一种抗撕裂胎面橡胶组合物、混炼方法及其轮胎与流程
本发明涉及轮胎橡胶，具体地说，涉及一种抗撕裂胎面橡胶组合物、混炼方法及其轮胎。
背景技术：
1、近年，suv、轻型商用车、皮卡等车型以及这些车型的电动车款变得越来越流行，这些车辆本身的重量较大、装载大量的行李或货物，并且经常行驶在不平整的路面上。因此，这些车辆所涉及的轮胎不仅仅被要求低的滚动阻力，还被要求在不平整的路面上行驶时还必须保证好的耐切割、抗撕裂性能。
2、中国发明专利（公开号：cn104072816b，公开日：2017.11.24）公开了一种能够在不劣化挤出加工性的情况下改进转向稳定性、滚动阻力以及耐久性的胎面基部用橡胶组合物，该橡胶组合物中添加了1,2-间同立构聚丁二烯基晶体，该晶体与br化学成键并分散，因此裂纹的产生和扩展趋向于受到抑制。然而，橡胶的耐久性提升后，还需要确保一定的抗撕裂性能，确保重量较大的车辆能够在不平整路面上行驶，且保持较低的滚动阻力。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术的不足，提供一种抗撕裂胎面橡胶组合物，具备优异的抗撕裂性能，并具备较低的滚动阻力。
2、为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
3、一种抗撕裂胎面橡胶组合物，所述橡胶组合物按100重量份生胶计包括以下组分的原料混炼制备得到：
4、天然橡胶30～60份
5、丁苯橡胶ⅰ10～50份
6、含spb顺丁橡胶10～30份
7、丁苯橡胶ⅱ10～25份
8、炭黑30～80份
9、白炭黑10～30份
10、硅烷偶联剂1～10份
11、增粘树脂5～25份；
12、以及适量的防老剂、活性剂、微晶蜡、促进剂和硫化剂；
13、所述丁苯橡胶ⅰ选用乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶中的一种或两种，丁苯橡胶中苯乙烯在聚合物中的含量为a1，20％≤a1≤30％；乙烯基在丁二烯中的含量为b1，10％≤b1≤55％；
14、所述丁苯橡胶ⅱ选用乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶中的一种或两种，丁苯橡胶中苯乙烯在聚合物中的含量为a2，10％≤a2≤20％；乙烯基在丁二烯中的含量为b2，20％≤b2≤40％；
15、所述顺丁橡胶中顺式丁二烯的质量在橡胶中的含量不低于90％；
16、所述spb为间同立构1,2-聚丁二烯，spb在顺丁橡胶中的含量为c，5%≤c≤40％。spb的添加可提升橡胶组合物的模量，并且不影响其滚动阻力。
17、作为优选，所述橡胶组合物按100重量份生胶计包括以下组分的原料混炼制备得到：
18、天然橡胶40～50份
19、丁苯橡胶ⅰ15～50份
20、含spb顺丁橡胶10～20份
21、丁苯橡胶ⅱ10～25份
22、炭黑30～80份
23、白炭黑10～30份
24、硅烷偶联剂1～10份
25、增粘树脂5～25份
26、防老剂 1.0-4.0份
27、活性剂 1.0-5.0份
28、微晶蜡 1.0-4.0份
29、促进剂 1-4.0份
30、硫化剂 1.0-5.0份。
31、作为优选，所述橡胶组合物分别测定30℃ tanδ和定伸300%下的模量m，采用数学的方法，计算模量m和30℃ tanδ的比值： a=m/tanδ；所述a值不高于80.0，判定为抗撕裂；优选地，a值不高于78.0；更优选，a值不高于75.0；作为优选，所述30℃ tanδ的范围为0.10≤tanδ≤30℃；优选地，0.12≤tanδ≤0.23；作为优选，所述模量范围为6.0≤m≤15.0；优选地，7.0≤m≤13.0。
32、作为优选，所述炭黑吸碘值25～160mg/g，ctab吸附比表面积25～150m2/g；优选地，炭黑的吸碘值40～160mg/g，ctab吸附比表面积80～150m2/g；再优选地，炭黑的吸碘值80～130mg/g，ctab吸附比表面积80～130m2/g。
33、作为优选，所述白炭黑的氮吸附比表面积为60～300m2/g；优选地，白炭黑的氮吸附比表面积为100～260m2/g；再优选，白炭黑的氮吸附比表面积为140～230m2/g。
34、作为优选，所述硅烷偶联剂为双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、双(γ-三乙氧基硅基丙基)二硫化物、巯基硅烷中的一种或多种。
35、作为优选，所述硅烷偶联剂的用量为白炭黑用量在5～13%；优选，所述硅烷偶联剂的用量为白天黑用量的6%～12%。
36、作为优选，所述增粘树脂为c5、c5/c9、dcpd、c9/dcpd、萜烯酚类、芳香烃增粘树脂中的一种或多种。
37、作为优选，所述增粘树脂的重均分子量mw在200g/mol～3000g/mol；优选地，增粘树脂的重均分子量mw在600g/mol～3000g/mol；再优选，增粘树脂的重均分子量mw在600g/mol～1500g/mol。
38、进一步，本发明还公开了所述的橡胶组合物的混炼方法，包括以下的步骤：
39、1）一段：采用密炼机进行混炼，将橡胶组合物中的橡胶、增粘树脂、防老剂、活性剂和微晶蜡塑炼30秒，加入50%炭黑混炼30秒，加入剩余的炭黑、白炭黑、硅烷混炼至120℃，加入环保油混炼至140-150℃,在此温度范围保持200-300秒,得到一段混炼胶；
40、2）二段：采用密炼机进行混炼，将一段混炼胶混炼至135℃-145℃, 在此温度范围保持100-200秒,得到二段混炼胶；
41、3）三段：采用密炼机进行混炼，将二段混炼胶、硫磺、促进剂进行混炼，得到最终的三段混炼胶。
42、进一步，本发明还公开了一种抗撕裂轮胎，所述轮胎采用所述的橡胶组合物硫化制得。
43、本发明的有益效果为：本发明通过四种橡胶的复配，有效提高橡胶组合物的抗撕裂性能，同时保持其较低的滚动阻力，含spb的顺丁橡胶能够进一步增强其抗撕裂性能。
技术特征：
1.一种抗撕裂胎面橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物按100重量份生胶计包括以下组分的原料混炼制备得到：
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物按100重量份生胶计包括以下组分的原料混炼制备得到：
3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物分别测定30℃tanδ和定伸300%下的模量m，采用数学的方法，计算模量m和30℃ tanδ的比值： a=m/tanδ；所述a值不高于80.0，判定为抗撕裂；优选地，a值不高于78.0；更优选，a值不高于75.0；作为优选，所述30℃ tanδ的范围为0.10≤tanδ≤30℃；优选地，0.12≤tanδ≤0.23；作为优选，所述模量范围为6.0≤m≤15.0；优选地，7.0≤m≤13.0。
4.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述炭黑吸碘值25～160mg/g，ctab吸附比表面积25～150m2/g；优选地，炭黑的吸碘值40～160mg/g，ctab吸附比表面积80～150m2/g；再优选地，炭黑的吸碘值80～130mg/g，ctab吸附比表面积80～130m2/g。
5.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述白炭黑的氮吸附比表面积为60～300m2/g；优选地，白炭黑的氮吸附比表面积为100～260m2/g；再优选，白炭黑的氮吸附比表面积为140～230m2/g。
6.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂为双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、双(γ-三乙氧基硅基丙基)二硫化物、巯基硅烷中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂的用量为白炭黑用量在5～13%；优选，所述硅烷偶联剂的用量为白天黑用量的6%～12%。
8.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述增粘树脂的重均分子量mw在200g/mol～3000g/mol；优选地，增粘树脂的重均分子量mw在600g/mol～3000g/mol；再优选，增粘树脂的重均分子量mw在600g/mol～1500g/mol；优选，所述增粘树脂为c5、c5/c9、dcpd、c9/dcpd、萜烯酚类、芳香烃树脂中的一种或多种。
9.根据权利要求1-8任意一项权利要求所述的橡胶组合物的混炼方法，包括以下的步骤：
10.一种抗撕裂轮胎，其特征在于，所述轮胎采用根据权利要求1-8任意一项权利要求所述的橡胶组合物硫化制得。
技术总结
本发明涉及轮胎橡胶技术领域，具体地说，涉及一种抗撕裂胎面橡胶组合物、混炼方法及其轮胎。一种抗撕裂胎面橡胶组合物，所述橡胶组合物按100重量份生胶计包括以下组分的原料混炼制备得到：天然橡胶30～60份、丁苯橡胶Ⅰ10～50份、含SPB顺丁橡胶10～30份、丁苯橡胶Ⅱ10～25份、炭黑30～80份、白炭黑10～30份、硅烷偶联剂1～10份、树脂5～25份，以及适量的防老剂、活性剂、微晶蜡、促进剂和硫化剂。本发明通过四种橡胶的复配，有效提高橡胶组合物的抗撕裂性能，同时保持其较低的滚动阻力，含SPB的顺丁橡胶能够进一步增强其抗撕裂性能。
技术研发人员：刘辉,董兴旺,陆晓祺,黄大业,王丹灵,陈立
受保护的技术使用者：中策橡胶集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23