜡，1.0-2.0份促进剂NS，1.0-2.5份硫磺。

进一步，本发明还公开了所述的胎面橡胶组合物的混炼方法，该方法混炼采用串联式一次法密炼机进行炼胶，控制密炼机转子速度30-55rpm，上顶栓压力50-60N/cm²，密炼机冷却水温度25-35℃；包括以下的步骤：