輪胎用橡膠組合物的制作方法
【專利摘要】本發明屬于輪胎的【技術領域】，具體涉及一種輪胎用橡膠組合物。該組合物含有橡膠組分，白炭黑和納米二氧化硅以及適量摻配劑。為耐磨、低滾動阻力、高防滑性、易操控性和抗褪色能力強等優異性能的輪胎用橡膠組合物。
【專利說明】輪胎用橡膠組合物
【技術領域】
[0001]本發明屬于輪胎的【技術領域】，具體的涉及一種輪胎用橡膠組合物。
【背景技術】
[0002]近年來，汽車的高性能化和高級化引人注目，而與路面直接接觸、對汽車的操縱性能和乘坐舒適性等有很大影響的是輪胎。汽車工業與高速公路的飛速發展使輪胎成為產量最大、技術水平最高的高分子制品之一，但能源消耗的日趨增大與交通安全事故的增加等問題也與輪胎有關。針對這些問題，90年代以來，國內外大型輪胎公司競相開發具有節能、減少污染、高速、安全、耐用等優異綜合性能的高性能輪胎，其中最典型的輪胎稱為綠色輪胎(或節能輪胎、環保輪胎、安全輪胎等)。這類高性能輪胎的最大特點是同時具有低滾動阻力、高抗濕滑性及高耐磨性等優異綜合性能。而這三種特性是相互矛盾的，很難做到同時使這三種特性得到改善，要想提高其中一種性能只能以犧牲另一種性能為代價。但是，通過使用性能更完善的合成橡膠如聚異戊二烯橡膠、順丁橡膠與新型丁苯橡膠，可使輪胎的三角性能達到較好的均衡。
[0003]高性能輪胎在很大程度上涉及到輪胎用橡膠及其復合材料的合成、制備、改性、結構與性能的應用基礎研究，這也是當前輪胎的研究開發熱點和發展方向。
[0004]隨著汽車與高速公路的發展，以及21世紀對環保日益提高的要求，輪胎除了保持其耐磨性外，對低滾動阻力、高防滑性、易操控性和抗褪色能力等有更高的要求。因此，輪胎也隨著汽車的變革而產生急劇的變化。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種耐磨、低滾動阻力、高防滑性、易操控性和抗褪色能力強等優異性能的輪胎用橡膠組合物。
[0006]本發明的技術方案為:
一種輪胎用橡膠組合物，該組合物含有橡膠組分，白炭黑和納米二氧化硅以及適量摻配劑。
[0007]—種輪胎用橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠組分包括:
溶液聚合順式I，4-聚丁二烯橡膠20~80質量份，
3,4-聚異戊二烯橡膠10~60質量份，
丁苯橡膠10~40質量份，
天然橡膠5~30質量份；
并且，每基于100質量份的橡膠組分，白炭黑和納米二氧化硅的總含量為3~100質量份。
[0008]所述的摻配劑包括硫化劑，硫化促進劑，抗氧化劑，操作油劑，氧化鋅，硬脂酸。
[0009]所述的溶液聚合順式1，4-聚丁二烯橡膠是用鉆或釹作為催化劑制得，順式結構比例在97 %以上，分子量分布窄，支化度低。[0010]所述的3，4-聚異戊二烯橡膠的玻璃化溫度Tg為-110°c至-20°C，具有高的玻璃
化溫度。
[0011]所述的丁苯橡膠為溶液聚合丁苯橡膠，采用容易控制微觀結構的溶液聚合法制得的。
[0012]所述的硫化劑為，硫磺，有機過氧化物，金屬氧化物中一種或幾種的混合，優選為硫化劑BP和硫化劑DCBP的混合物。
[0013]所述的硫化促進劑為，氨類，胺類，硫脲類，磺酸鹽類，醛類中一種或幾種的混合，優選為促進劑OTOS和促進劑ZBEC的混合物。
[0014]所述的抗氧化劑為，胺類，咪唑類，胺酮類等其中一種或幾種的混合，優選為聚合受阻苯酌'(Vanox I )。
[0015]所述的操作油劑為，芳香族類，環烷類，石蠟類中一種或幾種的混合，優選為芳香油和石蠟的混合物。
[0016]一種輪胎用橡膠組合物，其組成為，按質量份計的下述組分:
溶液聚合順式I，4-聚丁二烯橡膠60~70質量份， 3,4-聚異戊二烯橡膠30~45質量份，
丁苯橡膠30~40質量份，
天然橡膠10~20質量份；
白炭黑60~70質量份，
納米二氧化硅30~40質量份，
芳香油3-4質量份，
石臘I質量份，
氧化鋅3-6質量份，
硬脂酸2-6質量份，
聚合受阻苯酹(Vanox I)2-3質量份，
硫化劑BP0.5-1.5質量份，
硫化劑DCBP0.5-1質量份，
硫化促進劑OTOS0.5-1.2質量份，
硫化促進劑ZBEC0.5-1質量份。
[0017]本發明的輪胎用橡膠組合物的制備方法為本領域的常規制備方法即可。
[0018]本發明的有益效果:本發明的輪胎用橡膠組合物得到的產品的硬度(紹爾)為50~63，力學模量為10~19MPa，并且具有優良的耐磨性、低滾動阻力、高防滑性、易操控性和抗褪色能力。
[0019]耐磨系數為260-300 ;
滾動阻力系數(RRC)為0.002-0.015。
[0020]通過使用由這種橡 膠組合物制備的輪胎可以推動汽車工業的發展，從而帶來良好的經濟效益和社會效益。
[0021]【具體實施方式】:
為了更好的理解本發明的技術方案，下面結合具體實施例對本發明進行進一步的說明。[0022]實施例1:
輪胎用橡膠組合物由下列質量份的成分組成:
組分含量(質量份)
順式I，4 一聚丁二烯橡膠60
3，4 一聚異戊二烯橡膠40
丁苯橡膠35
天然橡膠15
白炭黑60
納米二氧化硅40
芳香油3
石蠟I
氧化鋅6
硬脂酸2
聚合受阻苯酹(Vanox I )2
硫化劑BPI
硫化劑DCBP0.5
硫化促進劑OTOS0.7
硫化促進劑ZBEC0.5。
[0023]得到的樣品硬度為57，力學模量為13MPa ； 耐磨系數為290 ；
滾動阻力系數(RRC)為0.015。 [0024]實施例2:
輪胎用橡膠組合物由下列質量份的成分組成:
組分含量(質量份)
順式I，4 一聚丁二烯橡膠60
3，4 一聚異戊二烯橡膠45
丁苯橡膠40
天然橡膠20
白炭黑70
納米二氧化硅40
芳香油3
石蠟I
氧化鋅6
硬脂酸2
聚合受阻苯酹(Vanox I )3
硫化劑BP1.5
硫化劑DCBPI
硫化促進劑DCBPI
硫化促進劑OTOS0.5。[0025]得到的樣品硬度為56，力學模量為12MPa ； 耐磨系數為280 ；
滾動阻力系數(RRC)為0.010。
[0026]實施例3:
輪胎用橡膠組合物由下列質量份的成分組成:
組分含量(質量份)
順式1.4 一聚丁二烯橡膠70
3，4 一聚異戊二烯橡膠30
丁苯橡膠30
天然橡膠10
白炭黑70
納米二氧化硅30
芳香油4
石蠟I
氧化鋅3
硬脂酸6
聚合受阻苯酹(Vanox I )2
硫化劑BPI
硫化劑DCBPI
硫化促進劑OTOS1.2
硫化促進劑ZBEC0.3。
[0027]得到的樣品硬度為59，力學模量為19MPa ； 耐磨系數為300 ；
滾動阻力系數(RRC)為0.002。
[0028]實施例4:
輪胎用橡膠組合物由下列質量份的成分組成:
組分含量(質量份)
順式1.4 一聚丁二烯橡膠70
3，4 一聚異戊二烯橡膠45
丁苯橡膠35
天然橡膠20
白炭黑70
納米二氧化硅40
芳香油3
石蠟I
氧化鋅3
硬脂酸6
聚合受阻苯酹(Vanox I )2
硫化劑BP 0.8硫化劑DCBP0.7
硫化促進劑OTOS0.2
硫化促進劑ZBECI。[0029]得到的樣品硬度為63，力學模量為15MPa ； 耐磨系數為260 ；
滾動阻力系數(RRC)為0.005。
【權利要求】
1.一種輪胎用橡膠組合物，該組合物含有橡膠組分，白炭黑和納米二氧化硅以及摻配劑。
2.根據權利要求1所述的輪胎用橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠組分包括: 溶液聚合順式I，4-聚丁二烯橡膠20~80質量份， ，3.4-聚異戊二烯橡膠10~60質量份， 丁苯橡膠10~40質量份， 天然橡膠5~30質量份； 并且，每基于100質量份的橡膠組分，白炭黑和納米二氧化硅的總含量為3~100質量份。
3.根據權利要求1所述的輪胎用橡膠組合物，其特征在于，所述的摻配劑包括硫化劑，硫化促進劑，抗氧化劑，操作油劑，氧化鋅，硬脂酸。
4.根據權利要求1或2或3所述的輪胎用橡膠組合物，其特征在于，所述的溶液聚合順式1，4-聚丁二烯橡膠是用鉆或釹作為催化劑制得，順式結構比例在97 %以上，分子量分布窄，支化度低。
5.根據權利要求1或2或3所述的輪胎用橡膠組合物，其特征在于，所述的3，4-聚異戊二烯橡膠的玻璃化溫度Tg為-110°c至-20°C，具有高的玻璃化溫度。
6.根據權利要求1或2或3所述的輪胎用橡膠組合物，其特征在于，所述的丁苯橡膠為溶液聚合丁苯橡膠 ，采用容易控制微觀結構的溶液聚合法制得的。
7.根據權利要求1或2或3所述的輪胎用橡膠組合物，其特征在于，所述的硫化劑為，硫磺，有機過氧化物，金屬氧化物中一種或幾種的混合，優選為硫化劑BP和硫化劑DCBP的混合物。
8.根據權利要求1或2或3所述的輪胎用橡膠組合物，其特征在于，所述的硫化促進劑為，氨類，胺類，硫脲類，磺酸鹽類，醛類中一種或幾種的混合，優選為促進劑OTOS和促進劑ZBEC的混合物。
9.根據權利要求1或2或3所述的輪胎用橡膠組合物，其特征在于，所述的抗氧化劑為，胺類，咪唑類，胺酮類其中一種或幾種的混合，優選為聚合受阻苯酚(Vanox I );所述的操作油劑為，芳香族類，環烷類，石蠟類中一種或幾種的混合，優選為芳香油和石蠟的混合物。
10.根據權利要求1或2或3所述的輪胎用橡膠組合物，其組成為，按質量份計的下述組分: 溶液聚合順式I，4-聚丁二烯橡膠60~70質量份， ，3.4-聚異戊二烯橡膠30~45質量份， 丁苯橡膠30~40質量份， 天然橡膠10~20質量份； 白炭黑60~70質量份， 納米二氧化 硅30~40質量份， 芳香油3-4質量份，石臘I質量份， 氧化鋅3-6質量份，硬脂酸2-6質量份，聚合受阻苯酹(Vanox I) 2-3質量份，硫化劑BP0.5-1.5質量份，硫化劑DCBP0.5-1質量份，硫化促進劑OTOS0.5-1.2質量份，硫化促進劑ZBEC0.5-1質量份。
【文檔編號】C08L9/00GK103483756SQ201310466449
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月9日 優先權日:2013年10月9日
【發明者】尤曉明, 張國棟, 王顯濤, 延云峰, 魏文祥 申請人:山東永泰化工有限公司