一种橡胶组合物、其制备方法及其应用

文档序号:1884399 发布日期:2021-11-26 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种橡胶组合物、其制备方法及其应用 (Rubber composition, preparation method and application thereof ) 是由 邱章仁 孙群 于 2021-09-09 设计创作,主要内容包括:本发明提供了本申请提供了一种橡胶组合物,其包括特定含量的顺丁橡胶、丁苯橡胶A、丁苯橡胶B、丁苯橡胶C、白炭黑、炭黑、改性树脂、活性剂、防老剂、石蜡、促进剂和硫磺。本申请还提供了橡胶组合物的制备方法及其在轮胎上的应用。本申请提供的橡胶组合物用于轮胎胎面,可减少轮胎在湿滑路面上刹车性能对温度(23℃~33℃)的依赖性,且保证轮胎具有良好的低滚阻性能。(The invention provides a rubber composition which comprises specific contents of butadiene rubber, styrene-butadiene rubber A, styrene-butadiene rubber B, styrene-butadiene rubber C, white carbon black, modified resin, an active agent, an anti-aging agent, paraffin, an accelerator and sulfur. The application also provides a preparation method of the rubber composition and application of the rubber composition to tires. The rubber composition provided by the application is used for the tire tread, so that the dependence of the braking performance of the tire on the temperature (23-33 ℃) on a wet and slippery road surface can be reduced, and the tire is ensured to have good low rolling resistance.)

一种橡胶组合物、其制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域,尤其涉及一种橡胶组合物、其制备方法及其应用。

背景技术

目前,轮胎行业面临的主要问题是保持良好耐磨性能的同时,还可降低轮胎的滚动阻力和提高对干、湿路面的较高抓地力。

绿色轮胎是21世纪具有重大环保意义的产品,比一般子午线轮胎滚动阻力降低20~30%,节油2~4%,每行驶100Km减少二氧化碳排放400g。绿色轮胎采用特殊的胎面胶配方,使用大量的白炭黑作为填充剂,每百份重量份生胶加入白炭黑40~60份,有的胎面胶配方甚至达到80份以上。使用白炭黑作为填充剂的轮胎,可以提升汽车在光滑路面上的抓地力,可以增大与湿滑路面的摩擦力,减少湿滑路面上的刹车距离,有效提升驾驶安全系数。

在环境温度为23℃和环境温度为33℃下进行湿滑路面的刹车距离的测试,测试结果差异很大。湿滑路面的刹车性能跟动态粘弹tanδ数值具有相关性,tanδ值越大,橡胶组合物的能量损失越大,轮胎在湿滑路面上的抓地力性能越好。

因此,提供一种橡胶组合物以满足下述性能具有重要意义,维持现有的在湿滑路面上刹车性能不变的同时,改善轮胎在一定环境温度范围内(23℃~33℃)湿滑路面上的刹车距离的差异;同时维持橡胶组合物的tanδ60℃数值,保证轮胎具有良好的低滚阻性能。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种橡胶组合物,本申请提供的橡胶组合物用于轮胎胎面,可减少轮胎在湿滑路面上刹车性能对温度的依赖性,且保证轮胎具有良好的低滚阻性能。

有鉴于此,本申请提供了一种橡胶组合物,包括:

优选的,所述丁苯橡胶A的苯乙烯含量为33~37%,乙烯基含量为53~59%,Tg点为-20℃;所述丁苯橡胶B的苯乙烯含量为26~29%,乙烯基含量为57~61%,Tg点为-21℃,所述丁苯橡胶C的苯乙烯含量为13~16%,乙烯基含量为27~31%,Tg点为-60℃。

优选的,所述白炭黑的BET表面积为200~260m2/g。

优选的,所述硫磺为5%充油硫磺。

优选的,所述顺丁橡胶的含量为20~25重量份。

优选的,所述丁苯橡胶A的含量为75~85重量份。

优选的,所述丁苯橡胶C的含量为15~25重量份。

优选的,所述改性树脂的含量为10~18重量份。

本申请还提供了所述的橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:

按照组分配比,将顺丁橡胶、丁苯橡胶A、丁苯橡胶B、丁苯橡胶C、白炭黑、炭黑、偶联剂、改性树脂、活性剂、防老剂和石蜡混合,密炼后得到初始橡胶混合物;

将所述初始橡胶混合物与促进剂、硫磺混合,排胶,得到橡胶组合物。

本申请还提供了所述的橡胶组合物或所述的制备方法所制备的橡胶组合物在汽车轮胎上的应用。

本申请提供了一种橡胶组合物,其包括特定含量的顺丁橡胶、丁苯橡胶A、丁苯橡胶B、丁苯橡胶C、白炭黑、炭黑、改性树脂、活性剂、防老剂、石蜡、促进剂和硫磺;在本申请提供的橡胶组合物中,低Tg点丁苯橡胶和高软化点改性树脂的配合,减少了动态粘弹性能tanδ数值在一定温度范围内(23℃到33℃温度范围)差异,保证刹车安全性能的同时,改善了一定温度范围内(23℃到33℃温度范围)的轮胎在湿滑路面上的刹车性能的差异,减少了湿滑路面上刹车性能对温度的依赖性;同时维持橡胶组合物的tanδ60℃数值,保证轮胎具有良好的低滚阻性能。

具体实施方式

为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。

橡胶组合物在一定温度范围内(尤其23℃到33℃温度变化)湿滑路面的抓地力性能的差异跟动态粘弹性能tanδ23℃-tanδ33℃数值具有相关性,tanδ23℃-tanδ33℃数值越小,在一定温度范围内,轮胎在湿滑路面的刹车距离差异越小。鉴于上述性能需求,本申请提供了一种橡胶组合物,该橡胶组合物制备的轮胎在湿滑路面上的抓地力性能好,且具有良好的低滚阻性能。具体的,本发明实施例公开了一种橡胶组合物,包括:

在本申请提供的橡胶组合物中,所述顺丁橡胶的含量为10~30重量份,更具体地,所述顺丁橡胶的含量为15~25重量份,更具体地,所述顺丁橡胶的含量为20~25重量份。

所述丁苯橡胶A的苯乙烯含量为33~37%,乙烯基含量为53~59%,Tg点为-20℃,每100重量份生胶充油25重量份(填充芳香烃类加工油);所述丁苯橡胶A的含量为60~90重量份,更具体地,丁苯橡胶A的含量为65~88重量份,更具体地,所述丁苯橡胶A的含量为75~85重量份。

所述丁苯橡胶B的苯乙烯含量为26~29%,乙烯基含量为57~61%,Tg点为-21℃。所述丁苯橡胶B的含量为0~30重量份。

所述丁苯橡胶C的苯乙烯含量为13~16%,乙烯基含量为27~31%,Tg点为-60℃。所述丁苯橡胶C的含量10~30重量份,更具体地,所述丁苯橡胶C的含量15~25重量份,更具体地,所述丁苯橡胶C的含量为18~23重量份。

本申请中,所述白炭黑为本领域技术人员熟知的白炭黑,其BET表面积为215~255m2/g。所述白炭黑的含量为70~90重量份,更具体地,所述白炭黑的含量为75~88重量份,更具体地,所述白炭黑的含量为78~85重量份。

所述炭黑的含量为2~10重量份,更具体地,所述炭黑的含量为4~8重量份。

所述偶联剂、活性剂、防老剂、促进剂和硫磺作为助剂。所述偶联剂的含量为7~10重量份。所述活性剂的含量为2.0~6.0重量份,所述活性剂具体选自硬脂酸和氧化锌。所述防老剂的含量为2.0~4.0重量份。所述石蜡的含量为1.0~3.0重量份。所述促进剂的含量为2.0~3.2重量份。所述硫磺的含量为1.5~3.0重量份。

所述改性树脂的软点为100~120℃,在具体实施例中,其软化点具体为103℃。所述改性树脂的含量为5~20重量份,更具体地,所述改性树脂的含量为10~15重量份。

本申请上述原料可从市场直接购得,对其来源本申请没有特别的限制。

本发明还提供了橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:

按照组分配比,将顺丁橡胶、丁苯橡胶A、丁苯橡胶B、丁苯橡胶C、白炭黑、炭黑、偶联剂、改性树脂、活性剂、防老剂和石蜡混合,密炼后得到初始橡胶混合物;

将所述初始橡胶混合物与促进剂、硫磺混合,排胶,得到橡胶组合物。

在上述制备过程中,所述密炼的温度为100~200℃,更具体地,所述密炼的温度为120~180℃;所述密炼的时间为3~5h。所述排胶的温度为80~120℃,更具体地,所述排胶的温度为90~100℃。

为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的橡胶组合物、其制备方法进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例

将橡胶组合物成分之中的除了促进剂和硫磺以外的成分,使用5.5L的HF密炼机进行混合,升温至140℃~150℃进行恒温密炼,恒温220s后排胶得到初始橡胶混合物;

将初始橡胶混合物冷却至室温后,与剩下的促进剂、硫磺一起混合,排胶温度控制在90℃~100℃,得到最终橡胶混合物;橡胶组合物的成分具体如表1所示;

表1实施例与比较例的橡胶组合物的组分数据表

顺丁橡胶:扬子石化BR9000;

丁苯橡胶A:ASAHI株式会社S202苯乙烯含量33%~37%,乙烯基含量53%~59%,Tg点-20℃,每100重量份生胶充油25重量份(填充芳香烃类加工油);

丁苯橡胶B:旭化成HPR 850苯乙烯含量26%~29%,乙烯基含量57%~61%,Tg点-21℃;

丁苯橡胶C:ASAHI株式会社XB120苯乙烯含量13%~16%,乙烯基含量27%~31%,Tg点-60℃;

白炭黑:Evonik9000GR,BET表面积215~255m2/g;

炭黑:卡博特N-234炭黑;

偶联剂:赢创岚星SI-69;

改性树脂:EXXONMOBILOPPERAPR383N软化点103℃;

硬脂酸:丰益油脂;

氧化锌:陆昌化工的特级锌氧粉;

防老剂:尚舜化工6PPD;

石蜡:阳谷华泰H2122H;

促进剂1:尚舜化工DPG;

促进剂2:尚舜化工CBS;

充油硫黄:京海化工5%充油硫磺。

检测上述实施例和对比例的性能,检测结果如表2所示;

表2实施例和对比例的性能数据表

组别 对比例1 实施例1 实施例2
tanδ23℃-tanδ33℃ 100 85 72
tanδ60℃ 0.115 0.108 0.105

上述数据的获得使用UESHIMA的型号VR7110的动态粘弹性能试验机,粘弹测试条件5%strain频率10Hz。

由上述数据可知,对比例1使用高软化点加工树脂能够改善橡胶组合物湿滑路面上刹车性能对温度的依赖性,但是滚动阻力性能变差;实施例1和实施例2使用低Tg点SSBR橡胶配合使用高软化点改性树脂能改善湿滑路面上刹车性能对温度的依赖性,改善一定温度范围内湿滑路面刹车距离的差异。

使用对比例和实施例1、2的橡胶组合物制备成轮胎进行湿滑路面的刹车性能测试,WET测试条件:Test Speed:100→0km/h,结果如表3所示;

表3对比例和实施例提供的橡胶组合物支撑轮胎后的刹车性能测试数据表

Item 对比例1 实施例1 实施例2
Dist.(23℃) 46.7m 46.2m 46.6m
Dist.(33℃) 49.9m 47.4m 48.2m
Dist.(23℃)-Dist.(33℃) 3.2m 1.2m 1.6m

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

8页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:纳米改性沥青改性剂及其制备方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!