[发明专利]一种新能源车用胎面胶复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种新能源车用胎面胶复合材料及其制备方法和应用，其解决了现有材料和方法中的技术问题，其含有第一种改性溶聚丁苯橡胶、高分散白炭黑、白炭黑分散剂、硅烷偶联剂、炭黑、软化剂、防老剂、氧化锌、硬脂酸、硫磺和促进剂。本发明可用于新能源轿车轮胎的制备领域。

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制备方法和应用，具体地说，涉及一种新能源轿车用胎面胶复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着世界经济的发展，二氧化碳排放量的迅速增加致使生态环境日益恶化，环境保护问题越来越受到人们的重视，循环经济、低碳经济成为这个时代的主流。在这种背景下，新能源汽车逐步进入人们的视野，成为发展低碳经济的必然选择和汽车业发展的必然趋势。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车(BEV，太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等各类别产品。

为顺应新能源汽车的发展趋势，配套轮胎的开发是新能源汽车开发重要组成部分，作为汽车与地面接触的唯一部件，轮胎起到举足轻重的作用。新能源汽车对轮胎要求主要包含以下特点：轻量化，低滚阻，低噪声，高湿地抓着和高承载性能等。新能源轮胎需要克服的困难是整个轮胎行业所面临的问题，尤其是小型新能源电动车配套的小规格轮胎。轮胎滚动阻力的降低会使新能源汽车的行驶里程和续航能力增强，弱化了新能源汽车续航能力不强的缺点。

公开号为CN109134978A的中国发明专利申请公开了一种高性能轮胎胎面胶料及其制备方法和轮胎，其重量份组成为：溶聚丁苯胶Ⅰ，溶聚丁苯胶Ⅱ，钕系顺丁橡胶，高分散白炭黑，炭黑，白炭黑加工助剂，操作油，硅烷偶联剂，抗湿滑树脂，促进剂，抗硫化返原剂。使用该胎面胶料的轮胎，轮胎滚动阻力可以达到6.5以下(A级：RRC≤6.5)，湿抓性能可以达到1.55以上(A级：G≥1.55)，达到甚至超过普通轮胎磨耗水平，同时胶料各项物理机械性能以及轮胎高速、耐久性能满足正常使用要求。

但是，上述轮胎胎面胶料及其制备方法主要存在如下问题：

1、相同胎面胶用于不同规格的轮胎，滚动阻力不同，大规格轮胎滚阻阻力较低，小规格轮胎滚动阻力较高。上述高性能轮胎胎面胶料需使用在205/55R16中滚动阻力满足A级，对于小型电动车使用的小规格轮胎如165/65R15滚阻满足A级比较困难；

2、上述高性能轮胎胎面胶料使用了抗湿滑树脂，树脂的玻璃化转变温度较高，使用在胎面胶料中提高了胶料的玻璃化转变温度，不利于轮胎在低温环境下的使用性能。

发明内容

本发明就是为了解决现有轮胎胎面胶料及其制备方法中存在的不能满足小规格轮胎滚阻要求且轮胎在低温环境下的使用性能不理想的技术问题，提供一种具有高抓地力及低滚阻的新能源车用宽温区超低损耗胎面胶复合材料及其制备方法和应用。

为此，本发明提供一种新能源车用胎面胶复合材料，按重量份数计，含有第一种改性溶聚丁苯橡胶50～80份，第二种改性溶聚丁苯橡胶20～50份,高分散白炭黑50～70份，白炭黑分散剂1～4份，硅烷偶联剂5～10份，炭黑3～10份，软化剂5～10份，防老剂2～4.5份，氧化锌2～5份，硬脂酸2～3份，硫磺1.5～3份，抗硫化返原剂0.2～1.0份，促进剂2～5份。第一种改性溶聚丁苯橡胶苯乙烯基含量较高、玻璃化转变温度高，第二种改性溶聚丁苯橡胶苯乙烯含量较低、玻璃化转变温度低，不同份数的改性溶聚丁苯橡胶的应用对胎面复合材料的湿滑性能、磨耗性能、低温使用性能有较大影响；高分散白炭黑无无机纳米填料，有利于刺破湿滑路面上的水膜，增大轮胎胶料与微观凹凸路面的接触面积，避免轮胎打滑，份数高低对湿滑性能有直接影响，但用量较高会增加胶料的滞后损失，不利于轮胎的滚阻性能。