CN104130480A - 一种高性能环保绿色轮胎配方 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能环保绿色轮胎配方，包括下列重量份数的组分：溶聚丁苯胶SSBR3835，137.5份；高分散白炭黑，60-80份；N220炭黑，0-15份；绿色轮胎专用料L-727，8-10份；偶联剂TESPT，12-16份；硬脂酸，1-4份；氧化锌，2.5-5份；防老剂RD，1-2.5份；防老剂4020，1.5-3份；微晶石蜡，1-3份；促进剂NS，1.2-2份；促进剂DPG，1-2.5份；普通硫黄粉，1-2.5份。本发明的高性能环保绿色轮胎，能够实现抓地安全性和低滚阻节油的双重优异特性，它可以克服和超越白炭黑的诸多工艺问题和性能问题，可明显提高湿滑地面抓着性和降低滚动阻力；在轿车全绿色轮胎胎面中应用，滚动阻力改善18.66%，抗湿滑提高15.52%。且其工艺优异、性能突出、成本较低，反复对比试验性能一致，完全满足绿色轮胎和高性能轮胎的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种高性能环保绿色轮胎配方，属于轮胎制造技术领域。
背景技术
社会发展对轮胎性能的要求越来越高，集安全、绿色、环保、智能于一体的绿色轮胎成为世界轮胎发展的新趋势。绿色轮胎的主要优点如下：
1、高环保：传统轮胎由于添加了有致癌作用的橡胶配合剂，它们随着胎面磨损散发在空气中，严重污染了环境，同时世界上每年有数亿条轮胎被废弃，它们不但占据大量空间，而且难以分解，对环境造成了极大威胁，被人们称为“黑色污染”。随着人们环保意识的不断提高，在继续努力降低滚动阻力的同时，已开始重视使用不污染环境的材料制造轮胎，而且努力延长轮胎的行驶里程，以减少废旧轮胎的数量。在大量的汽车使用绿色轮胎以后，对节油和减少污染产生巨大作用。绿色轮胎的广泛应用将为全球每年节省数百万桶石油，并显著减少CO的排放量。
2、低消耗：***。
3、超安全：绿色轮胎通过优化胎体设计，以绝佳的弹性胎面改进汽车在光滑路面的抓地性能，使驾驶更平稳、制动距离更短，大大提高了驾驶安全性。研究证明，绿色轮胎产生的摩擦力可以减少汽车在湿滑或结冰路面上15%的刹车距离，使汽车的冬季驾驶性能提高10%-15%。这对减少事故率和人员伤亡有着重大的意义。
绿色轮胎具有刹车安全、弹性好、滚动阻力小、耗油低、生热低、耐磨、耐穿刺、承载能力大、乘坐舒适等优点。与传统轮胎比，凸现了环保、节能、新工艺、新材料等多方面的优势。欧盟立法通过的标签法正式实施，对轮胎的环保（节油）、安全性（干、湿滑性能）和低噪音提出详细的要求，而其它发达经济体亦提出了相似的技术要求，这对中国的轮胎制造业产生了较大影响，是挑战亦是机遇，相应企业均在加大力度引进和使用新材料、新配方来生产满足市场需求的绿色轮胎，但是在生产实施过程中亦遇到相当多的困难：
1、完整的绿色轮胎配方是溶聚丁苯+高分散的白炭黑+偶联剂，实施成本较高。
2、绿色轮胎生产因配方中大量使用高结构的白炭黑80份上下，而普通轮胎仅10~20份左右，所以轮胎生产过程中工艺执行和加工难度很大，产品均一性和稳定性差。
3、现有国内轮胎企业要达到标签法规定的较高水平，如双B级轮胎（滚动阻力和抗湿滑均达B级）仍然很难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种高性能环保绿色轮胎配方。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种高性能环保绿色轮胎配方，包括下列重量份数的组分：
溶聚丁苯胶SSBR3835，137.5份；
高分散白炭黑，60-80份；
N220炭黑，0-15份；
偶联剂TESPT，12-16份；
硬脂酸，1-4份；
氧化锌，2.5-5份；
防老剂RD，1-2.5份；
防老剂4020，1.5-3份；
微晶石蜡，1-3份；
促进剂NS，1.2-2份；
促进剂DPG，1-2.5份；
普通硫黄粉，1-2.5份。
优选的，上述所述的一种高性能环保绿色轮胎配方，具体包括下列重量份数的组分：
溶聚丁苯胶SSBR3835，137.5份；
高分散白炭黑，70份；
N220炭黑，5份；
偶联剂TESPT，14份；
硬脂酸，2份；
氧化锌，3份；
防老剂RD，1.5份；
防老剂4020，2份；
微晶石蜡，2份；
促进剂NS，1.8份；
促进剂DPG，1.8份；
普通硫黄粉，1.5份。
进一步的，所述的一种高性能环保绿色轮胎配方，还包括7-9份绿色轮胎功能母料L-727。绿色轮胎功能母料L-727是申请人的专利产品，专利申请号为201210577171.1；公开号为CN103059340A。绿色轮胎功能母料L-727的应用对该配方技术起到较大的性能提升作用，在绿胎的基础上低滚阻和抗湿滑均优于原来15-20%。
优选的，绿色轮胎功能母料L-727的份数为9份。
本发明的有益效果：
本发明的高性能环保绿色轮胎，能够实现抓地安全性和低滚阻节油的双重优异特性，它可以克服和超越白炭黑的诸多工艺问题和性能问题，可明显提高湿滑地面抓着性和降低滚动阻力；与传统的配方对比，滚动阻力降低和抗湿滑改善均在20%以上；在轿车全绿色轮胎胎面中应用，滚动阻力改善18.66%，抗湿滑提高15.52%。且其工艺优异、性能突出、成本较低，反复对比试验性能一致，完全满足绿色轮胎和高性能轮胎的要求。由配方制成的轮胎，可提高轮胎产品等级和档，提高了轮胎的安全、环保和节油性能，具有明显的社会效益。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例1绿色轮胎性能与温度的关系图。
图2是本发明实施例2绿色轮胎性能与温度的关系图。
图3是本发明实施例1和实施例2DMA测试结果对比图。
具体实施方式
实施例1
一种高性能环保绿色轮胎配方，具体包括下列重量份数的组分：
溶聚丁苯胶SSBR3835，137.5份；
高分散白炭黑，70份；
N220炭黑，5份；
偶联剂TESPT，14份；
硬脂酸，2份；
氧化锌，3份；
防老剂RD，1.5份；
防老剂4020，2份；
微晶石蜡，2份；
促进剂NS，1.8份；
促进剂DPG，1.8份；
普通硫黄粉，1.5份。
实施例2
一种高性能环保绿色轮胎配方，具体包括下列重量份数的组分：
溶聚丁苯胶SSBR3835，137.5份；
高分散白炭黑，70份；
N220炭黑，5份；
偶联剂TESPT，14份；
硬脂酸，2份；
氧化锌，3份；
防老剂RD，1.5份；
防老剂4020，2份；
微晶石蜡，2份；
促进剂NS，1.8份；
促进剂DPG，1.8份；
普通硫黄粉，1.5份；
绿色轮胎功能母料L-727，9份。
实施例3
上述两个实施例的轮胎性能及DMA测试结果对比如下：
上述两个实施例，区别在于，实施例1配方中不含有绿色轮胎功能母料L-727，为方便区分，在对比试验中，将实施例1的轮胎配方标记为1#（空白），实施例2的轮胎配方标记为2#实验。
在轿车绿胎中物理性能数据：
表中的物理机械性能，1#和2#基本一致，均较好。
DMA测试结果如下：
动态力学分析 DM A (D yn a m i c M echani ca lA n a l y s is) 属于动态热机械分析技术的一种， 是在程序控制温度下， 测量物资在振动负荷下的动态模量或力学损耗与温度关系的技术。DM A是测定高分子材料的各种转变， 评价材料的耐热性、耐寒性、相容性、减震阻尼效率及加工工艺性能等的一种简便的方法， 并为研究高分子的聚集态结构提供信息。由于高分子的玻璃化转变、结晶、取向、交联、相分离等结构变化都与分子运动状态的变化密切相关， 而分子运动的变化又能在动态力学性能上灵敏的反映，因此， 动态力学分析是研究高分子结构变化- 分子运动- 性能的一种有效手段。
图1-3所示，图中的E′是储能模量，与试样在每周期中贮存的最大弹性成正比，反映材料粘弹性中的弹性成分，表征材料的刚度；E″是损耗模量，与试样在每周期中以热的形式消耗的能量成正比，反映材料粘弹性中的粘性成分，表征材料的阻尼。材料的阻尼也称力学内耗( D a m p i n g o f m a te r i a l s) 用tanδ表示，等于材料的损耗模量E″与贮能模量E′之比。
图1和图2中，从左数，第一条虚线为E′与温度关系的曲线。
第二条虚线为E″与温度关系的曲线。
第三条实线为tanδ与温度关系的曲线。
从测试数据分析看，2#和1#相比，在－20℃-10℃的tanδ较高，表明其湿滑性较好；在40℃-60℃的tanδ较低，表明其滚动阻力较低。国外一般按照0℃和50℃的点进行判断，因此2#配方较好。
下表是本发明实施例1和实施例2 DMA测试结果对比：
从轮胎以展趋势和中外各国对轮胎绿色环保提出各种政策和措施方面，本发明的绿色轮胎配方具有很大的发展前景。
Claims (4)
1.一种高性能环保绿色轮胎配方，其特征在于，包括下列重量份数的组分：
溶聚丁苯胶SSBR3835，137.5份；
高分散白炭黑，60-80份；
N220炭黑，0-15份；
偶联剂TESPT，12-16份；
硬脂酸，1-4份；
氧化锌，2.5-5份；
防老剂RD，1-2.5份；
防老剂4020，1.5-3份；
微晶石蜡，1-3份；
促进剂NS，1.2-2份；
促进剂DPG，1-2.5份；
普通硫黄粉，1-2.5份。
2. 根据权利要求1所述的一种高性能环保绿色轮胎配方，其特征在于，包括下列重量份数的组分：
溶聚丁苯胶SSBR3835，137.5份，
高分散白炭黑，70份；
N220炭黑，5份；
偶联剂TESPT，14份；
硬脂酸，2份；
氧化锌，3份；
防老剂RD，1.5份；
防老剂4020，2份；
微晶石蜡，2份；
促进剂NS，1.8份；
促进剂DPG，1.8份；
普通硫黄粉，1.5份。
3. 根据权利要求1或2所述的一种高性能环保绿色轮胎配方，其特征在于，还包括7-9份绿色轮胎功能母料L-727。
4. 根据权利要求3所述的一种高性能环保绿色轮胎配方，其特征在于，绿色轮胎功能母料L-727的份数为9份。
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