低滾動阻力碳化硼橡膠組合物及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車輪胎胎面的生產(chǎn)，特別是一種低滾動阻力碳化硼橡膠組合物及其 制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，石化燃料的日益枯竭，以及人們對環(huán)保節(jié)能意識的日 益增強，如何汽車的燃油消耗成業(yè)汽車行業(yè)關(guān)注的焦點，而降低輪胎的滾動阻力是減少汽 車燃油消耗研究的熱點。綠色輪胎中大量使用白炭黑替代輪胎胎面膠配方中的炭黑作為增 強材料，使輪胎的滾動阻力下降，油耗減少。但是由于白炭黑與橡膠之間的相互作用較弱， 填充到橡膠中以后，耐磨性能明顯下降，限制了其應用范圍。
[0003] 我們研究發(fā)現(xiàn)，在配方中加入一定量的碳化硼，可在保證不降低白炭黑膠料原有 優(yōu)異性能的同時，大幅提高膠料的耐磨性能，并可提高膠料的模量和抗撕裂性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低滾動阻力碳化硼橡膠組 合物及其制備工藝，在降低滾動阻力的同時，提高膠料的耐磨性能。
[0005] -種低滾動阻力碳化硼橡膠組合物采用以下技術(shù)方案，以重量份計主要包括以下 原料：
[0007] 所述配方中，溶聚丁苯橡膠A和充油溶聚丁苯橡膠B總量重量份為100份，溶聚丁苯 橡膠A和充油溶聚丁苯橡膠B以任意比例添加，上述充油溶聚丁苯橡膠B以去除充油量的純 膠計，配方中其他原料均以橡膠總量質(zhì)量份1 〇〇計，配方中充油量最多為50份。
[0008] 所述溶聚丁苯橡膠A為不充油溶聚丁苯橡膠，優(yōu)選選用Taipol SSBR2466,充油溶 聚丁苯橡膠B優(yōu)選選用BUNA VSL 5025-2HM，充油量為每100g橡膠對應油量37.5g。
[0009] 所述白炭黑選自沉淀法白炭黑與氣相法白炭黑，所述的白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑，白 炭黑是采用所述的硅烷偶聯(lián)劑事先改性好，或部分事先改性和部分不改性單獨加入硅烷偶 聯(lián)劑，其中事先改性或/和直接加入所用硅烷偶聯(lián)劑均包含在本發(fā)明所述的量中，優(yōu)選使用 申請人前期發(fā)明專利"一種制備硅烷偶聯(lián)劑改性白炭黑的方法（【申請?zhí)枴?CN201110147594.5)"中的改性白炭黑，使用這種方法改性的白炭黑，具有良好的有機化程 度，利于白炭黑在膠料的分散，從而制備得到更優(yōu)異的低滾阻膠料。且改性白炭黑中偶聯(lián)劑 的量是白炭黑質(zhì)量的0.01 %~50%。
[0010] 本發(fā)明所用偶聯(lián)劑選自γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH540)、γ-氨丙基三乙氧基硅 烷(ΚΗ550)、 γ-(2,3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基硅烷(ΚΗ570)、γ-巰丙基三乙氧基硅烷(ΚΗ580)、γ-巰丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ590)、雙 (γ -三乙氧基硅丙基)-四硫化物(Si69)、雙（γ -三乙氧基硅丙基)-二硫化物(Si75)、γ -巰 丙基乙氧基雙(丙烷基-六乙氧基-硅氧烷）（Si747)中的一種或幾種。
[0011] 本發(fā)明中，一種低滾動阻力碳化硼橡膠組合物制備工藝包括以下步驟：
[0012] (1)先將充油溶聚丁苯橡膠B在密煉機里塑煉0.5~2min，然后加入溶聚丁苯橡膠A 塑煉0.5~2min;起始溫度為25~80°C，轉(zhuǎn)速為40~80r/min;
[0013] (2)將白炭黑與硅烷偶聯(lián)劑和/或事先采用硅烷偶聯(lián)劑改性的白炭黑、碳化硼加入 到密煉機中，與步驟(1)的橡膠一起混煉10~20min，控制溫度在100°C以下；
[0014] (3)將步驟(2)中的混煉膠，與氧化鋅、硬脂酸、防老劑4010NA、促進劑D、促進劑NS、 促進劑TT、硫磺混煉均勻，溫度控制在I oo°c以下。
[0015] 采用本發(fā)明配方以及制備工藝的優(yōu)勢在于能夠得到低滾動阻力、高耐磨的膠料， 可用于輪胎胎面的生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0016] 圖1為實施例2的損耗因子-溫度曲線。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述，但本發(fā)明并不限于以下實施例。
[0018] -種低滾動阻力碳化硼橡膠組合物的配方按重量份計如下：

[0021] 實施例1
[0022] 制備工藝如下：先將BUNA VSL 5025-2HM在密煉機里塑煉Imin，然后加入Taipol SSBR2466塑煉lmin。起始溫度為30°C，轉(zhuǎn)速為60r/min。將Si69改性的白炭黑（Si69質(zhì)量分數(shù) 為10% )、碳化硼加入到密煉機中，混煉15min，控制溫度在100°C以下。將上述步驟中的混煉 膠，與氧化鋅、硬脂酸、防老劑401ONA、促進劑D、促進劑NS、促進劑TT、硫磺混煉均勻，溫度控 制在100°C以下。
[0023] 實施例2
[0024] 制備工藝如下：先將BUNA VSL 5025-2HM在密煉機里塑煉1.5min，然后加入Taipol SSBR2466塑煉2min。起始溫度為30°C，轉(zhuǎn)速為40r/min。將白炭黑、硅烷偶聯(lián)劑、碳化硼加入 到密煉機中，混煉15min，控制溫度在100°C以下。將上述步驟中的混煉膠，與氧化鋅、硬脂 酸、防老劑401ONA、促進劑D、促進劑NS、促進劑TT、硫磺混煉均勻，溫度控制在100°C以下。 [0025] 實施例3
[0026] 制備工藝如下：先將BUNA VSL 5025-2HM在密煉機里塑煉2min，然后加入Taipol SSBR2466塑煉1.5min。起始溫度為30°C，轉(zhuǎn)速為70r/min。將Si747改性白炭黑（Si747質(zhì)量分 數(shù)為4%)、白炭黑、硅烷偶聯(lián)劑以及碳化硼加入到密煉機中，混煉15min，控制溫度在100°C 以下。將上述步驟中的混煉膠，與氧化鋅、硬脂酸、防老劑4010NA、促進劑D、促進劑NS、促進 劑TT、硫磺混煉均勻，溫度控制在100°C以下。
[0027] 上述混煉膠在160°C、正硫化時間下硫化后，按照相應國家標準進行各項性能測 試，數(shù)據(jù)如下：
[0029]以上已對本發(fā)明的較佳實施例進行了具體說明，但本發(fā)明并不限于所述實施例， 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的同等變型或替換，這 些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種低滾動阻力碳化棚橡膠組合物，其特征在于，W重量份計主要包括W下原料：所述配方中，溶聚下苯橡膠A和充油溶聚下苯橡膠B總量重量份為100份，溶聚下苯橡膠 A和充油溶聚下苯橡膠BW任意比例添加，上述充油溶聚下苯橡膠BW去除充油量的純膠計。2. 按照權(quán)利要求1所述的一種低滾動阻力碳化棚橡膠組合物，其特征在于，配方中充油 量最多為50份。3. 按照權(quán)利要求1所述的一種低滾動阻力碳化棚橡膠組合物，其特征在于，所述溶聚下 苯橡膠A為不充油溶聚下苯橡膠，選用Taipol SSBR2466;充油溶聚下苯橡膠B，選用BUNA V化日025-2HM。4. 按照權(quán)利要求1所述的一種低滾動阻力碳化棚橡膠組合物，其特征在于，充油溶聚下 苯橡膠B充油量為每lOOg橡膠對應油量37.5g。5. 按照權(quán)利要求1所述的一種低滾動阻力碳化棚橡膠組合物，其特征在于，所述白炭黑 選自沉淀法白炭黑與氣相法白炭黑；所述的白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑，白炭黑是采用所述的娃 燒偶聯(lián)劑事先改性好，或部分事先改性和部分不改性單獨加入硅烷偶聯(lián)劑，其中事先改性 或/和直接加入所用硅烷偶聯(lián)劑均包含在本發(fā)明所述的量中。6. 按照權(quán)利要求5所述的一種低滾動阻力碳化棚橡膠組合物，其特征在于，事先改性白 炭黑中偶聯(lián)劑的量是白炭黑質(zhì)量的0.01 %~50%。7. 按照權(quán)利要求1所述的一種低滾動阻力碳化棚橡膠組合物，其特征在于，偶聯(lián)劑選自 丫 -氨丙基二甲氧基硅烷化冊40)、丫-氨丙基二乙氧基硅烷化H550)、丫 -(2,3-環(huán)氧丙氧)丙 基二甲氧基硅烷化冊60)、丫-甲基丙締酷氧基丙基二甲氧基硅烷化冊70)、丫-琉丙基二乙 氧基硅烷化冊80)、丫 -琉丙基二甲氧基硅烷化冊90)、雙（丫-二乙氧基娃丙基)-四硫化物 (Si69)、雙（丫-二乙氧基娃丙基）-二硫化物（Si75)、丫-琉丙基乙氧基雙（丙烷基-六乙氧 基-硅氧烷)（Si747)中的一種或幾種。8. 制備權(quán)利要求1所述的一種低滾動阻力碳化棚橡膠組合物的方法，其特征在于，包括 W下步驟： (1) 先將充油溶聚下苯橡膠B在密煉機里塑煉0.5~2min，然后加入溶聚下苯橡膠A塑煉 0.5~2min;起始溫度為25~80°C，轉(zhuǎn)速為40~80r/min; (2) 將白炭黑與硅烷偶聯(lián)劑和/或事先采用硅烷偶聯(lián)劑改性的白炭黑、碳化棚加入到密 煉機中，與步驟(1)的橡膠一起混煉10~20min，控制溫度在100°C W下； (3)將步驟(2)中的混煉膠，與氧化鋒、硬脂酸、防老劑4010NA、促進劑D、促進劑NS、促進 劑TT、硫橫混煉均勻，溫度控制在100°C W下。9.權(quán)利要求1-7任一相所述的低滾動阻力碳化棚橡膠組合物用于汽車輪胎胎面。
【專利摘要】低滾動阻力碳化硼橡膠組合物及其制備工藝，屬于汽車輪胎胎面技術(shù)領(lǐng)域。以重量份計主要包括以下原料：溶聚丁苯橡膠A？0～100、充油溶聚丁苯橡膠B？0～100、白炭黑40～100、碳化硼0.05～20、硅烷偶聯(lián)劑0.05～10、氧化鋅2.0～5.0、硬脂酸1.0～3.0、防老劑4010NA？1.0～3.0、促進劑D？0.1～3.0、促進劑NS？0.1～3.0、促進劑TT？0.1～2.0、硫磺1.0～2.0。本發(fā)明能夠得到低滾動阻力、高耐磨的膠料，可用于輪胎胎面的生產(chǎn)。
【IPC分類】B60C1/00, C08K3/38, C08K13/06, C08K5/09, C08K3/36, C08K13/02, C08K3/22, C08K9/06, C08L9/06
【公開號】CN105542261
【申請?zhí)枴緾N201610056732
【發(fā)明人】溫世鵬, 龍永德, 劉力, 胡水
【申請人】北京化工大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月27日