本發(fā)明涉及一種提高耐切削(cut-chip)性能及初始抓地(grip)性能的輪胎胎面用橡膠組合物及利用該組合物制造的輪胎。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的越野卡車(chē)、小型卡車(chē)、轎車(chē)及越野賽用汽車(chē)等由于其耐切削性能較低,當(dāng)越野行駛時(shí),會(huì)出現(xiàn)耐磨性及耐久性急劇下降的情形。因此,行駛時(shí)輪胎的整體性能(overall performance)就會(huì)下降。
目前,為了提高耐切削性能,一直采用增加碳黑填充量或者減少用油量或者加大補(bǔ)強(qiáng)性樹(shù)脂用量等方法。但是,所述增量或者減量的方法會(huì)導(dǎo)致物性的變化幅度較大,尤其是在越野條件下高速行駛時(shí),切削狀態(tài)高速進(jìn)行,會(huì)導(dǎo)致其耐久性及耐磨性降低,給行駛帶來(lái)困難。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題,同時(shí)為了確保能夠長(zhǎng)時(shí)間在粗糙路面的越野條件下行駛,就需要開(kāi)發(fā)耐久性、耐磨性、耐切削性能及抓地性能都非常優(yōu)秀的輪胎。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
所要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明的目的在于,提供一種提高了耐切削性能及初始抓地性能的輪胎胎面用橡膠組合物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于,提供一種即使長(zhǎng)時(shí)間在粗糙路面上行駛也能夠保持其耐久性及耐磨性的輪胎胎面用橡膠組合物。
本發(fā)明的又一個(gè)目的在于,提供一種利用所述輪胎胎面用橡膠組合物制造的越野輪胎。
解決技術(shù)問(wèn)題的方法
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的輪胎胎面用橡膠組合物,包含:原料橡膠100重量份、碳黑10~30重量份、母料10~80重量份。所述母料包含合成橡膠,該合成橡膠包含:高順式1,4-聚丁二烯橡膠基質(zhì)(matrix);分散到所述橡膠基質(zhì)中的間同1,2-聚丁二烯(Syndiotactic 1,2-polybutadiene)。
所述原料橡膠可以從由聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、共軛二烯-乙烯基芳香烴共聚物、共軛二烯腈共聚物、氫化腈基丁二烯橡膠、烯烴橡膠、馬來(lái)酸引起其變形的乙丙橡膠、丁基橡膠、異丁烯與乙烯基芳香烴的共聚物、異丁烯與雙烯類(lèi)單體的共聚物、丙烯(acryl)橡膠、鹵化橡膠、氯丁橡膠及其混合物構(gòu)成的組中選擇任意一種。
所述高順式1,4-聚丁二烯橡膠其重均分子量可以為1200~2700g/mol。
所述高順式1,4-聚丁二烯橡膠中順式-1,4(cis-1,4)的含量為95~99重量%,結(jié)晶度為70~80%。
所述母料還可包含原料橡膠、碳黑及軟化劑。
相對(duì)所述合成橡膠100重量份,所述母料可包含:所述原料橡膠50~120重量份、所述碳黑20~90重量份、所述軟化劑80~90重量份。
相對(duì)所述原料橡膠100重量份,所述輪胎胎面用橡膠組合物還可包含:二氧化硅20~90重量份、二氧化硅與碳黑混合形成的補(bǔ)強(qiáng)劑40~120重量份、硫化劑0.5~4.0重量份、硫化促進(jìn)劑0.5~2.0重量份、防老化劑0.5~2.0重量份。
另外,本發(fā)明提供一種利用所述輪胎胎面用橡膠組合物制造的輪胎。
所述輪胎可以是從由越野卡車(chē)用輪胎、小型卡車(chē)用輪胎、轎車(chē)用輪胎、越野賽用輪胎構(gòu)成的組中選擇的任意一種。
發(fā)明效果
本發(fā)明可以提供一種提高耐切削性能及初始抓地性能的輪胎胎面用橡膠組合物。
本發(fā)明的輪胎胎面用橡膠組合物即使長(zhǎng)時(shí)間在粗糙路面上行駛也能夠保持高耐久性及高耐磨性。
具體實(shí)施方式
下面,將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明。
依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的輪胎胎面用橡膠組合物,包含:原料橡膠100重量份、碳黑10~30重量份、母料10~80重量份。所述母料包含合成橡膠,該合成橡膠含有:高順式1,4-聚丁二烯橡膠基質(zhì);以及分散到所述橡膠基質(zhì)中的間同1,2-聚丁二烯。
(1)原料橡膠
所述原料橡膠可以是從由聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、共軛二烯-乙烯基芳香烴共聚物、共軛二烯腈共聚物、氫化腈基丁二烯橡膠、烯烴橡膠、由馬來(lái)酸引起變形的乙丙橡膠、丁基橡膠、異丁烯與乙烯基芳香烴的共聚物、異丁烯與雙烯類(lèi)單體的共聚物、丙烯橡膠、鹵化橡膠、氯丁橡膠及這些物質(zhì)的混合物構(gòu)成的組中選擇的任意一種。
(2)碳黑
另外,對(duì)于所述輪胎胎面用橡膠組合物來(lái)說(shuō),碳黑可以是如SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCF及ECF等的爐黑(爐法碳黑);乙炔黑(乙炔碳黑);如FT及MT等的熱裂黑(熱裂法碳黑):如EPC、MPC及CC等的槽黑(槽法碳黑);石墨,但優(yōu)選為HAF(高耐磨爐)碳黑。
所述HAF碳黑在具有高耐磨性的同時(shí),還具有優(yōu)秀的耐熱性,即針對(duì)輪胎的周期性應(yīng)力負(fù)荷產(chǎn)生的熱量累積非常適當(dāng)。
更優(yōu)選地,所述HAF碳黑的比表面積可以為80~120㎡/g或者80~100㎡/g。如果HAF碳黑的比表面積低于80㎡/g,可能產(chǎn)生裂紋;如果超過(guò)120㎡/g,則耐熱性就會(huì)降低。
本發(fā)明通過(guò)在輪胎胎面用橡膠組合物使用含有所述高順式1,4-聚丁二烯橡膠的母料,從而可以相對(duì)原料橡膠100重量份將目前作為補(bǔ)強(qiáng)材料使用的碳黑含量調(diào)整到10~30重量份,即炭黑的使用量比目前的含量更少。減少碳黑的含量,可有助于提高抓地性能。如果碳黑的含量低于10重量份,則通過(guò)使用碳黑帶來(lái)的輪胎補(bǔ)強(qiáng)性能改善效果就很?。蝗绻^(guò)30重量份,就會(huì)降低橡膠組合物的加工性。
(3)母料
所述母料包含含有高順式-1,4聚丁二烯橡膠基質(zhì)及分散到所述橡膠基質(zhì)中的間同1,2-聚丁二烯的合成橡膠。
所述高順式-1,4聚丁二烯橡膠的重均分子量可以為1200~2700g/mol。如果重均分子量低于1000g/mol,就會(huì)降低加工性;如果超過(guò)2700g/mol,則在母料內(nèi)的分散方面會(huì)存在困難。
另外,所述高順式-1,4聚丁二烯橡膠中順式-1,4(cis-1,4)的含量為95~100重量%,結(jié)晶度可以為70~80%。
如果所述順式-1,4(cis-1,4)的含量低于95重量%,就不能合成,從而導(dǎo)致聚合物不能結(jié)晶;如果順式-1,4(cis-1,4)的含量高,就會(huì)快速進(jìn)行結(jié)晶化,因此其優(yōu)點(diǎn)在于在進(jìn)行橡膠混配時(shí)即使加入少量填料也能夠確保補(bǔ)強(qiáng)性。
如果所述結(jié)晶度低于70%,就會(huì)產(chǎn)生未結(jié)晶的問(wèn)題;如果超過(guò)80%,則結(jié)晶化執(zhí)行過(guò)快,會(huì)導(dǎo)致分布不均勻。
所述間同1,2-聚丁二烯是指纖維狀樹(shù)脂在聚合階段分散到高順式丁二烯橡膠中的丁二烯橡膠。具體講,就是指間同1,2-聚丁二烯微分散到高順式-1,4-聚丁二烯中的聚合物。
所述間同1,2-聚丁二烯的門(mén)尼粘度可以為30~65。優(yōu)選地,正己烷(n-hexane)沸點(diǎn)狀態(tài)下的正己烷不溶成分(n-Hexane Insoluble fraction)為1~20重量%,正己烷可溶成分(n-Hexane soluble fraction)為80~99重量%。
如果所述門(mén)尼粘度低于30,延伸率就會(huì)增加;如果超過(guò)65,就會(huì)影響耐切削性能。
所述間同1,2-聚丁二烯具有高熔點(diǎn)與高結(jié)晶性的特征。所述間同1,2-聚丁二烯具有高熔點(diǎn)與高結(jié)晶性有利于增強(qiáng)對(duì)外部沖擊的抗性。優(yōu)選地,所述間同1,2-聚丁二烯的熔點(diǎn)為80~150℃。
對(duì)于含有所述高順式-1,4聚丁二烯橡膠基質(zhì)及分散到所述橡膠基質(zhì)中的間同1,2-聚丁二烯的合成橡膠來(lái)說(shuō),為了提高與碳黑的親和性及分散度,可以事先進(jìn)行母料化處理。
由此,就可以在配合過(guò)程中提高分散性。利用這種材料制造的輪胎在行駛時(shí)就具有與僅含通用碳黑的輪胎相比高出2~5.5倍的耐久性。
如果單獨(dú)使用含有所述高順式1,4-聚丁二烯橡膠基質(zhì)及分散到所述橡膠基質(zhì)中的間同1,2-聚丁二烯的合成橡膠,則橡膠硬度較高,即使使用不含所述合成橡膠的母料,由于碳的負(fù)載量較高,因此其硬度也較高。所以,如果將所述合成橡膠進(jìn)行母料化處理后再使用,就會(huì)成為膠片(sheet)將要斷裂程度的高硬度化合物。為了克服上述問(wèn)題,本發(fā)明采用下述方法制造母料,將含有分散到所述高順式1,4-聚丁二烯橡膠基質(zhì)中的間同1,2-聚丁二烯的合成橡膠在50~150℃的高溫條件下通過(guò)滾動(dòng)作業(yè)將其處理成厚度為0.5~3.0cm的膠片后,再將其按一定長(zhǎng)度切斷進(jìn)行混合。
就本發(fā)明中所用母料而言,由于其具有高分散性,因此發(fā)熱會(huì)快速、均勻地在整個(gè)胎面執(zhí)行,因此具有的優(yōu)點(diǎn)在于防止特定部位的物性降低,從而可以將其用于多種用途。
通過(guò)將包含含有所述高順式1,4-聚丁二烯橡膠基質(zhì)及分散到所述橡膠基質(zhì)中的間同1,2-聚丁二烯的合成橡膠的母料用于高性能越野用轎車(chē)輪胎或者賽車(chē)用輪胎胎面橡膠組合物中,在進(jìn)行越野高速行駛時(shí),可誘導(dǎo)輪胎胎面部花紋塊(block)發(fā)揮初始抓地性能,并保持后期抓地性能,提高其耐切削形狀。由此制造出提高耐久性及耐磨性的胎面橡膠組合物,可以在更加粗糙的越野條件下長(zhǎng)期行駛。
所述母料還可包含原料橡膠、碳黑及軟化劑。相對(duì)所述合成橡膠100重量份,所述母料可包含:所述原料橡膠50~120重量份、所述碳黑20~90重量份、所述軟化劑80~90重量份。
所述原料橡膠可以與前述原料橡膠相同。
如果所述碳黑低于20重量份,就會(huì)降低補(bǔ)強(qiáng)性;如果超過(guò)90重量份,就會(huì)使所述母料的門(mén)尼粘度過(guò)度升高,從而給所述母料的制造帶來(lái)困難。
所述軟化劑作為一種為了賦予橡膠可塑性以便容易加工或者降低硫化橡膠的硬度而添加到橡膠組合物中的物質(zhì),,是指在進(jìn)行橡膠調(diào)配時(shí)或者橡膠制造時(shí)使用的油類(lèi)其它材料。所述軟化劑是指加工油(Process oil)或其它橡膠組合物中含有的油類(lèi)。所述軟化劑可以從由石油類(lèi)油、植物油脂及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。但是,本發(fā)明并非僅限定于此。
所述石油類(lèi)油可以從由石蠟類(lèi)油、環(huán)烷類(lèi)油、芳香族類(lèi)油及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。
所述石蠟類(lèi)油的具有代表性的例子是美昌石油株式會(huì)社生產(chǎn)的P-1、P-2、P-3、P-4、P-5、P-6等產(chǎn)品,所述環(huán)烷類(lèi)油的具有代表性的例子是美昌石油株式會(huì)社生產(chǎn)的N-1、N-2、N-3等產(chǎn)品,所述芳香族類(lèi)油脂的具有代表性的例子是美昌石油株式會(huì)社生產(chǎn)的A-2、A-3等產(chǎn)品。
但是,隨著近來(lái)人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng),人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,當(dāng)所述芳香族類(lèi)油中所含的多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔?Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,以下簡(jiǎn)稱(chēng)“PAHs”)的含量超過(guò)3重量%時(shí),其具有很高的致癌性。因此,可以?xún)?yōu)選使用TDAE(經(jīng)處理的蒸餾芳烴抽提物;treated distillate aromatic extract)油、MES(淺抽溶劑;mild extraction solvate)油、RAE(殘余芳烴抽提物;residual aromatic extract)油或重質(zhì)環(huán)烷性油。
特別是,用作所述軟化劑的油優(yōu)選使用TDAE油,該TDAE油相對(duì)所述油總體,其PAHs成分的總含量為3重量%以下,運(yùn)動(dòng)粘度為95以上(210℉SUS),軟化劑內(nèi)的芳香族成分為15~25重量%,環(huán)烷類(lèi)成分為27~37重量%,石蠟類(lèi)成分為38~58重量%。
所述TDAE油不僅能夠使含有所述TDAE油的輪胎胎面具有良好的低溫特性、油耗性能,而且對(duì)于PAHs致癌可能性等環(huán)境要素也具有有利的特性。
所述植物油脂可以從由蓖麻油、棉籽油、亞麻仁油、芥花籽油、大豆油、棕櫚油、椰子油、花生油、松油、松焦油、妥爾油、玉米油、米糠油、紅花油、芝麻油、橄欖油、葵花籽油、棕櫚仁油、山茶油、荷荷芭油、澳洲堅(jiān)果油、紅花籽油、桐油及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。
(4)其它添加劑
所述輪胎橡膠組合物還可以有選擇性的包含附加的補(bǔ)強(qiáng)劑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、防老化劑、活化劑、軟化劑等各種添加劑。所述各種添加劑只要是本發(fā)明所屬領(lǐng)域常用的,任何一種都可以使用,其含量根據(jù)通常情況下輪胎用橡膠組合物中使用的配合比確定,對(duì)此沒(méi)有特別的限定。
所述輪胎胎面用橡膠組合物還可以將二氧化硅用作補(bǔ)強(qiáng)劑,可以使用二氧化硅與碳黑混合形成的補(bǔ)強(qiáng)劑。另外,為了提高所述二氧化硅的分散性,也可以使用硅烷偶聯(lián)劑。
為了獲得符合本發(fā)明目的的輪胎胎面用橡膠組合物,相對(duì)所述原料橡膠100重量份,優(yōu)選使用20~90重量份的氮吸附比表面積為160~180㎡/g、CTAB值為150~170㎡/g的高分散性二氧化硅。
如果所述二氧化硅的含量低于20重量份,就會(huì)降低制動(dòng)性能;如果超過(guò)90重量份,則對(duì)耐磨性及低油耗性會(huì)產(chǎn)生不利影響。
所述硫化劑可以使用硫磺類(lèi)硫化劑、有機(jī)過(guò)氧化物、樹(shù)脂硫化劑、氧化鎂等金屬氧化物。
所述硫磺類(lèi)硫化劑可以使用粉末硫磺(S)、不溶性硫磺(S)、沉降硫磺(S)、膠體(colloid)硫磺等無(wú)機(jī)硫化劑和二硫化四甲基秋蘭姆(tetramethylthiuram disulfide,TMTD)、二硫代四乙基秋蘭姆(tetraethyltriuram disulfide,TETD)、二硫化二嗎啉(dithiodimorpholine)等有機(jī)硫化劑。具體講,所述硫磺硫化劑可使用生產(chǎn)元素硫或硫磺的硫化劑,例如:胺類(lèi)二硫化物(amine disulfide)、高分子硫磺等。
所述有機(jī)過(guò)氧化物可以從由過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二叔丁基、過(guò)氧化叔丁基異丙苯、過(guò)氧化甲乙酮、氫過(guò)氧化枯烯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過(guò)氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(過(guò)氧化苯甲酰)己烷、1,3-雙(叔丁基過(guò)氧丙基)苯、雙叔丁基過(guò)氧化二異丙基苯、叔丁基過(guò)氧化苯、2,4-二氯過(guò)氧化苯甲酰、1,1-二叔丁過(guò)氧化-3,3,5-三甲基環(huán)硅氧烷、n-丁基-4,4-二-(叔丁基過(guò)氧)戊酸酯及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。
優(yōu)選地,所述硫化劑相對(duì)所述原料橡膠100重量份其含量為0.5~4.0重量份即可獲得比較恰當(dāng)?shù)牧蚧Ч?,這樣可以使原料橡膠對(duì)熱不會(huì)太敏感,能夠獲得較好的化學(xué)穩(wěn)定性。
所述硫化促進(jìn)劑是指用于促進(jìn)加硫磺速度或者在初期加硫磺階段起延緩作用的促進(jìn)劑(accelerator)。
所述硫化促進(jìn)劑可以從由亞磺酰胺類(lèi)、噻唑類(lèi)、秋蘭姆類(lèi)、硫脲類(lèi)、胍類(lèi)、二硫代氨基甲酸類(lèi)、醛胺類(lèi)、醛氨類(lèi)、咪唑啉類(lèi)、黃酸鹽類(lèi)及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。
所述亞磺酰胺類(lèi)硫化促進(jìn)劑可以從由N-環(huán)己基-2-苯塞亞磺酰胺(CBS)、N-叔丁基-2-苯塞亞磺酰胺(TBBS)、N,N-雙環(huán)己基-2-苯塞亞磺酰胺、N-氧二亞乙基-2-苯塞亞磺酰胺、N,N-二異丙基-2-苯并噻唑亞磺酰胺及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種亞磺酰胺類(lèi)化合物。
所述噻唑類(lèi)硫化促進(jìn)劑可以從由2-巰基苯并噻唑(MBT)、二苯塞二硫化物(MBTS)、2-巰基苯并噻唑的鈉鹽、2-巰基苯并噻唑的鋅鹽、2-巰基苯并噻唑的銅鹽、2-巰基苯并噻唑的環(huán)己基胺鹽、2-(2,4-二硝基苯基)巰基苯并噻唑、2-(2,6-二乙基4-嗎啉硫代)苯并噻唑及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種噻唑類(lèi)化合物。
所述秋蘭姆類(lèi)硫化促進(jìn)劑可以從由四甲基秋蘭姆二硫化物(TMTD)、四乙基秋蘭姆二硫化物、四甲基秋蘭姆一硫化物、二硫化雙亞戊基秋蘭姆、一硫化雙亞戊基秋蘭姆、四硫化雙亞戊基秋蘭姆、六硫化雙亞戊基秋蘭姆、四丁基秋蘭姆二硫化物、四硫化亞戊基秋蘭姆及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種秋蘭姆類(lèi)化合物。
所述硫脲(thiourea)類(lèi)硫化促進(jìn)劑可以從由硫脲(thiocarbamide)、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、二鄰甲苯基硫脲及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種硫脲類(lèi)化合物。
所述胍類(lèi)硫化促進(jìn)劑可以從由二苯胍、二鄰甲苯基胍、三苯基胍、鄰苯基雙胍、鄰苯二甲酸二苯胍及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種胍類(lèi)化合物。
所述二硫代氨基甲酸類(lèi)硫化促進(jìn)劑可以從由乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅、丁基苯基二硫代氨基甲酸鋅、二甲基二硫代氨基甲酸鈉、二甲基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二戊基二硫代氨基甲酸鋅、二丙基二硫代氨基甲酸鋅、五亞甲基二硫代氨基甲酸鋅與哌啶的絡(luò)鹽、十六烷基異丙基二硫代氨基甲酸鋅、十八烷基異丙基二硫代氨基甲酸鋅、聯(lián)芐基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鈉、五亞甲基二硫代氨基甲酸哌啶、二甲基二硫代氨基甲酸硒、二乙基二硫代氨基甲酸碲、二戊基二硫代氨基甲酸鎘及其組合構(gòu)成組中選擇任意一種二硫代氨基甲酸類(lèi)化合物。
所述醛胺類(lèi)或醛氨類(lèi)硫化促進(jìn)劑可以從由乙醛-苯胺反應(yīng)物、丁醛-苯胺縮合物、六亞甲基四胺、乙醛-氨反應(yīng)物及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種醛胺類(lèi)或醛氨類(lèi)化合物。
所述咪唑啉類(lèi)硫化促進(jìn)劑可以使用例如2-巰基咪唑啉等咪唑啉類(lèi)化合物,所述黃酸鹽類(lèi)硫化促進(jìn)劑可以使用二丁基黃原酸鋅等黃酸鹽類(lèi)化合物。
為了能夠通過(guò)提升加硫速度而最大限度地提高生產(chǎn)效率及增強(qiáng)橡膠物性,相對(duì)所述原料橡膠100重量份,所述硫化促進(jìn)劑的含量?jī)?yōu)選控制在0.5~2.0重量份。
由于本發(fā)明的母料中含有作為硫化促進(jìn)助劑的氧化鋅及硬脂酸,因此雖然不再需要其它的硫化促進(jìn)助劑,但是也可以酌情添加。
硫化促進(jìn)助劑作為一種與所述硫化促進(jìn)劑并用從而充分發(fā)揮其促進(jìn)效果而使用的配合劑,可以從由無(wú)機(jī)類(lèi)硫化促進(jìn)助劑、有機(jī)類(lèi)硫化促進(jìn)助劑及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。
所述無(wú)機(jī)類(lèi)硫化促進(jìn)助劑可以從由氧化鋅(ZnO)、碳酸鋅(zinc carbonate)、氧化鎂(MgO)、氧化鉛(lead oxide)、氫氧化鉀及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。所述有機(jī)類(lèi)硫化促進(jìn)助劑可以從由硬脂酸、硬脂酸鋅、軟脂酸、亞油酸、油酸、月桂酸、二丁基油酸銨(dibutyl ammonium oleate)、它們的衍生物及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。
特別是,作為所述硫化促進(jìn)助劑,可以將所述氧化鋅與所述硬脂酸一起使用。在這種情況下,所述氧化鋅就會(huì)溶于所述硬脂酸中,與所述硫化促進(jìn)劑形成有效的復(fù)合體(complex),在加硫磺反應(yīng)中生成游離的硫磺,從而使橡膠的交聯(lián)反應(yīng)變得更加容易。
將所述氧化鋅與所述硬脂酸一起使用時(shí),為了起到合適的硫化促進(jìn)助劑的作用,相對(duì)所述原料橡膠100重量份,可以分別使用1~5重量份及0.5~3重量份。
所述防老化劑是一種為了停止輪胎在氧氣作用下發(fā)生自動(dòng)氧化的連鎖反應(yīng)而使用的添加劑。所述防老化劑可以從由胺類(lèi)、酚類(lèi)、喹啉類(lèi)、咪唑類(lèi)、氨基甲酸金屬鹽、蠟及其組合構(gòu)成的組中適當(dāng)選擇任意一種。
所述胺類(lèi)防老化劑可以從由N-苯基-N'-(1,3-二甲基)-p-苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-p-苯二胺、N-苯基-N'-異丙基-p-苯二胺、N,N'-二苯基-p-苯二胺、N,N'-二芳基-p-苯二胺、N-苯基-N'-環(huán)己基p-苯二胺、N-苯基-N'-辛基-p-苯二胺及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。所述酚類(lèi)防老化劑可以從由酚類(lèi)的2,2'-亞甲基-雙(4-甲基-6-叔丁基酚)、2,2'-亞異丁基-雙(4,6-二甲基酚)、2,6-二-t-丁基對(duì)甲酚及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。所述喹啉類(lèi)防老化劑可以使用2,2,4-三甲基-1,2-二氫化氮雜萘及其衍生物,具體講,可以從由6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化氮雜萘、6-苯胺基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化氮雜萘、6-十二烷基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化氮雜萘及其組合構(gòu)成的組中選擇任意一種。所述蠟優(yōu)選使用含蠟烴。
考慮到所述防老化劑除了要具有防止老化的作用外,還須:對(duì)橡膠的溶解度高;揮發(fā)性小,對(duì)橡膠必須是惰性的;且不能阻礙加硫磺等條件,相對(duì)所述原料橡膠100重量份其含量可為0.5~2.0重量份。
所述輪胎用橡膠組合物可以通過(guò)2步驟的連續(xù)制造工序生產(chǎn)出來(lái)。即可以通過(guò)以下兩個(gè)步驟在合適的混合機(jī)內(nèi)制造出:第1步驟(稱(chēng)“非生產(chǎn)”步驟),在最高溫度達(dá)到110~190℃,優(yōu)選地,在最高溫度達(dá)到130~180℃的高溫條件下進(jìn)行熱機(jī)械處理或進(jìn)行混煉;第2步驟(稱(chēng)“生產(chǎn)”步驟),在交聯(lián)結(jié)合系統(tǒng)混合的收尾階段,在典型的低于110℃,例如:在40~100℃的低溫條件下進(jìn)行機(jī)械處理。但是本發(fā)明并非僅限定于此。
依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的輪胎包含利用所述輪胎胎面用橡膠組合物制造的胎面部。
制造包含利用所述輪胎胎面用橡膠組合物的胎面部的輪胎的方法可以采用依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造輪胎的任何一種方法,本說(shuō)明書(shū)中不再對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)闡述。
優(yōu)選地,所述輪胎可以是從由越野卡車(chē)用輪胎、小型卡車(chē)用輪胎、轎車(chē)用輪胎及越野賽用輪胎構(gòu)成的組中選擇的任意一種。
下面,將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,以確保具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)的人員能夠很容易地實(shí)施。但是,本發(fā)明可以通過(guò)多種不同的形態(tài)實(shí)施,并非僅限定于這里所列舉的實(shí)施例。
[制造例:制造橡膠組合物]
利用表1所示組成分別依據(jù)下述實(shí)施例及比較例制造出輪胎用橡膠組合物。所述橡膠組合物的制造采用了常用的橡膠組合物的制造方法,對(duì)此并沒(méi)有特別限定。
[表1]
(單位:重量份)
1)原料橡膠:苯乙烯橡膠(苯乙烯含量為37.5%、油含量為50%)
2)碳黑:N220(N2SA:111㎡/g)
3)母料:將含有高順式-1,4-聚丁二烯橡膠基質(zhì)及分散到高順式-1,4-聚丁二烯橡膠基質(zhì)中的間同1,2-聚丁二烯的合成橡膠在90℃的條件下通過(guò)30分鐘的滾動(dòng)作業(yè)將其處理成厚度為1.0cm的膠片后,按一定長(zhǎng)度切斷。然后,將切斷的膠片1,200g、SBR1721乳膠(錦湖石化制品)800g、碳黑750g及軟化劑A#2油600g裝入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行混配后執(zhí)行母料化。
所述間同1,2-聚丁二烯的門(mén)尼粘度為62,正己烷不溶成分為17重量%。
4)促進(jìn)劑1:TT(秋蘭姆類(lèi)硫化促進(jìn)劑)
5)促進(jìn)劑2:DPG
[實(shí)驗(yàn)例:測(cè)定制造的橡膠組合物的物性]
使用由所述實(shí)施例及比較例中制造的橡膠組合物構(gòu)成胎面的輪胎尺寸為190/570R15 R213的輪胎,并將氣壓設(shè)定為150kPa且由測(cè)試司機(jī)在干燥條件下沿環(huán)形路線(xiàn)(2km)連續(xù)行駛10圈后將輪胎卸下測(cè)定其物性,其結(jié)果如表2所示。
[表2]
*抓地性能成績(jī)表:1(非常差)~10(非常好)
1)抓地性能:沿環(huán)形路線(xiàn)(2km)連續(xù)行駛10圈后,測(cè)定每次行駛時(shí)的每個(gè)單圈時(shí)間,對(duì)初始抓地性能及抓地性能的持續(xù)性進(jìn)行評(píng)估。
2)300%模量:按照ISO 37標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。
3)延伸率(%):按照ISO 37標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。
4)磨損率:沿環(huán)形路線(xiàn)(2km)連續(xù)行駛10圈后,將輪胎卸下,用水洗凈后,放在秤上測(cè)定重量。確認(rèn)與初始重量相比有多大差異,計(jì)算出磨損量從而將其指數(shù)化,值越高其耐磨性越好。
5)切削(Cut-chip):
切削(cut-chip)(指數(shù))算法
=輪胎重量變化(初始重量-行駛后重量)/10X0.4+司機(jī)感覺(jué)等級(jí)X0.3+花紋塊的損傷程度等級(jí)X0.3
*司機(jī)感覺(jué)等級(jí)(Driver feeling rating):駕駛員根據(jù)不同的切削程度對(duì)行駛感受評(píng)出順序并計(jì)算出平均值。
*花紋塊的損傷程度等級(jí)(rating):將花紋塊的損傷程度分為1~10,1表示發(fā)生的切削最多,10表示狀態(tài)最良好。
如表2所示,與比較例1相比,當(dāng)使用含有高順式-1,4-聚丁二烯橡膠的母料時(shí),抓地性能及耐磨性都有所提高。且可以確認(rèn),當(dāng)使用10~80重量份所述母料時(shí),抓地性能及耐磨性提升最高。
特別是,對(duì)于含有60重量份母料的實(shí)施例3來(lái)說(shuō),耐切削性能、磨損率、延伸率、模量、抓地性能均有所提高。
在上述說(shuō)明中,對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。但是,本發(fā)明的權(quán)利范圍并非僅限定于此。通過(guò)上述的說(shuō)明,本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員完全可以利用以下權(quán)利要求書(shū)中定義的本發(fā)明基本概念進(jìn)行多種變更以及修改,相關(guān)變更及修改也屬于本發(fā)明的權(quán)利范圍內(nèi)。