胎面用橡胶组合物及利用该组合物制造的轮胎的制作方法

文档序号:9283945阅读:342来源:国知局
胎面用橡胶组合物及利用该组合物制造的轮胎的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种胎面用橡胶组合物及利用该组合物制造的轮胎。具体讲,就是设 及一种在不降低耐磨及耐热性能的前提下能够提高耐切割及抗剥落性能的胎面用橡胶组 合物及利用该组合物制造的轮胎。
【背景技术】
[0002] 在轮胎各部位中唯一与路面接触的部位,即胎面橡胶将驱动力、制动力、转向力等 轮胎承载的各种力向路面传递,从而保护胎面橡胶之外的部位免受外力损害。运种胎面橡 胶传统上要求具备的性能包括抗裂性、耐磨性、耐热性、防滑性等。但是,一般来说,设定满 足上述全部性能的橡胶配比是一件非常困难的事情,因此研发人员正在根据各种产品的性 能目标分别研发与多种要求性能对应的胎面橡胶。
[0003] 现有的耐切割性及抗剥落性的技术在适用时采用了对提高耐切割性及抗剥落性 有利的高分子及碳黑等。作为运种技术,公开了在传统上对提高耐切割及抗剥落性有利的 天然橡胶中并行使用粒径较小的碳黑和二氧化娃作为填充剂的技术(专利文献1)。但是, 运种技术存在的缺点是必须将调配条件十分苛刻的二氧化娃一起混合,因此除了先行确保 二氧化娃的调配技术可行W外,还要确保设备层面的技术可行。另外,随着为了提高耐切割 及抗剥落性能而单纯作为增强剂添加的二氧化娃的使用,多少会降低耐热性能。
[0004] 作为不同的技术,公开了为了能够改善耐磨性及操纵稳定性,同时还不会降低抗 裂性及耐切割、抗剥落性,而在仅使用现有天然橡胶的高分子体系中适用多种合成橡胶的 技术(专利文献2)。但是,运种技术也改变了现有的原料橡胶,最终在现场批量生产时必须 同时确保主要原料的变更及混合条件等的最佳化。 阳(K)日]在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 大韩民国公开专利公报第10-2013-0071057号(公开日期:2013年6月28日)
[0008] 大韩民国公开专利公报第10-2013-0019044号(公开日期:2013年2月26日)

【发明内容】

[0009] 技术问题
[0010] 本发明的目的在于,提供一种在不降低耐磨及耐热性能的前提下能够提高耐切割 及抗剥落性能的胎面用橡胶组合物。
[0011] 本发明的另一个目的在于,提供一种利用所述胎面用橡胶组合物制造的轮胎。 阳〇1引技术方案
[0013] 为了实现上述目的,依据本发明一个实施例的胎面用橡胶组合物包含原料橡胶 100重量份及碳黑45至70重量份,所述碳黑包含第1碳黑40至60重量份及第2碳黑5至 15重量份。所述第1碳黑相比于第2碳黑,STSA(StacticalHiicknessSurfaceArea,统 计厚度表面积)值大50至75m2/g,C0AN(压缩样品油吸收值)值大5至30cc/100g,0AN(样 品油吸收值)值大20至40cc/100g,舰吸附量值大50至70mg/g。
[0014] 所述原料橡胶包含天然橡胶30至50重量份,下二稀橡胶20至40重量份及下苯 橡胶(styrene-butadienerubber) 20 至 30 重量份。
[0015] 相对原料橡胶100重量份,所述第1碳黑的含量为45至55重量份。相对原料橡 胶100重量份,所述第2碳黑的含量为5至10重量份。
[0016]在一个示例中,第 1 碳黑的STSA为 130 至 140mVg,C0AN为 100 至llOcc/lOOg, 0AN为125至135cc/100g,舰吸附量为135至145mg/g。在运种情况下,第2碳黑的STSA为 70 至80m2/g,C0AN为 85 至 95cc/100g,0AN为 95 至 105cc/100g,舰吸附量为 75 至 85mg/g。
[0017]在另一示例中,第 1 碳黑的STSA为 135 至 145m2/g,C0AN为 85 至 95cc/100g,0AN 为95至105cc/100g,舰吸附量为135至145mg/g。在运种情况下,第2碳黑的STSA为70 至 80m2/g,C0AN为 65 至 75cc/100g,0AN为 65 至 75cc/100g,舰吸附量为 75 至 85mg/g。
[0018] 依据本发明另一实施例的轮胎是利用是所述胎面用橡胶组合物制造的。
[0019] 下面,将对本发明进行更加详细的说明。
[0020] 依据本发明一个实施例的胎面用橡胶组合物包含原料橡胶100重量份及碳黑45 至70重量份。所述碳黑包含第1碳黑40至60重量份及第2碳黑5至15重量份。所述第 1碳黑相比于第2碳黑,STSA值大50至75mVg,C0AN值大5至30cc/100g,0AN值大20至 40cc/100g,舰吸附量值大50至70mg/g。
[0021] 所述原料橡胶可W是从由天然橡胶、合成橡胶及其组合构成的组中选择的任意一 种。
[0022] 所述天然橡胶可W是普通天然橡胶或改性天然橡胶。所述普通天然橡胶只要是常 见的天然橡胶,使用任何一种都可W,对其原产地等都没有限定。所述天然橡胶将顺式-1, 4-聚异戊二締作为主要成份包含,但是根据所要求的特性不同也可化含有反式-1,4-聚异 戊二締。因此,所述天然橡胶除了将顺式-1,4-聚异戊二締作为主要成份包含的天然橡胶 之外,还可包括将反式-1,4-聚异戊二締作为主要成份包含的天然橡胶像,例如,一种产于 南美山揽果科的橡胶的一种,即己拉塔树胶等。
[0023] 所述改性天然橡胶是指将所述普通天然橡胶经改性或精炼而获得的橡胶。例如: 所述改性天然橡胶包括:环氧化天然橡胶巧NR)、脱蛋白天然橡胶值PNR)、氨化天然橡胶 等。
[0024] 所述合成橡胶可W是从由下苯橡胶(SBR)、改性下苯橡胶、下二稀橡胶度时、改性 下二稀橡胶及其组合构成的组中选择的任意一种。
[0025] 在一个示例中,为了提供具有耐磨及耐热性和良好的耐切割性与抗剥落性的货车 或公共汽车用胎面,所述原料橡胶可W含有天然橡胶30至50重量份、下二稀橡胶20至40 重量份及下苯橡胶20至30重量份。 阳0%] 所述第1碳黑相比于第2碳黑,STSA值大50至75m7g,C0AN值大5至30cc/100g, 0AN值大20至40cc/100g,舰吸附量值大50至70mg/g。如果第1及第2碳黑的STSAX0AN、 0AN及舰吸附量的差异在上述范围内,则在保持良好耐磨性能的同时还能够提高耐切割性 与抗剥落性。特别是,对于2种碳黑来说,在STSA、C0AN、0AN及舰吸附量方面显示出上述范 围程度的,可W不受限地利用现有使用的ASTM等级碳黑。因此,可W直接利用现有轮胎制 造工艺,无需合成新的填充剂,从而可W非常经济而又高效地提供性能优良的轮胎。
[0027] 但是,如果第1碳黑与第2碳黑间的STSA差异在50mVgW下或者COAN差异在 5cc/100gW下或者0AN差异在20cc/100gW下或舰吸附量差异在50mg/gW下的情况下,2 种碳黑间的协同效应就微不足道,从而很难期待耐切割性与抗剥落性能的改善。相反,如果 第1碳黑与第2碳黑的STSA差异超过75mVg或者0AN差异超过40cc/100g或舰吸附量差 异超过70mg/g的情况下,耐磨及耐热性能就会降低。如果第1碳黑与第2碳黑间的C0AN 差异超过30cc/100g,因耐热性能会降低,对滞后化ysteresis)不利。
[0028] 所述第1及第2碳黑相对原料橡胶100重量份可W使用45至70重量份。如果碳 黑的含量低于上述范围,碳黑的增强性能就会下降,由此导致耐磨性能变得脆弱。如果碳黑 的含量超过上述范围,则没有与橡胶结合的碳黑就不能分散,并成为一种发热因素,从而使 轮胎性能下降。
[0029] 所述第1碳黑相对原料橡胶100重量份可W使用40至60重量份,第2碳黑相对 原料橡胶100重量份可W使用5至15重量份。如果第1碳黑的含量超过60重量份或者第 2碳黑的含量低于5重量份,则抗张强度、模量及延伸率间具有优良均衡的第2碳黑只能发 挥微不足道的互补功能。如果第1碳黑的含量低于40重量份或者第2碳黑的含量超过15 重量份,则相比于添加到胎面用橡胶组合物中的填充剂具有低结构(lowstructure)及窄 的比表面积的碳黑影响就会增大,从而使耐磨及耐热性能降低。
[0030] 在一个示例中,第1碳黑相对原料橡胶100重量份使用45至55重量份,第2碳黑 相对原料橡胶100重量份使用5至10重量份。如果第1及第2碳黑的用量在上述范围内, 则W良好的水准保持及改善耐磨及耐热性能的同时还能够极大提高耐切割性与抗剥落性 能。结果是,运种胎面用橡胶组合物就可W提供货车或公共汽车用轮胎,其不仅能够满足耐 磨及耐热性能等首要特性良好而且还能够满足耐切割与抗剥落性能等次要特性良好。
[0031] 为了在不降低耐磨及耐热性能的前提下提高耐切割性与抗剥落性能,所述第1及 第2碳黑可W采用合适的碳黑
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