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] 本发明涉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，就是涉 及一种在高荷载、高滑行（slip)及高速度条件下表现出超高抓地（grip)性能从而可用于 超高性能轮胎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] 最近，随着能够发挥车辆高性能（高荷载、高滑行及高速度条件）的高端（High End)级车辆的研发及为满足高性能的改装产业的发展，人们对于轮胎性能的要求也越来越 高。如果不能够满足人们对于轮胎性能的这种要求，就不可能进入高端级车辆市场，这直接 关系到企业的销售。特别是，能否提供高端级车辆与轮胎的性能直接相关。因此，轮胎市场 是必须进入的市场之一。
[0003] -般来说，超高性能轮胎的性能要求在高荷载、高滑行及高速度条件下具有较高 的抓地力并提高耐磨性能。特别是，如果为了满足高端级车辆研发的较高的车辆性能而使 用大量的增强性填充剂的情况下，虽然可以提高其耐久性能，但是却会导致其抓地性能下 降，从而会大大降低轮胎的整体性能。另外，在高荷载、高滑行及高速度条件下，如果为了提 高抓地力及耐磨性能而使用大量的石油类树脂的情况下，则有可能出现石油类树脂的分散 不均匀，由此就会导致胎面用橡胶组合物的加工性下降及很难确保物性的均匀性等问题。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 本发明的一个目的在于，提供一种能够在高荷载、高滑行及高速度条件下提高抓 地性能从而可用于超高性能轮胎的胎面用橡胶组合物。
[0006] 本发明的另一个目的在于，提供一种利用上述胎面用橡胶组合物制造的轮胎。
[0007] 技术方案
[0008] 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：湿母料 (wet masterbatch) 50~200重量份；原料橡胶60~70重量份；碳黑50~200重量份。所 述湿母料可通过下述方法制造，即相对丁苯胶乳100重量份将碳黑50~200重量份、植物 类树脂20~100重量份、加工油50~200重量份通过分批式方法使其发生反应而制造。
[0009] 就所述湿母料而言，丁苯胶乳中苯乙烯的含量为40~60重量％，丁二烯中的乙烯 基含量为15~45重量％。
[0010] 另外，所述植物类树脂具有50~90°C的软化点。
[0011] 另外，所述植物类树脂可以从由芝麻树脂（sesameresin)、葵花树脂（sunflower resin)、椰子树脂（coconutresin)、棕榈树脂（palmresin)、棕仁树脂（palmkernel resin)、大豆树脂（soyabeanresin)、稻米树脂（riceresin)、橄榄树脂（oliveresin)、 天竺葵树脂（geraniumresin)、甘菊树脂（chamomileresin)、茶树树脂（teatree resin)、朽1 檬树脂（lemonresin)、茉莉树脂（jasmineresin)、玫瑰树脂（roseresin)、 薰衣草树脂（lavender resin)、山茶树脂（camellia resin)、蓖麻树脂（caster resin)、棉籽树脂（cotton seed resin)、亚麻籽树脂（linseed resin)、油菜籽树脂（rape seed resin)、落花生树脂（arachis resin)、松香树脂（rosin resin)、松木树脂（pine resin)、 塔罗树脂（tall resin)、玉米树脂（corn resin)、红花树脂（safflower resin)、荷荷色树 脂（jojoba resin)、澳洲坚果树脂（macadamia nut resin)、桐树树脂（tung resin)及它 们的混合物所构成的组中选择。
[0012] 另外，关于所述加工油，相对于加工油总重量含有芳香族类成份35 ± 5重量％、环 烧类成份28 ±5重量％、石錯类成份38 ±5重量％。
[0013] 另外，所述加工油中，作为PAH(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon，多环芳经）中 的一种成份即苯并（a)花（Benzo(a)pyrene，BaP)的含量在lppm以下，苯并（a)花、苯并 (6)花（1^1120(6)卩5^611，136?)、苯并（&)蒽（1361120(&)&111：11抑06116，1^厶）、屈（〇1巧8611，〇?)、 苯并（b)焚蒽（Benzo(b) fluoranthene，BbFA)、苯并（j)焚蒽（Benzo(j) fluoranthene， BjFA)、苯并（k)焚蒽（Benzo(k) fluoranthene，BkFA)及二苯并（a，h)蒽（Dibenzo (a, h) anthracene) 8种PAH含量之合在lOppm以下。
[0014] 另外，所述胎面用橡胶组合物及湿母料中的碳黑各自独立的碘吸附量为200~ 1000mg/g，DBP(n_dibutylphthalate，η-酿酸二丁酯）吸油量为 150 ~800ml/100g。
[0015]另外，所述原料橡胶中含有苯乙烯含量为30~50重量％、丁二烯中的乙烯基含量 为40~65重量％、油含量为5~45重量％、玻璃化转变温度为-19~-29°C的丁苯橡胶。
[0016] 依据本发明另一个实施例的轮胎是利用上述胎面用橡胶组合物制造的。
[0017] 下面，将对本发明进行更加详细的说明。
[0018] 依据本发明一个实施例的胎面用橡胶组合物，含有：1)湿母料（wet masterbatch) 50~200重量份；2)原料橡胶60~70重量份；3)碳黑50~200重量份。
[0019] 下面，将分别对各种组成成份进行详细说明。
[0020] 1)湿母料
[0021] 就所述胎面用橡胶组合物而言，1)湿母料是相对于丁苯胶乳100重量份将碳黑 50~200重量份、植物类树脂20~100重量份、加工油50~200重量份通过分批式方法使 其发生反应而制造出来的。
[0022] 更具体地，所述1)湿母料可以通过下述步骤制造：向分批式反应器中加水，再将 所述i) 丁苯胶乳、ii)碳黑、iii)植物类树脂及iv)加工油加入所述反应器中，然后在50~ 95°C的条件下通过3~9小时分批式方法使其发生聚合反应。所述反应结束后，对反应物 进行搅拌使水份蒸发，然后使其通过滚筒挤压成片状从而完成制造。
[0023] 在这种情况下，为了提高所述i)丁苯胶乳、ii)碳黑、iii)植物类树脂及iv)加工 油的分散性，也可以使用分散剂。所述分散剂在使用上没有特别的限制，只要是用于常规湿 母料制造的都可使用。
[0024] 另外，所述湿母料在制造时如果反应温度低于50°C，则原料间可能无法发生合成 反应，如果超过95°C，则会因为反应器内水份的蒸发而导致分散性下降。另外，所述湿母料 在制造时如果反应时间低于3小时，则原料间可能无法发生合成反应，如果超过9小时，则 没有追加的反应执行，因此没有必要超过9小时。
[0025] 具体讲，制造所述湿母料时使用的i)丁苯胶乳中苯乙烯含量为40~60重量％， 丁二烯中的乙烯基含量为15~45重量％。所述丁苯胶乳可以提高胎面胶的玻璃化转变温 度（Tg)，从而能够提尚抓地性能。
[0026] 但是，基于提高抓地性能的目的而使用所述丁苯胶乳配合时，则会发生对加工性 及分散性非常不利的情况。为了解决这一问题，依据本发明的胎面用橡胶组合物将所述丁 苯胶乳与互补性良好的超微粒子碳黑、加工油及具有良好分散性的植物类油一起使用。
[0027]S卩，所述丁苯胶乳尽管具有较高含量的苯乙烯，但是由于其粘度较高及操作困难， 所以配合时在加工性及操控性、分散性等多种方面存在不利之处。因此，为了发挥所述丁苯 胶乳的优点并克服其缺点，就一同使用加工油与植物类树脂，由此可以在配合过程中提高 操控性及分散性。由于将所述湿母料用于胎面用橡胶组合物中，因此它具有较高的玻璃化 转变温度（Tg)，并可以制造出高速行驶时能够迅速抓地性能的胎面用橡胶组合物。
[0028] 就所述湿母料的制造而言，ii)碳黑优选使用碘吸附量为200~1000mg/g、 DBP(n-酞酸二丁酯）吸油量为150~800ml/100g的超高密度碳黑。如果使用具有所述物 性特征的超高密度碳黑，就可以在行驶时通过高放热的特征提高滞后作用。
[0029] 优选地，所述ii)碳黑相对i) 丁苯胶乳100重量份的用量为50~200重量份。如 果所述ii)碳黑的含量低于50重量份，则使用碳黑产生的增强性改善效果就不明显，如果 超过200重量份，则会因为碳黑本身的分散性低下而导致胎面用橡胶组合物的物性降低。 如果考虑到通过使用碳黑产生显著的改善效果，则所述ii)碳黑相对i) 丁苯胶乳100重量 份其用量优选为70~120重量份。
[0030] 另外，就所述湿母料的制造而言，优选地，iii)植物类树脂具有50~90°C的软化 点。能够充分满足所述软化点条件的植物类树脂可以在反应时间内最大限度地提高分散 性。如果植物类树脂的软化点低于50°C，就会降低胎面用橡胶组合物的物性。如果软化点 超过90°C，则会因为在反应中不能熔化而导致分散性降低。如果考虑到产生显著的改善效 果，所述植物类树脂优选具有70~90°C的软化点。
[0031] 具体讲，所述植物类树脂包括：芝麻树脂（sesameresin)、葵花树脂（sunflower resin)、椰子树脂（coconutresin)、棕榈树脂（palmresin)、棕仁树脂（palmkernel resin)、大豆树脂（soyabeanresin)、稻米树脂（riceresin)、橄榄树脂（oliveresin)、 天竺葵树脂（geraniumresin)、甘菊树脂（chamomileresin)、茶树树脂（teatree resin)、朽1 檬树脂（lemonresin)、茉莉树脂（jasmineresin)、玫瑰树脂（roseresin)、 薰衣草树脂（lavenderresin)、山茶树脂（camelliaresin)、蓖麻树脂（casterresin)、 棉籽树脂（cottonseedresin)、亚麻籽树脂（linseedresin)、油菜籽树脂（rapeseed resin)、落花生树脂（arachisresin)、松香树脂（rosinresin)、松木树脂（pineresin)、 塔罗树脂（tallresin)、玉米树脂（cornresin)、红花树脂（safflowerresin)、荷荷