CN105086037A - 一种防滑耐磨轮胎组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明申请公开了一种防滑耐磨轮胎组合物及其制备方法，该防滑耐磨轮胎组合物由以下质量份数的原料制成：硅橡胶14～16份、三元乙丙橡胶12～18份、聚氯乙烯4～8份，亚磷酸铅2～5份，氢化丁晴橡胶16～20份、橡胶硫化剂1～2份、高分散白炭黑10～20份、纳米氧化锌1～5份、偶联剂5～7份、增粘树脂4～6份、促进剂NOBS？1～2份、促进剂CZ？0.5～1份、芳烃油2～5份、防老剂H？1.3-2份，该制备方法包括混炼、胶片冷却和重锤混炼等步骤，由该组合物制得的轮胎有较好的湿抓地力和干抓地力，同时又具有较好的耐磨性能。

Description

一种防滑耐磨轮胎组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶制品的技术领域，具体涉及一种用在汽车上的防滑耐磨轮胎组合物及其相应的制备方法。

背景技术

轮胎是汽车的最重要的组成部件之一，它的主要作用是支持车辆的全部重量，承受着汽车的负荷，传送牵引和制动的扭力，保证车轮与路面的附着力，轮胎大多用的是橡胶材料。随着汽车向高速、安全、节能、舒适化方向的发展，对轮胎高性能化的要求也逐年提高，这就对轮胎的抗湿滑性能、耐磨性能等提出了更高的要求。

现有普通轮胎在抗湿滑性能方面较差，雨天路面容易打滑，造成严重的安全隐患，主要原因是普通轮胎胎面硬度高，弹性低，耐磨性差，轮胎使用年限大大降低，因而有必要在提高防滑性能的同时提高其耐磨性。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种防滑耐磨轮胎的组合物，由该组合物制得的轮胎有较好的湿抓地力和干抓地力，同时又具有较好的耐磨性能。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种防滑耐磨轮胎组合物，由以下质量份数的原料制成：硅橡胶14～16份、三元乙丙橡胶12～18份、聚氯乙烯4～8份，亚磷酸铅2～5份，氢化丁晴橡胶16～20份、橡胶硫化剂1～2份、高分散白炭黑10～20份、纳米氧化锌1～5份、偶联剂5～7份、增粘树脂4～6份、促进剂NOBS1～2份、促进剂CZ0.5～1份、芳烃油2～5份、防老剂H1.3-2份。

本基础方案的有益效果是：采用硅橡胶14～16份、三元乙丙橡胶12～18份和氢化丁晴橡胶16～20份，这样的配比使得橡胶的耐磨性好，减缓老化，提升胶料抗湿滑性能，使轮胎具有较好的物理机械性能；采用高分散白炭黑10～20份、偶联剂5～7份，这样的配比可降低胶料木尼粘度，提高补强效果，提高拉伸强度；纳米氧化锌和高分散白炭黑的搭配能够增强防滑性能、抗磨损性；增粘树脂可增加胶料粘度，降低胶料打胶难度，提高胶料粘性，使胶料耐磨性明显提升；硅橡胶、三元乙丙橡胶、氢化丁晴橡胶与增粘树脂、偶联剂的反应结合可以减少滞后损失，提高抓地力，提高耐撕裂性能；促进剂NOBS和促进剂CZ的加入，可以提高耐磨损性，减少硫化时间，增加交联效率；芳烃油和高分散白炭黑的加入，可以使本橡胶组合物具有良好的抗湿滑性。由该组合物制得的汽车轮胎，具有较好的湿抓地力，提高湿地行驶安全系数，同时有良好的耐磨耗性能，提高了轮胎综合使用性能。

在基础方案上的优选方案1为，由以下质量份数的原料制成：硅橡胶15份、三元乙丙橡胶16份、聚氯乙烯5份，亚磷酸铅4份，氢化丁晴橡胶20份、橡胶硫化剂1份、高分散白炭黑14份、纳米氧化锌3份、偶联剂5份、增粘树脂4份、促进剂NOBS1份、促进剂CZ0.5份、芳烃油3份、防老剂H1.5份，采用上述份数的组分，是本发明原料选取的最佳份数方案。

在基础方案或优选方案1上的优选方案2为，所述偶联剂是硅烷偶联剂kh570和Si-69的组合。

本发明的目的之二在于提供一种防滑耐磨轮胎组合物的制备方法，包括如下步骤：

第一步：投入14-16份的硅橡胶、12～18份的三元乙丙橡胶、16-20份的氢化丁晴橡胶、4-8份聚氯乙烯、2-5份的亚磷酸铅、1.3-2份的防老剂H和4～6份的增粘树脂混炼5-10min，混炼温度181-190℃，压力0.65-0.75Mpa，混炼得到胶片；

第二步：将所得胶片风扇冷却6h，自然冷却12h；

第三步：将第二步冷却好的胶片，混合1～5份的纳米氧化锌、2～5份的芳烃油、10～20份的高分散白炭黑和5～7份的偶联剂混炼30-40秒，混炼温度90-110℃，压力0.56-0.64Mpa；

第四步：将第三步得到的产品提重锤混炼100-200秒，混炼温度156-165℃，压力0.51-0.59Mpa；

第五步：将第四步得到的产品风扇冷却8h，自然冷却16h；

第六步：将第五步得到的产品混合1-2份的橡胶硫化剂，0.5～1份的促进剂CZ、1～2份的促进剂NOBS混炼80-100秒，混炼温度95-115℃，压力0.51-0.59Mpa；

第七步：将第六步得到的产品风扇冷却8h，自然冷却16h。

本制备方法的原理和优势在于：本发明的制备方法通过先将相应原料制备成胶片，再将胶片依次和其他组分相混炼、冷却、重锤混炼和反复冷却等操作，混炼过程中选取合适的混炼时间、混炼温度和压力等条件，冷却采用风冷和自然冷却相结合，从而可以确保步骤中产品的各部分反应完全及相互分散彻底。

具体实施方式

实施例1

原料组份：硅橡胶15份、三元乙丙橡胶16份、聚氯乙烯5份，亚磷酸铅4份，氢化丁晴橡胶20份、橡胶硫化剂1份、高分散白炭黑14份、纳米氧化锌3份、偶联剂5份、增粘树脂4份、促进剂NOBS1份、促进剂CZ0.5份、芳烃油3份、防老剂H1.5份。

制备过程：

第一步：投入原料组份中所对应份数的：硅橡胶、三元乙丙橡胶、氢化丁晴橡胶、聚氯乙烯、亚磷酸铅、防老剂H和增粘树脂混炼5-10min，混炼温度181-190℃，压力0.65-0.75Mpa，混炼得到胶片；

第二步：将所得胶片风扇冷却6h，自然冷却12h；

第三步：将第二步冷却好的胶片，混合原料组份中所对应份数的的纳米氧化锌、芳烃油、高分散白炭黑和偶联剂混炼30-40秒，混炼温度90-110℃，压力0.56-0.64Mpa；

第四步：将第三步得到的产品提重锤混炼100-200秒，混炼温度156-165℃，压力0.51-0.59Mpa；

第五步：将第四步得到的产品风扇冷却8h，自然冷却16h；

第六步：将第五步得到的产品混合原料组份中所对应份数的橡胶硫化剂，促进剂CZ、促进剂NOBS混炼80-100秒，混炼温度95-115℃，压力0.51-0.59Mpa；

第七步：将第六步得到的产品风扇冷却8h，自然冷却16h。

实施例2

原料组份：硅橡胶14份、三元乙丙橡胶12份、聚氯乙烯4份，亚磷酸铅2份，氢化丁晴橡胶16份、橡胶硫化剂1份、高分散白炭黑10份、纳米氧化锌1份、偶联剂5份、增粘树脂4份、促进剂NOBS1份、促进剂CZ0.5份、芳烃油2份、防老剂H1.3份。

制备方法同实施例1。

实施例3

原料组份：硅橡胶16份、三元乙丙橡胶18份、聚氯乙烯8份，亚磷酸铅5份，氢化丁晴橡胶20份、橡胶硫化剂2份、高分散白炭黑20份、纳米氧化锌5份、偶联剂7份、增粘树脂6份、促进剂NOBS2份、促进剂CZ1份、芳烃油5份、防老剂H2份。

制备方法同实施例1。

采用实施例1-实施例3制得的橡胶组合物的轮胎与普通轮胎对比实验中的主要技术指标：

本发明通过实施例1-实施例3制得的橡胶组合物的轮胎进行行驶测试，该轮胎相比普通的轮胎来说，在有水的玻璃表面上行驶平稳，制动不侧滑不“排尾”，轮胎解剖试片对比硬度测试结果表明：普通轮胎试片硬度为69-76邵尔，实施例1-实施例3的轮胎试片为58-60邵尔，结合上表可以看出，本发明的防滑轮胎橡胶组合物在滚动阻力、湿抓地力、耐磨损方面都优于于普通轮胎，而且在其他的技术指标上，实施例1-实施例3的轮胎均优于普通轮胎，其中，实施例1的产品效果最好，优于实施例3，而实施例3的产品优于实施例2，综上所述，采用本发明的橡胶组合物制得的轮胎，具有较好的湿抓地力，提高了湿地行驶安全系数，同时有良好的耐磨耗性能，而且在轮胎的其他综合使用性能上都有显著提高。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.一种防滑耐磨轮胎组合物，其特征在于，由以下质量份数的原料制成：硅橡胶14～16份、三元乙丙橡胶12～18份、聚氯乙烯4～8份，亚磷酸铅2～5份，氢化丁晴橡胶16～20份、橡胶硫化剂1～2份、高分散白炭黑10～20份、纳米氧化锌1～5份、偶联剂5～7份、增粘树脂4～6份、促进剂NOBS1～2份、促进剂CZ0.5～1份、芳烃油2～5份、防老剂H1.3-2份。

2.根据权利要求1所述的防滑耐磨轮胎组合物，其特征在于，由以下质量份数的原料制成：硅橡胶15份、三元乙丙橡胶16份、聚氯乙烯5份，亚磷酸铅4份，氢化丁晴橡胶20份、橡胶硫化剂1份、高分散白炭黑14份、纳米氧化锌3份、偶联剂5份、增粘树脂4份、促进剂NOBS1份、促进剂CZ0.5份、芳烃油3份、防老剂H1.5份。

3.根据权利要求1或2所述的防滑耐磨轮胎组合物，其特征在于，所述偶联剂是硅烷偶联剂kh570和Si-69的组合。

4.根据权利要求1所述的防滑耐磨轮胎组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：投入14-16份的硅橡胶、12～18份的三元乙丙橡胶、16-20份的氢化丁晴橡胶、4-8份聚氯乙烯、2-5份的亚磷酸铅、1.3-2份的防老剂H和4～6份的增粘树脂混炼5-10min，混炼温度181-190℃，压力0.65-0.75Mpa，混炼得到胶片；

第二步：将所得胶片风扇冷却6h，自然冷却12h；

第三步：将第二步冷却好的胶片，混合1～5份的纳米氧化锌、2～5份的芳烃油、10～20份的高分散白炭黑和5～7份的偶联剂混炼30-40秒，混炼温度90-110℃，压力0.56-0.64Mpa；

第四步：将第三步得到的产品提重锤混炼100-200秒，混炼温度156-165℃，压力0.51-0.59Mpa；

第五步：将第四步得到的产品风扇冷却8h，自然冷却16h；

第六步：将第五步得到的产品混合1-2份的橡胶硫化剂，0.5～1份的促进剂CZ、1～2份的促进剂NOBS混炼80-100秒，混炼温度95-115℃，压力0.51-0.59Mpa；

第七步：将第六步得到的产品风扇冷却8h，自然冷却16h。