低滚阻全钢子午线轮胎胎面橡胶组合物的制作方法

文档序号:18842573发布日期:2019-10-09 07:35阅读:491来源:国知局

本发明涉及轮胎橡胶技术领域,具体地说是一种低滚阻全钢子午线轮胎胎面橡胶组合物。



背景技术:

众所周知,随着汽车工业迅猛发现,世界各国对汽车污染物排放的要求越来越严格,中国政府要求两年内汽车排放达到国六标准,面对严峻的环保挑战,各汽车厂家都在积极寻找应对办法,绿色轮胎一直是近些年来的研究重点,降低轮胎耗油量能够减少污染物排放,除了能够缓解环保压力,还可以为消费者带来经济优势。

轮胎的能耗主要来源于轮胎在行驶过程中,胎面与路面摩擦或者周期性形变使轮胎内部结构之间不断产生的拉伸、压缩力的作用,胎面对于能耗的贡献最大,所以对于如何降低胎面配方的能耗是轮胎行业的研究重点,欧盟标签法对于轮胎滚阻的等级也将于2020年进行新的修订,为轮胎制造企业带来更大的挑战,为低滚阻轮胎的开发提出新的更高的要求。

对于降低胎面配方的滚阻,配方人员主要通过改性胶或者添加低滚阻填料来实现,针对于全钢轮胎来说,一般需要使用大占比天然胶进行胎面配方设计,相对于橡胶改性,添加低滚阻填料是目前最为广泛的降低滞后损失的研究方向。如开发多胶体系的胎面配方、新型填料、提高配方中白炭黑的添加量等。

专利cn109021325a中研究人员开发一种添加钕系支化顺丁橡胶的胎面配方,应用该胎面配方能够降低滚阻的同时兼顾撕裂、耐磨性;专利cn107540889a开发一种白炭黑份数在20~60phr的低滚阻胎面配方,但白炭黑不易分散,对白炭黑预先处理则会影响生产效率;通过添加少量填料降低配方滞后损失、保持物理机械性能,又能提高生产效率、降低配方原材料成本的低滚阻配方,相关专利目前罕有报道。



技术实现要素:

本发明的目的就是为了克服现有的技术不足,提供一种低滚阻全钢子午线轮胎胎面橡胶组合物,保持配方物性的基础上,提高混炼效率、降低原材料成本。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是:一种低滚阻全钢子午线轮胎胎面橡胶组合物,其特征在于,以100质量份的天然橡胶组分为基准,还包含包含以下质量份,

增塑剂0~10phr,炭黑28~50phr,防焦剂0.1~0.5phr,白炭10~20phr,硅珠多孔填料5~10phr,硅烷偶联剂2~3phr,硫1~3phr,防老剂3~5phr,活化剂5~8phr,防护1~3phr,促进剂1~3phr。

优选地,所述的天然胶为str10#/20#、smr10#/20#、svr10#、svr20#中的一种。

优选地,所述的硅珠多孔填料其主要成分为活性粉煤灰,粒径范围在5~30微米,其灰分为94.6%,加热减量为2.0%。

优选地,所述炭黑为中超耐磨炉黑n220。

优选地,所述白炭黑为lk975、zeosil1165mp或者zeosil200mp。

优选地,所述硅烷偶联剂可以为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物或其与n330炭黑1:1的造粒混合物、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]二硫化物、巯基硅烷偶联剂si747。

优选地,所述增塑剂可以为环保油rae、tdae。

优选地,所述活性剂为氧化锌与硬脂酸。

优选地,所述防老剂为防老剂4020、防老剂rd的混合物

优选地,所述硫化促进剂为有效含量80%的丁苯橡胶造粒ns。

本发明的有益效果是,将一种硅珠多孔填料产品,应用到全钢胎面配方中,硅珠多孔填料具有能够提高胶料流动度、降低配方滞后损失的特点,在传统的炼胶工艺下,直接与其他填料在母胶密炼阶段加入,可以提高配方分散度,与其他降低滞后损失的新配方相比,该填料的使用能够保留原有工艺并且减少密炼时间;而且该填料具有较为低廉的价格,在降低滚阻,保持物性的同时,具有较高的经济优势。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述:

对比例1配方为smr20#100phr、n22050phr、白炭黑lk97512phr、硅烷偶联剂2.4phr、防护蜡1.5phr、防老剂3.5phr、环保油10phr、氧化锌3phr、硬脂酸1.5phr、硫磺1.8phr、促进剂1.5phr、防焦剂0.2phr。实施例1配方在对比例1配方基础上,调整炭黑为45phr、添加硅珠多孔填料5phr。实施例2配方在对比例1配方基础上,调整炭黑为40phr、添加硅珠多孔填料8phr。实施例3配方在对比例1配方基础上,调整炭黑为38phr、添加硅珠多孔填料10phr。

对比例1采用的母胶炼胶工艺如下:将smr20#投入密炼机中以60r/min炼胶10s,加入2/3的n220、防护蜡、硬脂酸、白炭黑、硅烷偶联剂,混炼35s,温度达到90℃提栓加入油、氧化锌、防老剂及剩余炭黑填料,以50r/min混炼到温度为155℃,提栓排胶,总炼胶时间在187s。实施例1、2、3在对比例1的工艺基础上,排胶温度达到155℃时,总混炼时间可以减少20~30s。

终炼胶工艺对比例1与实施例1、2、3相同,均将排出的母胶在开炼机上降温100s后,加入硫磺、促进剂、防焦剂,混炼均匀后下片。

组合物物性测试:将上述组合物在150℃下硫化30min,得到硫化试片及回弹试样,进行以下试验,结果如下表:

对比例2配方为str20#100phr、n22035phr、白炭黑1165mp15phr、硅烷偶联剂3phr、防护蜡1.0phr、防老剂4.0phr、氧化锌3.5phr、硬脂酸2phr、硫磺2.2phr、促进剂1.6phr、防焦剂0.3phr。实施例4配方在对比例2配方基础上,调整白炭黑为10phr、添加硅珠多孔填料5phr。实施例5配方在对比例2配方基础上,调整白炭黑为10phr、添加硅珠多孔填料到8phr。实施例6配方在对比例2配方基础上,调整炭黑为28phr、添加硅珠多孔填料5phr。

对比例2采用的母胶炼胶工艺如下:将smr20#投入密炼机中以60r/min炼胶15s,加入2/3量的n220、防护蜡、硬脂酸、白炭黑、硅烷偶联剂,混炼40s,加入氧化锌、防老剂以50r/min混炼到温度为150℃,提栓排胶,总炼胶时间在160s。实施例4、5、6在对比例2的工艺基础上,排胶温度达到150℃时,总混炼时间可以减少10~15s。

终炼胶工艺对比例2与实施例4、5、6相同,均将排出的母胶在开炼机上降温150s后,加入硫磺、促进剂、防焦剂,混炼均匀后下片。

组合物物性测试:将上述组合物在150℃下硫化30min,得到硫化试片及回弹试样,进行以下试验,结果如下表:

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