一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物的制作方法

本发明涉及一种轮胎胎面橡胶组合物，具体涉及一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物。

背景技术：

1、随着汽车行驶速度的提高和公路路面条件的改善，人们对汽车轮胎的使用性能提出了更高的要求。轮胎作为车辆与路面唯一接触的部件，起着承载、牵引、操纵和缓冲等功能。载重轮胎的耐磨性决定了轮胎的磨耗里程和使用寿命。为保证载重轮胎的耐磨性，现有技术主要有采用天然橡胶或并用部分顺丁橡胶的生胶体系、使用细粒径纯炭黑的补强体系等方法。

2、现有载重轮胎的耐磨性能还需要进一步提升。载重汽车高速行驶时，轮胎与地面快速滚动摩擦产生高温，高温会导致轮胎胎面橡胶的模量、强度、磨耗等力学性能下降，热氧老化现象加剧，导致轮胎的磨耗加快。尤其当轮胎在热带、亚热带等地区使用时，由于地表温度在一年中大部分时间可达70℃以上，高温会导致轮胎的磨耗进一步加快。有数据显示，相同的某载重轮胎产品在热带地区的磨耗里程仅为在温带地区使用的50-70％。

3、天然橡胶的综合性能好，但热稳定性、耐热氧老化性能较差；顺丁橡胶的耐磨性能优异、生热低，但强度和抗撕裂性能差；高比表面积纯炭黑的补强体系在提高耐磨性的同时，通常又会导致较高的生热。为降低轮胎橡胶的滞后损失和生热，可采用并用部分高分散白炭黑的技术手段，但同时又会导致耐磨性的严重损失。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，该橡胶组合物在80℃高温下的模量、拉伸强度、伸长率等力学指标优异且与常温相比具有极高的保持率，同时耐热氧老化性能好、生热低，由该橡胶组合物生产的载重轮胎产品耐磨性能优异，轮胎的使用寿命显著延长。

2、为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案：

3、一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，以重量份计由以下原料制成：70-90份顺式1,4-聚异戊二烯橡胶、10-30份溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶、10-30份环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯、5-15份高比表白炭黑、1-3份交联剂、30-40份超耐磨炭黑、10-20份二硒化铌、0.5-1.5份硅烷偶联剂、3-6份防老剂、2-4份微晶蜡、3-5份氧化锌、2-4份硬脂酸、4-6份硫化剂、1-3份促进剂。

4、优选地，所述顺式1,4-聚异戊二烯橡胶的顺式含量大于90％。

5、优选地，所述溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶的苯乙烯含量为10-20wt％、乙烯基含量5-10wt％、重均分子量为7×105-15×105。

6、优选地，所述高比表白炭黑的bet比表面积为220-300m2/g、邻苯二甲酸二丁酯吸收值为250-300cm3/100g。

7、优选地，所述交联剂为1,6-双(n,n′-二苄基硫代氨基甲酰二硫)己烷。

8、优选地，所述超耐磨炭黑为炭黑n115、炭黑n121、炭黑n134中的一种或几种。

9、优选地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂si69、硅烷偶联剂si75、硅烷偶联剂si747中的一种或几种。

10、优选地，所述防老剂为防老剂4010、防老剂tmq、防老剂dda、防老剂nbc中的一种或几种。

11、优选地，所述硫化剂为对苯醌二肟、对二亚硝基苯、n,n′-间苯撑双马来酰亚胺中的一种或几种。

12、优选地，所述促进剂为促进剂cbs、促进剂ns、促进剂tmtd、促进剂zdc中的一种或几种。

13、本发明的有益效果是：

14、本申请提出一种新型的载重轮胎胎面橡胶组合物，包括顺1,4-聚异戊二烯橡胶、低苯乙烯含量、低乙烯基含量、高分子量的溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶、高比表面积白炭黑、环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯、二硒化铌等原料，苯乙烯含量为10-20wt％、乙烯基含量5-10wt％、重均分子量为7×105-15×105的溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶与环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯相互配合，提供高耐磨、高热稳定性、优异的抗撕裂切割性能，同时生热性能明显降低，bet比表面积为220-300m2/g、邻苯二甲酸二丁酯吸收值为250-300cm3/100g的高比表白炭黑与二硒化铌相互配合，通过用量的优化和硅烷偶联剂的作用可使分散性良好，降低胶料生热的同时具备更高的耐磨、耐撕裂切割性能；交联剂采用1,6-双(n,n′-二苄基硫代氨基甲酰二硫)己烷，可在橡胶分子链间生成-sx-(ch2)4-sx-结构的交联键(x＝1或2)，相比传统的硫磺交联键，动态性能好，且键能更高、稳定性更强，可显著提高胶料在高温下的性能保持率。

15、本发明提供的橡胶组合物在80℃高温下的模量、强度、磨耗等力学性能优异，对比常温下的上述性能保持率在90％以上，同时耐热氧老化性能强、生热低，该橡胶组合物生产的载重轮胎耐磨性能显著提高，尤其可明显提升在热带、亚热带等地区使用时的轮胎磨耗寿命。

技术特征：

1.一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，以重量份计由以下原料制成：70-90份顺式1,4-聚异戊二烯橡胶、10-30份溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶、10-30份环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯、5-15份高比表白炭黑、1-3份交联剂、30-40份超耐磨炭黑、10-20份二硒化铌、0.5-1.5份硅烷偶联剂、3-6份防老剂、2-4份微晶蜡、3-5份氧化锌、2-4份硬脂酸、4-6份硫化剂、1-3份促进剂。

2.根据权利要求1所述的一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，所述顺式1,4-聚异戊二烯橡胶的顺式含量大于90％。

3.根据权利要求1所述的一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，所述溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶的苯乙烯含量为10-20wt％、乙烯基含量5-10wt％、重均分子量为7×105-15×105。

4.根据权利要求1所述的一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，所述高比表白炭黑的bet比表面积为220-300m2/g、邻苯二甲酸二丁酯吸收值为250-300cm3/100g。

5.根据权利要求1所述的一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，所述交联剂为1,6-双(n,n′-二苄基硫代氨基甲酰二硫)己烷。

6.根据权利要求1所述的一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，所述超耐磨炭黑为炭黑n115、炭黑n121、炭黑n134中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂si69、硅烷偶联剂si75、硅烷偶联剂si747中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，所述防老剂为防老剂4010、防老剂tmq、防老剂dda、防老剂nbc中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，所述硫化剂为对苯醌二肟、对二亚硝基苯、n,n′-间苯撑双马来酰亚胺中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述的一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，其特征在于，所述促进剂为促进剂cbs、促进剂ns、促进剂tmtd、促进剂zdc中的一种或几种。

技术总结
本发明公开了一种用于载重轮胎胎面的橡胶组合物，以重量份计由以下原料制成：70‑90份顺式1,4‑聚异戊二烯橡胶、10‑30份溶聚苯乙烯‑丁二烯橡胶、10‑30份环己烷‑1,2‑二羧酸二异壬酯、5‑15份高比表白炭黑、1‑3份交联剂、30‑40份超耐磨炭黑、10‑20份二硒化铌、0.5‑1.5份硅烷偶联剂、3‑6份防老剂、2‑4份微晶蜡、3‑5份氧化锌、2‑4份硬脂酸、4‑6份硫化剂、1‑3份促进剂。本发明提供的橡胶组合物在80℃高温下的模量、强度、磨耗等力学性能优异，对比常温下的上述性能保持率在90％以上，同时耐热氧老化性能强、生热低，该橡胶组合物生产的载重轮胎耐磨性能显著提高，尤其可明显提升在热带、亚热带等地区使用时的轮胎磨耗寿命。

技术研发人员：王锋,王庆刚,孙涛,陈雪梅,王书磊,刘峰,王俊英,王振玲,邢涛
受保护的技术使用者：山东玲珑橡胶科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15