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CN105524315A - 提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物 - Google Patents

提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物 Download PDF

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CN105524315A
CN105524315A CN201510915341.6A CN201510915341A CN105524315A CN 105524315 A CN105524315 A CN 105524315A CN 201510915341 A CN201510915341 A CN 201510915341A CN 105524315 A CN105524315 A CN 105524315A
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CN
China
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rubber composition
tread rubber
carbon black
agent
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CN201510915341.6A
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张进生
董康
王鹭飞
韩丹
李勇
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Qingdao Doublestar Tire Industry Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Doublestar Tire Industry Co Ltd
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
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Abstract

本发明揭示了一种提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物，其特征在于，按照重量份数其由下述原材料组成:基体橡胶100份、炭黑N234？45份、白炭黑45份、防老剂4.5份、树脂5～13份、活性剂4～6、硫化剂2份、促进剂3份、防焦剂0.2份、硅烷偶联剂4-5份，芳烃油30-50份，蜡1-3份，其中基体橡胶为丁苯橡胶，活性剂由氧化锌和硬脂酸组成，炭黑为高结构高耐磨炉黑N234，硫化剂为硫黄，树脂为辛基酚醛增粘树脂及高性能树脂，硫化剂为硫黄。能使轮胎具有超高抓地力以缩短刹车制动距离，提高行驶安全性。

Description

提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域的一种提高刹车制动性能的轿车胎（半钢子午胎）胎面配方。
背景技术
轮胎是汽车最重要的部件之一，在高速路面上提高刹车制动性能缩短刹车距离越来越重要，安全才能多一份保障。
发明内容
本发明的目的在于使轮胎具有超高抓地力以缩短刹车制动距离，提高行驶安全性。
为实现上述发明目的，本发明实施方式一提供一种提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物，其特征在于，按照重量份数其由下述原材料组成:
基体橡胶100份、炭黑N23445份、白炭黑45份、防老剂4.5份、树脂5～13份、活性剂4～6、硫化剂2份、促进剂3份、防焦剂0.2份、硅烷偶联剂4-5份，芳烃油30-50份，蜡1-3份，其中基体橡胶为丁苯橡胶，活性剂由氧化锌和硬脂酸组成，炭黑为高结构高耐磨炉黑N234，硫化剂为硫黄，树脂为辛基酚醛增粘树脂及高性能树脂，硫化剂为硫黄。
作为本发明实施方式一的进一步改进，丁苯橡胶为苯乙烯含量为85%~90%的充油溶聚丁苯橡胶。
作为本发明实施方式一的进一步改进，所述活性剂由氧化锌-80和硬脂酸组成。
作为本发明实施方式一的进一步改进，按照重量份数，活性剂由2-4份的氧化锌-80和1-2份的硬脂酸组成。
作为本发明实施方式一的进一步改进，所述树脂由辛基酚醛增粘树脂及高性能树脂组成。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述的促进剂由N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二苯胍组成。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述的防老剂为由N（1，3-二甲基丁基）-Nˋ-苯基对苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉和微晶蜡三者组成。
作为本发明实施方式的进一步改进，N（1，3-二甲基丁基）-Nˋ-苯基对苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉和微晶蜡三者按照重量份数均等。
本发明实施方式二提供一种提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物的加工方法，所述胎面橡胶组合物的混炼分三段混炼；其中一段混炼在E型捏合型密炼机中进行，转子转速为50r·min-1，加料顺序依次为：丁苯橡胶、2/3炭黑、白炭黑，然后提栓，再依次加入硬脂酸、辛基酚醛增粘树脂、防老剂、蜡和芳烃油，然后提栓、排胶，期间温度控制在155-160℃；二段混炼在E型捏合型密炼机中进行，转子转速为50r·min-1，加料顺序依次为：一段母胶、剩余炭黑，然后提栓、排胶，期间温度控制在140-150℃；终炼在N型密炼机中进行，转子转速为20r·min-1,加料顺序依次为：一段母胶、促进剂、防焦剂，然后排胶，排胶温度为95～105℃。
本发明实施方式三提供一种使用提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物的轮胎，使用由前述配方所组成的橡胶组合物制备胎面的轮胎。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明所述的胎面配方，能够使轮胎具有超高抓地力以缩短刹车制动距离，提高行驶安全性。
具体实施方式
以下将以具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
实施例一
半钢子午胎的胎面配方，轮胎为多种物质的组合物，本领域技术人员很容易明白，轮胎性能的体现上，胎面胶料性能的关键性，相对的胎面配方成为技术关键点，下面对轮胎关键技术点的胎面配方配比进行详细描述。配方方面采用高苯乙烯含量、高充油的溶聚丁苯橡胶，苯乙烯含量高及玻璃花转变温度高，分子链中由于极性基团的存在，分子链在移动时位阻效应较强，因而产生的热能较多，表现为胶料生热较高抓地力较强；同时加入白炭黑在降低生热的同时提高胶料的湿地抓着性能和刚性，提高轮胎的操控性能
工艺方面采用可控制排胶温度的啮合式密炼机，保证严格的排胶温度以控制硅烷化反应，得到分散性等综合性能较好的混炼胶。
组分或配方：以重量配比计
胎面配方
实施例二
胎面胶料混炼分三段混炼。一段混炼在E型捏合型密炼机中进行，转子转速50r·min-1，加料顺序为：丁苯橡胶→2/3炭黑、白炭黑→提栓→硅烷偶联剂、硬脂酸、辛基酚醛增粘树脂、防老剂、微晶蜡和芳烃油→提栓→排胶（155-160℃）；目的是让白炭黑与硅烷更好的产生硅烷化反应，在保证胶料混炼充分的同时需保证胶料混炼温度不能超过160℃。二段混炼在E型捏合型密炼机中进行，转子转速50r·min-1，加料顺序为：一段母胶→剩余炭黑→提栓→排胶（140-150℃）；目的是让白炭黑与硅烷更好的继续产生硅烷化反应。终炼在N型密炼机中进行，转子转速20r·min-1,加料顺序：一段母胶→促进剂、防焦剂→排胶（排胶温度95～105℃）。
在复合挤出机上对胎面胶料进行了半成品压出，挤出温度、电流等指标与正常轮胎胎侧胎面相比没有明显变化，挤出半成品表面光滑五气泡，尺寸稳定、断面致密性较好。在成型使用过程中的接头工艺黏性比较好，成品胎坯在硫化前的存放过程中没有出现接头开裂现象，硫化后轮胎外观质量正常。
配方方面采用高苯乙烯含量、高充油的溶聚丁苯橡胶，苯乙烯含量高及玻璃花转变温度高，分子链中由于极性基团的存在，分子链在移动时位阻效应较强，因而产生的热能较多，表现为胶料生热较高抓地力较强；同时加入白炭黑在降低生热的同时提高胶料的湿地抓着性能和刚性，提高轮胎的操控性能。
工艺方面采用可控制排胶温度的啮合式密炼机，保证严格的排胶温度以控制硅烷化反应，得到分散性等综合性能较好的混炼胶。
物理机械性能
我公司于2015年8月份试制P235/65R17DS01规格产品。在使用期间，胶料及半成品加工、使用工艺性能比较稳定。
成品性能
抽取了试验样胎进行了室内耐久和高速试验胎圈耐久性能测试，试验结果达到国家标准。
制动性能
抽取试验样胎送试验场进行100km/h速度的干地刹车制动测试，制动距离为38.4米，远小于普通轮胎的42米左右。

Claims (10)

1.提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物，其特征在于，按照重量份数其由下述原材料组成:
基体橡胶100份、炭黑N23445份、白炭黑45份、防老剂4.5份、树脂5～13份、活性剂4～6、硫化剂2份、促进剂3份、防焦剂0.2份、硅烷偶联剂4-5份，芳烃油30-50份，蜡1-3份，其中基体橡胶为丁苯橡胶，活性剂由氧化锌和硬脂酸组成，炭黑为高结构高耐磨炉黑N234，硫化剂为硫黄，树脂为辛基酚醛增粘树脂及高性能树脂，硫化剂为硫黄。
2.根据权利要求1所述的提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物，其特征在于：丁苯橡胶为苯乙烯含量为85%~90%的充油溶聚丁苯橡胶。
3.根据权利要求1所述的提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物，其特征在于：所述活性剂由氧化锌-80和硬脂酸组成。
4.根据权利要求3所述的提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物，其特征在于：按照重量份数，活性剂由2-4份的氧化锌-80和1-2份的硬脂酸组成。
5.根据权利要求1所述的提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物，其特征在于：所述树脂由辛基酚醛增粘树脂及高性能树脂组成。
6.根据权利要求1所述的提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物，其特征在于：所述的促进剂由N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二苯胍组成。
7.根据权利要求1所述的提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物，其特征在于：所述的防老剂为由N（1，3-二甲基丁基）-Nˋ-苯基对苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉和微晶蜡三者组成。
8.根据权利要求7所述的提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物，其特征在于：N（1，3-二甲基丁基）-Nˋ-苯基对苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉和微晶蜡三者按照重量份数均等。
9.提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物的加工方法，所述胎面橡胶组合物的混炼分三段混炼；其中一段混炼在E型捏合型密炼机中进行，转子转速为50r·min-1，加料顺序依次为：丁苯橡胶、2/3炭黑、白炭黑，然后提栓，再依次加入硬脂酸、辛基酚醛增粘树脂、防老剂、蜡和芳烃油，然后提栓、排胶，期间温度控制在155-160℃；二段混炼在E型捏合型密炼机中进行，转子转速为50r·min-1，加料顺序依次为：一段母胶、剩余炭黑，然后提栓、排胶，期间温度控制在140-150℃；终炼在N型密炼机中进行，转子转速为20r·min-1,加料顺序依次为：一段母胶、促进剂、防焦剂，然后排胶，排胶温度为95～105℃。
10.使用提高制动刹车性能的胎面橡胶组合物的轮胎，其特征在于使用由权利要求1至8任意一项权利要求所述的橡胶组合物制备胎面的轮胎。
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